聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù) 聚氯乙烯聚合影響因素

1項(xiàng)目二

聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)任務(wù)三：懸浮法聚氯乙烯工藝操作第2講：聚合影響因素2一、雜質(zhì)對聚合反應(yīng)的影響雜質(zhì)的存在對聚合反應(yīng)起阻聚作用，使聚合時間延長、產(chǎn)品粘度下降，同時還影響產(chǎn)品的加工性能、耐熱、耐光和透明度等，并且還能促使樹脂老化，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。①乙炔，微量的C2H2存在，明顯影響到聚氯乙烯的聚合度。3②高沸物，可消除聚氯乙烯高分子長鏈端基的雙鍵，對聚氯乙烯熱穩(wěn)定性有好處，一般認(rèn)為高沸物雜質(zhì)在較高含量下才顯著影響聚合度及反應(yīng)速率。③氧氣，O2的存在起阻聚作用，長鏈游離自由基吸收氧氣生成過氧化物，使鏈終止。4①引發(fā)劑濃度的影響對于高活性引發(fā)劑，其分解速率比反應(yīng)速率快，當(dāng)引發(fā)劑濃度下降時，總的反應(yīng)速率下降；對于低活性引發(fā)劑，其分解速率比反應(yīng)速率慢，當(dāng)引發(fā)劑濃度上升時，則加速反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)速率，聚合時間一般控制在5～10h，應(yīng)用選擇半衰期為2～3h的引發(fā)劑；如果采用復(fù)合型引發(fā)劑，半衰期選擇4～6h。二、配料比的影響5②分散劑用量的影響用量過多則作為雜質(zhì)帶進(jìn)樹脂，引起樹脂熱穩(wěn)定性能變壞，影響樹脂的顆粒狀態(tài)、顆粒度和顆粒分布等，造成樹脂的加工塑化性能變壞。用量過少則起不到穩(wěn)定作用，造成聚合單體黏結(jié)，使反應(yīng)的傳熱效果變壞，產(chǎn)生局部反應(yīng)過熱而結(jié)塊。工業(yè)生產(chǎn)中，用白明膠作分散劑時用量為單體的0.05％～0.2％，用聚乙烯醇作分散劑時為0.1％左右，用苯乙烯和順丁烯二酸共聚物為分散劑，用量在0.05％～0.1％。6③水比(水和單體比)的影響水用來維持單體小滴成懸浮狀態(tài)并作為熱交換的介質(zhì)。在懸浮聚合過程中，水是分散介質(zhì)又是傳熱介質(zhì)。水比大，氯乙烯分散好，傳熱好，易控制。為提高設(shè)備利用率，生產(chǎn)上盡可能采用適中的水油比。如果偏大，雖控制上較好，但產(chǎn)量受影響；如若偏小，對安全方面，及控制上造成一定的問題，因此一般采用1:(1.5～1.9)。7④反應(yīng)介質(zhì)酸堿度的影響反應(yīng)介質(zhì)的pH對聚合速率、聚合物的質(zhì)量有很大的影響。氯乙烯懸浮聚合的pH控制在7～8，即在偏堿性的條件下進(jìn)行聚合，可確保證引發(fā)劑的分解速率和分散劑的穩(wěn)定性，防止因產(chǎn)物裂解時產(chǎn)生的HCl，造成懸浮液的不穩(wěn)定，進(jìn)而造成黏釜、清釜以及傳熱困難，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。8懸浮法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝，攪拌和分散劑是生產(chǎn)的核心問題。攪拌的主要目的有以下兩點(diǎn):(1)使水相中的單體均勻地分散并懸浮成微小的液滴。(2)保證混合物的流動和混合程度，以消除溫度的不均勻性。三、攪拌的影響9攪拌效果的好壞關(guān)系到反應(yīng)物能否良好分散，反應(yīng)熱能否及時移出，樹脂的顆粒狀態(tài)是否良好，粒徑分布是否均勻等一系列問題。攪拌不良，無法將反應(yīng)熱及時移出，容易造成局部過熱促使物料結(jié)塊，也不能保證釜內(nèi)上下溫度均勻，體系黏度波動大，不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。10①對聚合速率的影響聚合反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，反應(yīng)速率加快后，放出的熱量較多，如不能及時將反應(yīng)熱導(dǎo)出，將導(dǎo)致積熱，體系溫度會快速升高產(chǎn)生爆聚，造成操控困難。四、溫度的影響11②對聚合度的影響溫度升高時，除鏈增長速率加快外，引發(fā)劑的引發(fā)速率也加快，并且引發(fā)速率大于鏈增長速率，因此聚合時活性中心很多，使聚