1. 乙烯合成聚氯乙烯的步骤
1、 乙烯氧氯化法
使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水,二氯乙烷再经裂解,生成氯乙烯.副产品氯化氢再回收到氧氯化工段,继续反应.
2、 乙烯平衡氧氯化法
是将直接氯化和氧氯化工艺相结合.乙烯与氯反应生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢.氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢.氯化氢回收后,继续参与氧氯化反应.
聚氯乙烯聚合工艺:
在工业化生产氯乙烯均聚物时,根据树脂应用领域,一般采用五种方法生产,即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合.
(1) 本体聚合法
一般采用“两段本体聚合法”,第一段称为预聚合,采用高效引发剂,在62~75°C温度下,强烈搅拌,使氯乙烯聚合的转化率为8%时,输送到另一台聚合釜中,再加入含有低效引发剂的等量新单体,在约60°C温度下,慢速搅拌,继续聚合至转化率达80%时,停止反应.
本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质,只有引发剂.因此,此法生产的氯乙烯树脂纯度较高,质量较优,其构型规整,孔隙率高而均匀,粒度均一.但聚合时操作控制难度大,聚氯乙烯树脂的分子量分布一般较宽.
(2) 悬浮聚合法
液态氯乙烯单体以水为分散介质,并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂,在一定温度下,借助搅拌作用,使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合.聚合完成后,经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状聚氯乙烯树脂.
选取不同的悬浮分散剂,可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂.国产牌号分为SG-疏松性(“棉花球”型)树脂和XJ-紧密型(“乒乓球”型)树脂.疏松性树脂吸油性好,干流动性佳,易塑化,成型时间短,加工操作方便,适用于粉料直接成型,因而一般选用悬浮法聚合的疏松性树脂作为聚氯乙烯制品成型的基础原料.目前各树脂厂所生产的悬浮法聚氯乙烯树脂,基本上都是疏松型的.
(3) 乳液聚合法
氯乙烯单体在乳化剂作用下,分散于水中形成乳液,再用水溶性的引发剂来引发,进行聚合,乳液可用盐类使聚合物析出,再经洗涤、干燥得到聚氯乙烯树脂粉末,也可经喷雾干燥得到糊状树脂.
乳液法聚氯乙烯树脂粒径极细,树脂中乳化剂含量高,电绝缘性能较差,制造成本高.该树脂常用于聚氯乙烯糊的制备.因此,该法生产出来的树脂俗称糊树脂.
(4) 微悬浮聚合法
像悬浮法那样使用油溶性引发剂,在用乳化剂分散、稳定的细小氯乙烯单体液滴中引发聚合,生成适当粒径的聚氯乙烯乳液,经破乳、洗涤、干燥后得到聚氯乙烯树脂粉末.制备0.2μm粒径范围的氯乙烯单体乳液是微悬浮聚合法的关键,一般称这一过程为均化过程.
此法是生产聚氯乙烯糊用树脂的另一种方法,该法生产的树脂具有良好的加工性能,能满足大多数加工的需要,具有乳液法树脂很难达到的某些优良性能.
(5) 溶液聚合法
以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶剂,使氯乙烯单体在溶剂中聚合,由于溶剂具有链转移剂作用,所以溶液聚合物的分子量和聚合速率均不高.聚合得到的聚氯乙烯树脂因不溶于溶剂而不断析出.
此种聚氯乙烯树脂不宜于作一般成型用,仅作为涂料、黏合剂,与乙酸乙烯酯等共聚时使用,是目前各种聚合方法中产量最少的一种方法.
几种方法尽管聚合工艺不同,但聚合反应机理相同,即都是自由基聚合.在使用这些方法生产的树脂中,以悬浮法产量最大,而且由于悬浮聚合法设备投资和生产成本低,应用领域宽,各种聚合方法的发展方向是逐步向悬浮聚合生产路线倾斜.一些过去采用其他方法生产的树脂品种,已开始采用悬浮聚合工艺生产
2. PVC糊树脂PVC糊树脂简介
聚氯乙烯(PVC)糊树脂,即以糊状形式应用的树脂,也被称为增塑糊,是未经加工的聚氯乙烯塑料的一种特殊液体形态。它通常通过乳液和微悬浮法制得,具有微细的粒度,质地类似滑石粉,呈现不流动性。与增塑剂混合后,PVC糊树脂会形成稳定的悬浮液,即PVC糊料或PVC增塑糊,用于加工各种最终产品。
在制糊过程中,会根据制品需求添加各种填料、稀释剂、热稳定剂、发泡剂和光稳定剂。PVC糊树脂工业的进步,使得这种液态材料只需加热就能转化为PVC制品,其配置方便,性能稳定,易控制,且具有优良的化学稳定性和机械强度,能轻易着色,因此在人造革、搪胶玩具、软质商标、墙纸、油漆涂料、发泡塑料等领域广泛应用。
相较于传统的悬浮树脂,PVC糊树脂有诸多优势,如加工设备成本低、模具简单、能塑造特殊形状、发泡容易,以及制品受热次数少、适用小批量多品种生产。其工艺流程相对于普通悬浮树脂制品,更加灵活便捷,特别是在人造革、地板革、玩具、壁纸和汽车内饰材料等领域,PVC糊树脂制品因其特性,拥有广阔的市场前景。
3. 聚氯乙烯生产工艺流程
聚氯乙烯的主要生产工艺流程是悬浮聚合法,其具体步骤如下:
单体微滴悬浮分散:
加入悬浮稳定剂:
单体回收:
产品处理:
以上是聚氯乙烯的主要生产工艺流程,其中悬浮聚合法占据主导地位,广泛应用于PVC的生产中。
4. PVC糊树脂
聚氯乙烯(PVC)糊树脂顾名思义是此种树脂主要以制成糊状形式来应用,人们常用此种糊称作增塑糊,是未加工状态下的聚氯乙烯塑料的一种独特液体形式。糊树脂常由乳液和微悬浮法制得。
聚氯乙烯糊树脂因粒度微细,其质地像滑石粉,具有不流动性。聚氯乙烯糊树脂同增塑剂混合后经搅拌形成稳定的悬浮液,即制成PVC糊料,或称作PVC增塑糊、PVC溶胶,而且人们正是以这种形式用来加工成最终制品。在制糊过程中,根据不同的制品需要,添加各种填料、稀释剂、热稳定剂、发泡剂及光稳定剂等。
PVC糊树脂工业的发展,提供了仅经加热就变为聚氯乙烯制品的一种新型的液态材料。该种液态材料配置方便,性能稳定、易控制、使用方便、制品性能优良、化学稳定性好,具有一定的机械强度、易着色等,因此被广泛应用于人造革、搪胶玩具、软质商标、墙纸、油漆涂料、发泡塑胶等的生产。
与传统的悬浮树脂相比,PVC糊树脂具有以下优点:
(1)加工设备价廉。
(2)模具简单便宜。
(3)可制成特别形状。
(4)发泡容易。
(5)制品受热次数少,并可以少量、多品种进行生产。
PVC糊树脂制品的一般工艺流程:
普通悬浮树脂制品的一般工艺流程: