第四章自由基悬浮聚合原理及生产工艺（一）.pptVIP

　　引发剂的用量可以采用下式进行估算，再通过少量实验进行调整，即可以确定。 　　　　　　　　 式中　I（%）——工业上引发剂用量（质量百分数）； 　 Nr 为引发剂理论消耗量，等于1±0.1mol/tPVC；用AIBN时，取0.9；用DCPD、EHP等过氧化二碳酯时，取1.1； 　　M 为引发剂的相对分子质量； 　　t 为聚合时间(h)； t1/2 为引发剂分解半衰期（h）。 　 工业生产中聚合时间一般控制在 5～10h ，应用选择 t1/2为2～3h 的引发剂。如果采用复合型引发剂，最好是一种引发剂的为t1/2为1～2h，另一种引发剂的 t1/2 为 4～6h 。 4、分散剂 　　 用明胶作分散剂，用量为单体量的 0.05%～0.2% ，所得树脂的颗粒为乒乓球状，不疏松、粒度大小不均，“魚眼”多。用聚乙烯醇作分散剂，所得聚氯乙烯为疏松型棉花球状的多孔树脂，吸收增塑剂速度快，加工塑化性能好，“魚眼”少。 　　 工业上常以纤维素类（如羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素等）和醇解度 75～90% 的聚乙烯醇为主分散剂，用于控制聚合物颗粒的大小；以非离子山梨糖醇如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬脂酸酯等为助分散剂，提高颗粒中的空隙率；两者复合使用可使产物粒度分布均匀，表面疏松，吸收增塑剂能力强，使用效果好。 5、pH 调节剂　 氯乙烯悬浮聚合的 pH 值控制在 7～8 ，即在偏碱性的条件下进行聚合。目的确保引发剂良好的分解速率，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，进而造成粘釜、传热困难、平凡清釜，并影响产品质量。为此需要加入水溶性碳酸盐、磷酸盐、醋酸钠等起缓冲作用的 pH 调节剂。 6、防止粘釜剂　 在氯乙烯的悬浮聚合中，存在着粘釜现象，它不但影响聚合的传热，也影响产品的质量。另外，人工清釜劳动强度大，条件恶劣，影响工人健康。 常用的防止粘釜的方法有选择合适的引发剂；在水相中加入水相阻聚剂如次甲基蓝、硫化钠等；在釜壁、搅拌器等设备上喷涂一定量的防粘釜剂，常见的防粘釜剂如苯胺染料，蒽醌染料，还有多元酚的缩合物等。一旦发现有粘釜现象，采用高压（14.7～39.2MPa）水冲洗法清除。　　 四、聚合过程中的温度与压力 　　氯乙烯悬浮聚合温度在高低决定着聚合产物的相对分子质量大小，聚合温度一般严格控制在指定温度的 ±0.5℃ 范围内，最好是控制在 ±0.2℃ 范围内。并且要确保温度控制平稳，要有降温处理手段，防止出现异常现象。最好采用计算机数控联机质量控制系统。 五、氯乙烯悬浮聚合生产的主要工艺参数 （一）聚合 　　聚合温度 50～58℃（依 PVC 型号而定） 　　聚合压力 初始 0.687～0.981MPa 　　　　　　 结束 0.294～0.196MPa 　　聚合时间 8～12h 　　转化率 90% （二）碱处理 　　NaOH 浓度 36%～42% 　　加入量 聚合浆液的 0.05%～0.2% 　　温度 70～80℃ 　　时间 1.5～2.0h （三）脱水 　　紧密型树脂含水率 8%～15% 　　疏松型树脂含水率 15%～20% （四）干燥 　　第一段气流干燥管干燥 　　 干燥温度 40～150℃ 　　 风速 15m/s 　　 物料停留时间 1.2s 　　 含水率 ＜4% 　　第二段沸腾床干燥 　　 干燥温度 120℃ 　　 物料停留时间 12min 　　 含水率 ＜0.3% 六、氯乙烯悬浮聚合的工艺过程 1、准备：计量去离子水、泵入聚合釜、开启搅拌，依次往聚合釜中加悬浮剂溶液、水相阻聚剂硫化钠溶液、缓冲剂碳酸氢钠溶液 。然后对聚合釜进行试压，试压合格后用氮气置换釜内空气。 2、聚合：单体由计量灌经过滤器加入聚合釜内，向聚合釜夹套内通入蒸汽和热水，当聚合釜内温度升高至聚合温度（50～58℃）后，改通冷却水，控制聚合温度不超过规定温度的±0.2℃。当转化率达 60%～70% ，有自加速现象发生，反应加快，放热现象激烈，应加大冷却水量。当釜内压力从最高 0.687-0.981MPa 降到 0.294～0.196MPa 时， 加链终止剂结束反应。 沸腾床的干燥工作原理（动画） 两种干燥方法比较： 气流干燥管脱除树脂表面水，沸腾床干燥器脱除树脂内部结合水，因此，二段式干燥过程物料停留时间长，投资大，热效率较低，费用较高。但设备工艺成熟，目前仍在使用。 　　　旋风干燥器具有停留时间适中、热效率好的特点。 国内氯乙烯悬浮聚合釜的主要参数