作者:   發(fā)布時(shí)間:2018/4/24 11:05:06   瀏覽次數(shù):4148

PVC塑料是由乙炔氣體和氯化氫合成氯乙烯，再聚合而成。在20世紀(jì)50年代前期是以乙炔電石法生產(chǎn)，50年代后期則轉(zhuǎn)向了原料充足、成本低廉的乙烯氧化法；目前世界上80%以上的PVC樹脂都是由此方法生產(chǎn)的。但到2003年后，因石油價(jià)格暴漲，乙炔電石法成本反而比乙烯氧化法還要低10%左右，所以PVC的合成工藝又轉(zhuǎn)向了乙炔電石法。

PVC塑料是由液態(tài)的氯乙烯單體（VCM）經(jīng)懸浮、乳液、本體或溶液法工藝聚合而成，其中懸浮聚合工藝生產(chǎn)工藝成熟、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品品種多、應(yīng)用范圍廣，一直是生產(chǎn)PVC樹脂的主要方法，在世界PVC生產(chǎn)裝置中大約占90%的比例（在世界PVC總產(chǎn)量中均聚物也占大約90%的比例）。其次是乳液法，用于生產(chǎn)PVC糊樹脂。其聚合反應(yīng)由自由基引發(fā)，反應(yīng)溫度一般為40～70OC，反應(yīng)溫度和引發(fā)劑的濃度對(duì)聚合反應(yīng)速率和PVC樹脂的分子量分布影響很大。

配方選擇

PVC塑料型材配方主要由PVC樹脂和助劑組成的，其中助劑按功能又分為：熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑，劑、加工改性劑、沖擊改性劑、填充劑、耐老化劑、著色劑等。在設(shè)計(jì)PVC配方之前，首先應(yīng)了解PVC樹脂和各種助劑的性能。

1、樹脂應(yīng)選擇PVC-SC5樹脂或PVC-SG4樹脂，也就是聚合度在1200-1000的聚氯乙烯樹脂。

2、須加入熱穩(wěn)定體系。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求選擇，注意熱穩(wěn)定劑之間的協(xié)同效應(yīng)和對(duì)抗效應(yīng)。

3、須加入沖擊改性劑。可以選擇CPE和ACR沖擊改性劑。根據(jù)配方中其它組成以及擠出機(jī)塑化能力，加入量在8—12份。CPE價(jià)格較低，來(lái)源廣泛;ACR耐老化能力、焊角強(qiáng)度高。

4、適量加入潤(rùn)滑系統(tǒng)。潤(rùn)滑系統(tǒng)可以降低加工機(jī)械負(fù)荷，使產(chǎn)品光滑，但過量會(huì)造成焊角強(qiáng)度下降。

5、加入加工改性劑可以提高塑化質(zhì)量，改善 制品外觀。一般加入ACR加工改性劑，加 入量1-2份。

6、加入填料可以降低成本，增加型材的剛性但對(duì)低溫沖擊強(qiáng)度影響較大，應(yīng)選擇細(xì)度較高的活性輕質(zhì)碳酸鈣加人，加入量在5-15份。

7、必須加入一定量的鈦白以起到屏蔽紫外線的作用。鈦白應(yīng)選擇金紅石型，加入量在4-6份。必要時(shí)可以加入紫外線吸收劑UV-531、UV327等以增加型材的耐老化能力。

8、適量加入蘭色和熒光增白劑，可以明顯改善型材的色澤。

9、在設(shè)計(jì)配方中應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，盡量不加入液體助劑，并且根據(jù)混合工序要求(見混合問題)分批按加料順序把配方分為I號(hào)料、Ⅱ號(hào)料、Ⅲ號(hào)料分別包裝。

懸浮聚合

懸浮聚合通過不斷進(jìn)行攪拌使單體液滴在水中保持懸浮狀態(tài)，聚合反應(yīng)在單體小液滴中進(jìn)行。通常懸浮聚合反應(yīng)為間歇聚合。近年來(lái)各公司對(duì)PVC樹脂間歇懸浮聚合工藝的配方、聚合釜、產(chǎn)品品種和質(zhì)量不斷研究和改進(jìn)， 開發(fā)出各具特點(diǎn)的工藝技術(shù)，目前應(yīng)用較多的是Geon公司（原B.F Goodrichg公司）技術(shù)、日本信越公司技術(shù)、歐洲EVC公司技術(shù), 這三大公司的技術(shù)在1990年以來(lái)世界新增的PVC樹脂生產(chǎn)能力中各占大約21%的比例。

乳液聚合

乳液聚合與懸浮聚合基本類似，只是要采用更為大量的乳化劑，并且不是溶于水中而是溶于單體中。這種聚合體系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，從而得到粒徑很小的聚合物樹脂，一般乳液法生產(chǎn)的PVC樹脂的粒徑為0.1—0.2mm，懸浮法為20―200mm。引發(fā)劑體系與懸浮聚合也有所不同，通常是含有過硫酸鹽的氧化還原體系。干燥方法也設(shè)計(jì)成可以保持較小的粒徑的方式, 常常采用一些噴霧干燥劑。由于不可能將乳化劑完全除去，因此用乳液法生產(chǎn)的樹脂不能用于生產(chǎn)需要高透明性的制品如包裝薄膜或要求吸水性很低的制品如電線絕緣層。一般來(lái)說(shuō)乳液聚合PVC樹脂的價(jià)格高于懸浮聚合的樹脂，然而需要以液體形式配料的用戶使用這種樹脂，如糊樹脂。在美國(guó)大部分乳液聚合的樹脂產(chǎn)品都是糊樹脂（又叫分散型樹脂），少量用于乳膠。在歐洲，各種乳液工藝也用于生產(chǎn)通用樹脂，尤其是壓延和擠出用樹脂。

本體聚合

本體法生產(chǎn)工藝在無(wú)水、無(wú)分散劑、只加入引發(fā)劑的條件下進(jìn)行聚合，不需要后處理設(shè)備，投資小、節(jié)能、成本低。用本體法PVC樹脂生產(chǎn)的制品透明度高、電絕緣性好、易加工，用來(lái)加工懸浮法樹脂的設(shè)備均可用于加工本體法樹脂。PVC本體工藝在80年代得到較大發(fā)展。但是，盡管從理論上說(shuō)懸浮和本體聚合反應(yīng)工藝生產(chǎn)的樹脂可以用于相同的領(lǐng)域，實(shí)際上加工廠一般只使用其中之一，因?yàn)閼腋『捅倔w樹脂不能混合，即使少量混合也會(huì)因靜電效應(yīng)導(dǎo)致聚合物粉末的流動(dòng)性降低，而懸浮聚合樹脂更易得到的，因此大多數(shù)加工廠放棄了本體樹脂，近年來(lái)本體工藝出現(xiàn)了止步不前或衰退的狀態(tài)。

溶液聚合

在溶液聚合中，單體溶解在一種有機(jī)溶劑（如n－丁烷或環(huán)己烷）中引發(fā)聚合，隨著反應(yīng)的進(jìn)行聚合物沉淀下來(lái)。溶液聚合反應(yīng)專門用于生產(chǎn)特種氯乙烯與醋酸乙烯共聚物（通常醋酸乙烯含量在10～25%）。這種溶液聚合反應(yīng)生產(chǎn)的共聚物純凈、均勻，具有獨(dú)特的溶解性和成膜性。