第二章-氯乙烯悬浮聚合生产工艺复习进程.pptVIP

第二章氯乙烯悬浮聚合生产工艺;纯度要求：

一般要求99.98%，杂质含量因生产方法不同而有差别。

例如：乙炔法生产路线要求单体中乙炔的含量10-5；而乙烯氧氯化法则要求单体中乙炔的含量≤10-6。

二氯乙烷的含量2×10-6，Fe≤5×10-7。

单体精制：

单体精制的方法是碱洗、水洗、干燥和精馏。

碱洗以除去酸性物质，水洗以除去碱性物质，干燥以除去水；精馏以除去高沸点和低沸点物质。

;⑵引发剂

VC悬浮聚合的温度为50℃～60℃，应根据反应温度选择t1/2适当的引发剂。选择原则是在反应温度下t1/2=2h。

目前多采用高活性引发剂和低活性引发剂复合体系，如偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈复合，如复合得当,可使PVC的悬浮聚合接近匀速反应。

⑶悬浮剂

悬浮剂的种类和用量对PVC的颗粒大小和形态至关重要。选用明胶做悬浮剂将形成紧密型树脂或称乒乓球树脂,表面有很多鱼眼，不疏松，密度大，热性能差，加工塑化性能好。

选用聚乙烯醇做悬浮剂时,则形成疏松型树脂或称棉花球状树脂，疏松性好，热稳定性好，易塑化加工。

;PVC生产中悬浮剂分为两类：主分散剂和辅助分散剂。

a主分散剂

作用——控制所得颗粒的大小。

常用物——①纤维素醚类（包括甲基纤维素、羟乙基纤维素等），目前主要使用羟丙基甲基纤维素；②部分水解的聚乙烯醇（要求聚合度为1750±50，醇解度为（80±1.5）％。

;⑷介质水

⑸其它助剂

①链终止剂

使聚合反应在设定的转化率终止或防止发生意外停电事故，必须临时终止反应时使用。常用的链终止剂是聚合级的双酚A、对-叔丁基邻苯二酚（TBC）等。

②链转移剂

常用的有硫醇等。

③抗鱼眼剂

减少PVC树脂中所含结实的圆球状树脂数量，主要是苯甲醚的叔丁基、苯甲醚的羟基衍生物等。

④防粘釜剂

防粘釜剂主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液。

;⒉氯乙烯悬浮聚合配方及工艺条件

⑴氯乙烯悬浮聚合配方

表4-1氯乙烯悬浮聚合??方

;表4-2氯乙烯聚合工艺条件控制;⒊氯乙烯悬浮聚合工艺流程

⑴配料

⑵聚合

加热升温至规定的温度，加入溶有引发剂的单体溶液，聚合反应即开始。夹套通低温水（9℃～12℃）进行冷却，在聚合反应激烈阶段应通5℃以下的低温水，严格控制反应温度，使其波动不超过±0.2℃。

在工业中，通常根据反应釜压力下降达规定的值后结束反应，通常为0.50MPa~0.55MPa，因树脂的牌号不同而异。

达到规定的转化率（90%）即结束反应，终止反应的方法是加入链终止剂。

;⑶分离

减压脱除未反应的单体，进入单体回收系统。

脱除后PVC浆料中仍含有2%～3%的VC，由于VC是致癌物质，产品PVC中单体含量要求低于1×10-6～10×10-6。

所以，反应物料应进行“单体剥离”或称为“汽提”。

⑷聚合物后处理

剥离单体后的浆料经热交换器冷却后送至离心分离工段，脱除水分后的滤饼中含水量约为20%～30%，再经气流干燥塔（干燥后水分4%）送入卧式沸腾干燥器进行干燥（水分0.3%～0.4%）。

;;;三、PVC悬浮聚合工艺条件控制

⒈反应釜釜材和传热

VC的聚合热（95.6kJ/mol）较大，为了合成某一牌号的树脂，必须严格控制聚合温度，温度波动要求一般为±0.5℃，最好是控制在±0.2℃范围内。

我国早期采用的反应釜容积为7m3～14m3，反应釜釜材主要为搪玻璃压力釜，但因玻璃的传热系数低，仅用于小型反应釜。

大型反应器采用不锈钢制作，反应釜容积为25m3～150m3，如前我国已有127m3聚合釜，国外已有200m3聚合釜;⒉意外事故处理

由于VC聚合热大，如遇突然停电，搅拌器停止搅拌或冷却水产生故障都将使釜中物料温度上升，导致釜内压力升高甚至引起爆炸。

为杜