聚氯乙烯生产工艺

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1、8沈阳化工大学学士学位设计说明书参考文献PVC塑料的工艺聚氯乙烯（PVC)塑料是以聚氯乙烯树脂为基础的多组份混合材料。在生活中拥有广泛的应用。聚氯乙烯（PVC）是一种无毒、无臭的白色粉末。聚氯乙烯由氯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合度n一般在500~20000范围内，其分子结构式如下：由于它具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阴燃性、物理及机械性能、抗化学药品性能、质轻、强度高且易加工、成本低，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，是一种能耗少、生产成本低的产品。因而聚氯乙烯（PVC）制品广泛用二工业、农业、建

2、筑、电子电气、交通运输、电力、电讯和包装及人们生活中的各个领域。一主要原料：单体氯乙烯，分散剂聚乙烯醇(PVC)，去离子水和引发剂等其他辅助试剂：脱盐水，PH调节剂碳酸氢铵和氨水，聚合物分子量调节剂(-巯基乙醇)，引发剂过氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)和过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)，可塑剂，防粘釜剂，终止剂二乙基羟胺(DEHA)，缓释阻垢剂(H-9)，碱液(40%)等１单体：氯乙烯主要用乙炔法和乙炔氧氯化法制备，用于悬浮聚合的氯乙烯单体纯度在99.9%以上。生产原料对聚氯乙烯质量很重要。氯乙烯杂质含量应尽可能低一些，其中脱盐水P

3、H值要近乎中性，为6.5-7.5，导率应小于2um/cm2分散剂：主分散剂主要是纤维素醚和部分水解的聚乙烯醇。纤维素应为水溶性衍生物，如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等，聚乙烯醇应由聚醋酸乙烯酯经碱性水解得到，影响其分散效果的因素为其聚合度和水解度，而且-OH基团为嵌段分布时效果最好；副分散剂主要是小分子表面活性剂和地水解度聚乙烯醇。常用非离子型的脱水山梨醇单月硅酸酯。用88%聚乙烯醇和72.5%的聚乙烯醇。3引发剂：引发剂的有效溶度对VC悬浮聚合速率有着直接的影响，因此溶剂型引剂的有效溶度为引发剂最重要的质量指标。引发剂

4、在较低温度下就会逐步分解，因此除了必须按要求在低温条件下进行储运外，对于储运时间过长或可能经历非低温放置的引发剂必须进行有效溶度的分析，再确定聚合的实际用量。单独使用高活性引发剂虽可提高聚合平均速率、缩短聚合时间，但会出现聚第8页共9页8沈阳化工大学学士学位设计说明书参考文献合前中期聚合速率过大、后期聚合速率显著降低的弊端。聚合前中期聚合速率过大，反应放热随之增大，当反应放热大于聚合釜传热能力时，就会出现聚合温度失控，严重时出现爆率。单独使用低活性引发剂，聚合诱导期长，聚合速率低，聚合时间延长，而且残留引发剂量大，影响树脂质量。当

5、引发剂活性适宜时，聚合速率均匀，能有效利用聚合釜的传热能力，缩短聚合时间，同时聚合结束后，引发剂残留量少，对提高树脂热稳定性有利。从引发剂活性来看，最好选用半衰期为2~3h的引发剂，单一引发剂必须在某一温度下才能达到半衰期为2~3h这一要求，因此生产中多将半衰期大于和小于2~3h的引发剂按不同比例复合使用，以满足不同聚合温度的要求。选用VC悬浮聚合用的引发剂需考虑：适当的活性、水溶性、水解性、粘釜性能、毒性、储存安全性、价格等因素。由于聚乙烯悬浮聚合温度50~60度上下，应根据反应温度选择合适的引发剂，其原则为在反应温度条件下引发

6、剂的半衰期约为2小时最佳。多用有机过氧化物和偶氮类引发剂，其中有机过氧化物为过氧化二碳酸酯、过氧化乙酰环己烷硫酰、过氧化二月桂酰、过碳酸二环己酯，过氧化酯类。它们可以单独使用，也可以两种或两种以上引发活性不同的引发剂复合使用，用过氧化二碳酸-2-乙基己酯。4去离子水：氯乙烯悬浮聚合用水应该为去离子水，规格要按要求，水中的氯离子，铁和氧的含量要严格控制，其中氯离子超过一定的含量会造成树脂颗粒的不均，“鱼眼”增多；水中的铁会降低树脂的热稳定性，并能终止反应。PH值在5~5.8之间。硅胶含量小于等于0.2mg/l.二其他试剂：a终止剂：

7、反应结束后残余的自由基和引发剂残留在树脂内，为了保证产品质量,需要消除它们,故而加入终止剂。终止剂为丙酮缩氨基硫脲。当反应出现紧急事故时，采用紧急终止剂，终止反应。b阻聚剂：阻聚剂可以防止聚合作用的进行，在聚合过程中产生诱导期（即聚合速度为零的一段时间），诱导期的长短与阻聚剂含量成正比，阻聚剂消耗完后，诱导期结束，即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。单体在贮存、输送中常加入阻聚剂以防止聚合。用壬基苯酚作为阻聚剂。c缓冲剂：所谓缓冲剂就是能抵抗少量酸和碱而使溶液pH值保持基本不变的一类物质，常用的缓冲剂有：碳酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、

8、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸铵，碳酸氢铵，第8页共9页8沈阳化工大学学士学位设计说明书参考文献磷酸三钙。碳酸氢铵白色粉末，易溶于水，无毒性。磷酸三钙白色粉末，不溶于水，无毒性，但要小心，避免吸入大量粉末。缓冲剂能严格控制聚合体系中的Cl-和HCl，使体