1、本體法制備聚氯乙烯 氯乙烯聚合為聚氯乙烯的反應(yīng)屬于自由基連鎖機理。由于生成的聚氯乙烯不能溶于單體氯乙烯而沉淀析出，氯乙烯的本體聚合屬于非均相聚合。生成的聚氯乙烯產(chǎn)品為具有不同孔隙率的粉狀固體。 世界上大規(guī)模生產(chǎn)PVC的方法有三種，懸浮聚合法占75，乳液聚合法占15，本體聚合法占10。我國懸浮聚合法占94，其余為乳液聚合法。本體聚合法僅在個別廠家計劃生產(chǎn)。氯乙烯本體聚合的優(yōu)點有聚合體系無需介質(zhì)水，免去干燥工序；設(shè)備利用率高，生產(chǎn)成本低；產(chǎn)品熱穩(wěn)定性、透明性均優(yōu)于懸浮聚合產(chǎn)品；產(chǎn)品吸收增塑劑速度快，成型加工流動性好。但是氯乙烯本體聚合工藝也有一些缺點：聚合釜溶劑較小，目前最大為 50 M3 ，而懸

2、浮聚合釜溶劑為 230 M3 ，產(chǎn)能有限；聚合工藝技術(shù)沒有懸浮法成熟，本體聚合方法正處于發(fā)展之中。 聚氯乙烯是無定形的線型、非結(jié)晶的聚合物，基本無支鏈，鏈節(jié)排列規(guī)整。聚合度n的數(shù)目一般為50020000。聚氯乙烯樹脂為白色粉末，相對密度約1.4。聚氯乙烯塑料有較高的機械強度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性。 聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有較大的極性，同時具有很好的耐燃性。 聚氯乙烯塑料有優(yōu)良的耐酸堿、耐磨、耐燃燒和絕緣性能。但是對光和熱的穩(wěn)定性差。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100時開始分解，130以上分解更快。受熱分解出氯化氫氣體，使其變色，由白色淺黃色紅色褐色黑色。陽光中的緊外線和氧會使聚氯乙

3、烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。同時，上述良好的力學(xué)和化學(xué)性能迅速下降。解決的辦法是在加工過程中加入穩(wěn)定劑，如硬脂酸或其他脂肪酸的鎘、鋇、鋅鹽。 聚氯乙烯的抗沖擊性能差,耐寒性不理想，硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的使用溫度下限為-15，軟質(zhì)聚氯乙烯塑料為-30。 聚氯乙烯的透水汽率很低。硬聚氯乙烯長期浸入水中的吸水率小于0.5%，浸24小時為0.05%，選用適當(dāng)增塑劑的軟聚氯乙烯吸水率不大于0.5%。聚氯乙烯室溫下的耐磨性超過普通橡膠。聚氯乙烯的電性能取決于聚合物中殘留物的數(shù)量和各種添加劑。聚氯乙烯的電性能還與受熱情況有關(guān)，當(dāng)聚氯乙烯受熱分解時，由于氯離子的存在而降低其電絕緣性。1產(chǎn)

4、品的基本性能產(chǎn)品的基本性能聚氯乙烯的主要用途 一般軟塑料制品。利用擠出機可以擠成軟管、塑料線、電纜和電線的包皮。利用注射成型的方法并配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。 薄膜。利用壓延機可將聚氯乙烯制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為壓延薄膜。也可以將聚氯乙烯的粒狀原料利用吹塑成型機吹制成薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為吹塑薄膜。聚氯乙烯塑料薄膜上可以印花（如印制包裝裝潢圖案和商標(biāo)等）。薄膜的用途很大，可以通過剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。 涂層制品。將聚氯乙烯糊狀涂料涂敷在布或紙上，然后在

5、100以上將它們塑化，就可制成有襯底的人造革。如果將聚氯乙烯軟片用壓延機直接壓延成有一定厚度時，就制成無襯底的人造革，可壓出各種花紋。人造革用于制造皮包、皮箱、沙發(fā)和汽車的座墊、地板革以及書的封面等。 泡沫塑料。軟質(zhì)聚氯乙烯在混煉時加入適量的發(fā)泡劑，經(jīng)發(fā)泡成型法可制成泡沫塑料，用做泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、坐墊和防震緩沖的包裝材料，也可以用擠出機制成低發(fā)泡硬質(zhì)板材，可代替木材作為建筑材料。 利用熱成型法可將聚氯乙烯制成薄壁透明容器，或用于真空吸塑包裝材料。這種方法制成的片材也是優(yōu)良的裝飾材料。 糊狀制品。將聚氯乙烯分散在液體增塑劑中，使其溶脹和塑化成增塑溶膠，再加入乳液（一種膠粘劑）、穩(wěn)定劑、填料

6、、著色劑，經(jīng)過充分?jǐn)嚢?，脫氣泡后，可配制成聚氯乙烯糊狀制品，可用浸漬法、澆鑄法、搪塑法涂敷在各種制品表面，起保護（防腐蝕）、美化作用。 硬管和板材。聚氯乙烯中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)過混煉之后，可用擠出機擠成各種口徑的硬管、異形管、波紋管，用做下水管、引水管、電線套管或樓梯扶手。用壓延法制成的聚氯乙烯薄片經(jīng)重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材，它可以切割成所需形狀，然后利用聚氯乙烯焊條用熱空氣流焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、通風(fēng)管道和各種形狀的容器、反應(yīng)罐。 門窗。它可用硬質(zhì)聚氯乙烯異形材料組裝而成，已經(jīng)和木門窗、鋼窗、鋁合金門窗共同占領(lǐng)了建筑市場。本體法生產(chǎn)聚氯乙烯的生產(chǎn)過程 1聚合配方 以

7、50M3反應(yīng)釜聚合一個生產(chǎn)周期為例。氯乙烯分兩個階段投料預(yù)聚預(yù)聚階段為16.5t，后聚聚合階段補加氯乙烯單體11.513.5t。預(yù)聚合階段加入復(fù)合引發(fā)劑過氧化二碳酸二（2-乙基己酯）（PDEH）和過氧化乙酰基環(huán)己烷磺酰（ACSP），加入量分別為單體質(zhì)量的0.020.01和0.010.04。后聚合階段加入引發(fā)劑有過氧化十二酰（LPO），加入量為單體質(zhì)量的0.10.3；增稠劑巴豆酸，加人量為每釜100300g；抗氧化劑（BHT），加人量為每釜18002000g； 20硝酸加人量為每釜700ml；潤滑劑丙三醇加人量為每釜7003000ml；終止劑雙酚A加人量為0.20.4kg/t PVC。 1）預(yù)聚

8、合 溶有引發(fā)劑的液態(tài)氯乙烯加至預(yù)聚釜后于6275進行預(yù)聚合。反應(yīng)時間一般不超過30min，轉(zhuǎn)化率控制在712。此時引發(fā)劑實際上已經(jīng)全部耗盡，轉(zhuǎn)化率不可能再進一步提高。預(yù)聚合階段沉淀的微粒子可作為后續(xù)聚合的沉淀中心或種子粒子，這正是預(yù)聚合的目的。 預(yù)聚合時應(yīng)選擇分解速率很快的高活性引發(fā)劑，引發(fā)劑的半衰期低于10min，用量控制在盡可能使10以上單體轉(zhuǎn)化為宜。因此預(yù)聚合階段加入活性較高的復(fù)合引發(fā)劑過氧化二碳酸二（2-乙基己酯）（PDEH）和過氧化乙?；h(huán)己烷磺酰（ACSP）。 預(yù)聚合體系物料粘度隨轉(zhuǎn)化率增高而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)化率在 7-12 時，可夾套和回流排除反應(yīng)熱。經(jīng)驗證明，為保證預(yù)聚反應(yīng)熱的排除，

9、不必將全部單體都經(jīng)預(yù)冷卻，只需將聚合所需的一半單體通過預(yù)聚即可，剩下一般單體可在后聚合過程中加入。 預(yù)聚合反應(yīng)溫度控制在 62 以上，以便保證聚集體的內(nèi)聚力。預(yù)聚合溫度也影響聚集體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的展開程度，即影響孔隙率。如果要求提高孔隙率可降低預(yù)聚溫度，但不能低于62，否則將影響初級粒子和聚集體間的內(nèi)聚力。預(yù)聚釜中形成的聚合物僅約占總重的 5，因此不影響最終聚氯乙烯產(chǎn)品的分子量。 聚合工藝過程 （2）后聚合 后聚合的工藝條件為不低于 62，反應(yīng) 39hr，轉(zhuǎn)化率接近80。后聚合的過程就是預(yù)聚合階段形成的種子在固相中種子進一步長大的過程，最終形成直徑為130160m的產(chǎn)品顆粒。 后聚合聚合時間超過3h

10、，一般為3h9h。當(dāng)轉(zhuǎn)化率達20時，形成的顆粒與液態(tài)單體并存，所以呈潮濕狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達40左右時，由于液態(tài)單體數(shù)量減少，而轉(zhuǎn)變成無液態(tài)的干體粉末。此時，傳熱效率低、主要靠單體氣化、回流帶走熱量。為了更好排除后聚合階段的聚合熱，設(shè)備設(shè)置上聚合釜與預(yù)聚釜數(shù)量以 5:1 配套。后聚合釜一般為立式反應(yīng)釜，并配置攪拌、夾套冷卻、冷凝器等輔助設(shè)施。 轉(zhuǎn)化率達規(guī)定的7080后反應(yīng)可停止。在真空條件下加熱至90100，然后通氮氣或水蒸氣進一步未反應(yīng)的單體?；厥盏膯误w經(jīng)精制壓縮后循環(huán)利用。 后聚合反應(yīng)中，應(yīng)選擇引發(fā)速率較慢的低活性引發(fā)劑，后聚合階段加入引發(fā)劑有過氧化十二酰（LPO），所需的引發(fā)劑可以溶在增塑劑

11、中注入。后處理工藝 在后聚合過程中一部分PVC粒子聚集為大粒子，經(jīng)研磨、粉碎、過篩與合格品合并而后包裝入庫。廢氣主要是含VCM的回收尾氣。裝置設(shè)有尾氣吸收處理系統(tǒng)用于處理來自VCM回收工序經(jīng)冷凍水和冷凍鹽水兩級冷凝后的不凝性氣體。廢水主要是含VCM廢水。裝置設(shè)有廢水汽提設(shè)施，用以處理含VCM的工藝廢水。廢渣主要是PVC大顆粒及塊狀物。研磨后作為次品出售。企業(yè)名稱 一九九九年全年產(chǎn)量 為去年同期% 全國合計 197.54 123.36 上海天原集團公司 28.08 109.18 齊魯石化公司氯堿廠 20.8 100.85 北京化二股份公司 14.75 137.47 大沽化工廠 13.77 139.74 滄州化工股份公司 11.42 205.77 天津化工廠 8.5 112.2 錦化化工集團公司 5.8 121.11 福建東南電化集團公司 5.03 106.52 天津大沽LG公司 10.8 174.2 一九九九年聚氯乙烯產(chǎn)量一九九九年聚氯乙烯產(chǎn)量5萬噸萬噸/年生產(chǎn)企業(yè)年生產(chǎn)企業(yè) 單位：萬噸聚氯乙稀的分類 根據(jù)生產(chǎn)方法的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂；交聯(lián)PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入