聚氯乙烯生产工艺与及研究

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1、天津工程职业技术学院毕业大作业TianjinEngineeringTechnicalInstitute毕业论文题目：聚氯乙烯的生产工艺研究班级：石化10-5班姓名：张讷指导老师：赵春霞完成日期：2013年4月10日25天津工程职业技术学院毕业大作业聚氯乙烯的生产工艺研究摘要随着国家经济不断发展，高分子材料已在我们的身边随处可见，高分子材料的制品已成为最年轻的材料。它不仅遍及各个行业领域，而且已进入所有的家庭，其产量已有超过金属材料的趋势，将会是最活跃的材料支柱。PVC即聚氯乙烯，是高分子材料之一，同

2、时也是世界上产量最大的塑料制品之一，价格便宜，应用广泛，是现代社会不可或缺的高分子材料，且有着很好的发展前景。关键词：聚氯乙烯的生产工艺、氯乙烯单体的生产、氯乙烯聚合25天津工程职业技术学院毕业大作业前言氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出，氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。世界上大规模生产PVC的方法有三种，悬浮聚合法占75％，乳液聚合法占15％，本体聚合法占10％。我国悬浮聚合法占94％，其余为乳

3、液聚合法。本体聚合法仅在个别厂家计划生产。氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水，免去干燥工序；设备利用率高，生产成本低；产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品；产品吸收增塑剂速度快，成型加工流动性好。但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点：聚合釜溶剂较小，目前最大为50M3，而悬浮聚合釜溶剂为230M3，产能有限；聚合工艺技术没有悬浮法成熟，本体聚合方法正处于发展之中。第一章聚氯乙烯的分类及合成工艺25天津工程职业技术学院毕业大作业§1.1品种分类及用途1.1.1及氯乙烯的品种分类聚氯乙烯（Poly

4、vinylChloride简称PVC）树脂是由聚乙烯（VinylChloride简称VCM）单体聚合而成的热塑性高聚物。其分子式－(CH2-CHCl)n－，其中n表示平均聚合度。PVC为无定形聚合物，含结晶度5%-10%的微晶体，熔点为175℃。目前商品化的PVC树脂的平均相对分子质量范围在1.9×105-5.0×106（Xn=350-8000）之间。PVC一般按聚合度式分子量不同划分不同的牌号。分子量的大小根据制品性能决定。软质制品要求较高的分子量，硬质制品不加或少加增塑剂则要求较低的分子量。聚氯

5、乙烯分子量高，其力学性能好，但加工困难。聚氯乙烯分子量分布对加工性能和制品质量影响都很大，一般以窄分布或双峰分布为佳。我国工业化生产的聚氯乙烯树脂以悬浮法及乳液法两种为主。聚氯乙烯广泛运用于塑料制品行业。以SG型树脂(疏松型)为例，1-3树脂主要用于、电缆、塑料拉料、鞋类加工领域；5-8树脂主要用于塑料门窗、塑钢门窗、上下水管穿线管、扣板、塑料管件、管材、农用薄膜、烟膜等加工领域。悬浮法树脂的型号与主要用途见表1-1。表1-1SG型树脂型号及用途型号级别主要用途SG-1一级A高点绝缘材料SG-2一级

6、A电绝缘材料、薄膜一级B一般软制品SG-3一级A电绝缘产品、农用薄膜、人造革表面膜一级B全塑凉鞋SG-4一级A工业和民用薄膜一级B软管、人造革、高强度管材SG-5一级A透明制品一级B硬管、硬片、单丝、套管、型材SG-6一级A唱片、透明片一级B硬板、焊条、纤维25天津工程职业技术学院毕业大作业SG-7一级A瓶子、透明片一级B硬质注塑管件、过氯乙烯树脂SG-8一级A硬制品、真空容器内壁1.1.2PVC树脂的性能PVC材料是一种非结晶性材料，刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。它具有不易燃性、高强度、高

7、耐侯性以及优良的几何稳定性。对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。PVC树脂的分子量、洁净度、软化点等物理性能随聚合反应条件（温度）而变化。一般而言，PVC树脂的性能见表1-2。表1-2PVC树脂主要性能项目性能物理性能折射率nD20=1.544，密度1.35~1.45g/cm3，表现密度0.40-0.65g/m3，比热容1.045

8、~1.463j/(g·℃)，热导率2.1KW/(m·K)颗粒大小：悬浮聚合60~150um，本体聚合30~80um，糊树脂0.1~2um。掺混20~80um热性能85℃以下呈玻璃态，85~175℃呈粘弹态，无明显熔点，175~190℃为熔融状态，190~200℃属粘流态脆化点-50~60℃，软化点75~85℃，玻璃化转变温度在80℃上下，100℃以上开始分解，180℃以上快速分解，200℃以上剧烈分解并变黑燃烧性能PVC在火焰上能燃烧，并降解释放出HCL、CO和苯等低