聚氯乙烯生产技术 聚氯乙烯聚合影响因素

1项目二

聚氯乙烯生产技术任务三：悬浮法聚氯乙烯工艺操作第2讲：聚合影响因素2一、杂质对聚合反应的影响杂质的存在对聚合反应起阻聚作用，使聚合时间延长、产品粘度下降，同时还影响产品的加工性能、耐热、耐光和透明度等，并且还能促使树脂老化，严重影响产品的质量。①乙炔，微量的C2H2存在，明显影响到聚氯乙烯的聚合度。3②高沸物，可消除聚氯乙烯高分子长链端基的双键，对聚氯乙烯热稳定性有好处，一般认为高沸物杂质在较高含量下才显著影响聚合度及反应速率。③氧气，O2的存在起阻聚作用，长链游离自由基吸收氧气生成过氧化物，使链终止。4①引发剂浓度的影响对于高活性引发剂，其分解速率比反应速率快，当引发剂浓度下降时，总的反应速率下降；对于低活性引发剂，其分解速率比反应速率慢，当引发剂浓度上升时，则加速反应。根据反应速率，聚合时间一般控制在5～10h，应用选择半衰期为2～3h的引发剂；如果采用复合型引发剂，半衰期选择4～6h。二、配料比的影响5②分散剂用量的影响用量过多则作为杂质带进树脂，引起树脂热稳定性能变坏，影响树脂的颗粒状态、颗粒度和颗粒分布等，造成树脂的加工塑化性能变坏。用量过少则起不到稳定作用，造成聚合单体黏结，使反应的传热效果变坏，产生局部反应过热而结块。工业生产中，用白明胶作分散剂时用量为单体的0.05％～0.2％，用聚乙烯醇作分散剂时为0.1％左右，用苯乙烯和顺丁烯二酸共聚物为分散剂，用量在0.05％～0.1％。6③水比(水和单体比)的影响水用来维持单体小滴成悬浮状态并作为热交换的介质。在悬浮聚合过程中，水是分散介质又是传热介质。水比大，氯乙烯分散好，传热好，易控制。为提高设备利用率，生产上尽可能采用适中的水油比。如果偏大，虽控制上较好，但产量受影响；如若偏小，对安全方面，及控制上造成一定的问题，因此一般采用1:(1.5～1.9)。7④反应介质酸碱度的影响反应介质的pH对聚合速率、聚合物的质量有很大的影响。氯乙烯悬浮聚合的pH控制在7～8，即在偏碱性的条件下进行聚合，可确保证引发剂的分解速率和分散剂的稳定性，防止因产物裂解时产生的HCl，造成悬浮液的不稳定，进而造成黏釜、清釜以及传热困难，最终影响产品质量。8悬浮法聚氯乙烯生产工艺，搅拌和分散剂是生产的核心问题。搅拌的主要目的有以下两点:(1)使水相中的单体均匀地分散并悬浮成微小的液滴。(2)保证混合物的流动和混合程度，以消除温度的不均匀性。三、搅拌的影响9搅拌效果的好坏关系到反应物能否良好分散，反应热能否及时移出，树脂的颗粒状态是否良好，粒径分布是否均匀等一系列问题。搅拌不良，无法将反应热及时移出，容易造成局部过热促使物料结块，也不能保证釜内上下温度均匀，体系黏度波动大，不能保证产品的质量。10①对聚合速率的影响聚合反应速率随温度的升高而加快，反应速率加快后，放出的热量较多，如不能及时将反应热导出，将导致积热，体系温度会快速升高产生爆聚，造成操控困难。四、温度的影响11②对聚合度的影响温度升高时，除链增长速率加快外，引发剂的引发速率也加快，并且引发速率大于链增长速率，因此聚合时活性中心很多，使聚