气固相法制备氯化聚氯乙烯的研究.pdf

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1、·346·化学世界气固相法制备氯化聚氯乙烯的研究方瑞。张未星。沈水珠(浙江大学化学工程与生物工程学系，浙江杭州310027)摘要：研究了气固相法制备氯化聚氯乙烯中反应温度和反应时间对产品氯含量的影响。结果表明：提高反应温度、延长反应时间都能提高产品的氯含量。综合考虑产品质量和能耗，温度在100℃反应时间为6h是较为适宜的反应条件。通过对反应机理的探讨推导出氯化反应的速率方程，并计算出反应的活化能和指前因子。关键词：气固相法；反应条件；速率方程中图分类号：TQ325．3文献标志码：A文章编号：0367—6358(2

2、Ol1)06—0346—03ResearchonPreparationofCPVCwithaGas—solidMethodFANGRui，ZHANGWei-xing。SHENShui—zhu(DepartmentofChemicalandBiologicEngineeringt，ZhejiangUniversity，ZhejiangHangzhou310027，China)Abstract：TheeffectonthechloridecontentofCPVCofthereactiontemperatureand

3、timeinthegas—solidmethodwasstudiedinthisarticle．Theresultsshowedthatthecontentcouldbeincreasedbyincreasingthereactiontemperatureandtime．Consideringthequalityandenergyconsumption，i00。Cand6hisanappropriatecondition．Therateequationswerederivedandmechanismofthere

4、actionwasdiscussed．Theactivationenergyandpre—exponentialfactorwascalculated．Keywords：gas-solidmethod；reactionconditions；rateequations氯化聚氯乙烯最先由西德AG法本公司于2O好，但由于使用大量含氯溶剂，对环境造成污染，已世纪3O年代用溶液法研制并投人生产，用于生产涂被《蒙特利尔议定书》取缔，现已基本停止使用。水料、粘合剂和氯纶纤维。2O世纪5O年代末美国BF相悬浮法是现在的主要方法，

5、工艺成熟，产品性能稳Goodrich公司首先采用水相悬浮法生产出CPVC，定，但是仍需处理大量废水。而气固相法由于工艺并于1961年实现工业化生产n]。由于氯化聚氯乙简单，并且过程中基本上不产生“三废”，被认为是一烯的氯含量比聚氯乙烯高(6O～68)，分子间的种比较环保的方法。作用力增强，使其表现出一些优良的性能。如较好本文采用气固相法制备氯化聚氯乙烯，考察了的耐高温性、耐酸碱性、耐老化性、耐磨性等。因此反应温度、时间等条件对氯化聚氯乙烯氯含量的影氯化聚氯乙烯有着广阔的应用前景。被用于制造各响，并通过对反应机理的

6、探讨推导出氯化反应的速种管材、板材、型材、片材、注塑件、泡沫材料、防腐涂率方程，并计算出反应活化能和指前因子。料等产品。1实验部分氯化聚氯乙烯的制备方法主要有溶剂法、水相1．1实验设备悬浮法和气固相法。溶剂法产品性质均匀，溶解度自旋式反应器，紫外灯，流量计：自制收稿日期：2011-01-05，修画日期：2011-04—27作者筒介：方瑞(I985~)，男，山东济南人，硕士生，主要从事精细化学品的研究。E—mail：ZWX@ziu．edu．cn第6期化学世界恒温槽：杭州大卫科教仪器有限公司知道，当反应温度不变时，反

7、应速率和分子链中的一温控仪：杭州大卫科教仪器有限公司CHz一与一CHC1一的比例有关。反应进行到一定程度1．2实验原料之后，由于部分一cH。一反应生成一CHCI-，使一CH一与一聚氯乙烯：自制CHCI-的比例下降，反应速率也随之下降，因此氯含氯气：杭州电化厂量将趋于稳定。因此反应时间约6h较为适宜，继氮气：今工特种气体有限公司续延长时间，氯含量变化不大。65氢氧化钠：国药集团化学试剂有限公司1．3实验过程64称取聚氯乙烯放入反应器中，先通入氮气保护。63升温至预定温度，开始通人氯气。调节氯气流量稳62塥定后，打开

8、光照，同时启动电源，反应器中开始进行6l反应。当到达预定反应时间后，停止反应，关闭氯气60并充人氮气保护。待温度降低至室温后取出产品，反应时间／h用碱液洗涤至中性。放人烘箱中干燥至恒重后，用图2反应时间对氯含量的影响燃烧法测定其氯含量。2结果与讨论2．3反应速率方程和动力学常数的推导2．1反应温度对氯含量的影响一般认为，光引发的氯化聚氯乙烯气固相的反当氯气流量为350mL