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文檔簡介

1、3.3.1 懸浮聚合生產工藝概述懸浮聚合生產工藝概述 單體作為分散相懸浮于連續(xù)相中,在引發(fā)劑作用下進單體作為分散相懸浮于連續(xù)相中,在引發(fā)劑作用下進行自由基聚合的方法叫做懸浮聚合法。行自由基聚合的方法叫做懸浮聚合法。 多數單體不溶于水,所以通常用水作為連續(xù)相。水具多數單體不溶于水,所以通常用水作為連續(xù)相。水具有較高的熱容量和高的導熱系數,所以連續(xù)相還可作為優(yōu)有較高的熱容量和高的導熱系數,所以連續(xù)相還可作為優(yōu)良的聚合反應熱的傳導介質。良的聚合反應熱的傳導介質。聚合體系聚合體系單體單體(分散相分散相)引發(fā)劑引發(fā)劑分散劑分散劑分散介質分散介質(連續(xù)相連續(xù)相)懸浮聚合的優(yōu)點:懸浮聚合的優(yōu)點:聚合反應熱容

2、易除去,生產操作安全,聚合反應熱容易除去,生產操作安全,反應過程中物料粘度變化不大,溫度易控制。與乳液聚反應過程中物料粘度變化不大,溫度易控制。與乳液聚合不同的是,停止攪拌后,生成的聚合物顆粒自動沉降,合不同的是,停止攪拌后,生成的聚合物顆粒自動沉降,可用離心法或過濾法使之與水分離,再經干燥而得商品可用離心法或過濾法使之與水分離,再經干燥而得商品樹脂。懸浮法所得樹脂的純度高于乳液法。樹脂。懸浮法所得樹脂的純度高于乳液法。 反相懸浮聚合:反相懸浮聚合:將水溶性單體的水溶液作為分散相懸浮將水溶性單體的水溶液作為分散相懸浮于油類連續(xù)相中,在引發(fā)劑作用下進行聚合,其應用范于油類連續(xù)相中,在引發(fā)劑作用下

3、進行聚合,其應用范圍較小。圍較小。顆粒大?。侯w粒大小:懸浮聚合法生產的聚合物顆粒直徑一般在懸浮聚合法生產的聚合物顆粒直徑一般在0.05-0.2mm,有些產品可達,有些產品可達0.4mm,甚至超過,甚至超過1mm,因,因產品種類和用途的不同而有變化。產品種類和用途的不同而有變化。 產品形態(tài):產品形態(tài):聚合產品為規(guī)則的圓球顆粒或不規(guī)則顆粒,其聚合產品為規(guī)則的圓球顆粒或不規(guī)則顆粒,其形態(tài)(包括形狀、大小以及顆粒內部結構)取決于所用分形態(tài)(包括形狀、大小以及顆粒內部結構)取決于所用分散劑種類、攪拌速度與攪拌器設計和反應器設計。散劑種類、攪拌速度與攪拌器設計和反應器設計。 目前懸浮聚合法主要用來生產目前

4、懸浮聚合法主要用來生產PVC樹脂、樹脂、PS樹脂、樹脂、可發(fā)性聚苯乙烯可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)珠體、苯乙烯珠體、苯乙烯-丙烯腈共聚物丙烯腈共聚物(SA)、生產離子交換樹脂用交聯聚苯乙烯白球、生產離子交換樹脂用交聯聚苯乙烯白球、MMA均聚物及均聚物及其共聚物、其共聚物、PVDC、PTFE、聚三氟氯乙烯等。、聚三氟氯乙烯等。 注意:注意: 1)由于合成橡膠的玻璃化轉變溫度低于室溫,常溫下)由于合成橡膠的玻璃化轉變溫度低于室溫,常溫下有粘性,所以懸浮聚合法僅用于合成樹脂的生產。有粘性,所以懸浮聚合法僅用于合成樹脂的生產。 2)懸浮聚合過程工業(yè)上采用間歇法生產,雖有進行連)懸浮聚合過程工業(yè)上采用間歇法

5、生產,雖有進行連續(xù)法生產的研究,但尚未工業(yè)化。續(xù)法生產的研究,但尚未工業(yè)化。 3)懸浮聚合過程生產的聚合物化學性質與用本體聚合)懸浮聚合過程生產的聚合物化學性質與用本體聚合或乳液聚合過程的聚合物化學性質不完全相同,或乳液聚合過程的聚合物化學性質不完全相同,原因:原因: a) a) 在聚合物顆粒中,主要是表面上結合了分散劑,因而影響聚合物加在聚合物顆粒中,主要是表面上結合了分散劑,因而影響聚合物加工時的熔融性能。工時的熔融性能。b) b) 用水作為聚合反應介質,如果水中存在微量金屬離子,用水作為聚合反應介質,如果水中存在微量金屬離子,將影響所得聚合物的熱穩(wěn)定性。將影響所得聚合物的熱穩(wěn)定性。c)

6、c) 另外,由于單體不可能完全不溶于水,另外,由于單體不可能完全不溶于水,因而在水相中可能生成聚合物核心,從而增長為顆粒,它的性質可能與正常因而在水相中可能生成聚合物核心,從而增長為顆粒,它的性質可能與正常途徑生成的聚合物顆粒不完全相同。途徑生成的聚合物顆粒不完全相同。 懸浮聚合的生產過程:懸浮聚合的生產過程:典型的懸浮過程典型的懸浮過程:將單體、水、引發(fā)劑、分散劑,必要時添加緩沖劑:將單體、水、引發(fā)劑、分散劑,必要時添加緩沖劑加于反應釜中,加熱使之發(fā)生聚合反應,冷卻保持一定溫度;反應結加于反應釜中,加熱使之發(fā)生聚合反應,冷卻保持一定溫度;反應結束后回收未反應單體,離心脫水、干燥而得產品。束后

7、回收未反應單體,離心脫水、干燥而得產品。 懸浮聚合中影響顆粒大小及其分布的因素:懸浮聚合中影響顆粒大小及其分布的因素: (1) 反應器幾何形狀:如反應器長徑比、攪拌器形式與反應器幾何形狀:如反應器長徑比、攪拌器形式與葉片數目,攪拌器直徑與釜徑比、攪拌器與釜底距離等。葉片數目,攪拌器直徑與釜徑比、攪拌器與釜底距離等。 (2) 操作條件:如攪拌器轉速、攪拌時間與聚合時間的操作條件:如攪拌器轉速、攪拌時間與聚合時間的長短、兩相體積比、加料高度、溫度等。長短、兩相體積比、加料高度、溫度等。 (3) 材料物理性質:如兩相液體的動力粘度、密度以及材料物理性質:如兩相液體的動力粘度、密度以及表面張力等。表面

8、張力等。 (4) 隨水相中分散劑濃度的增加和表面張力的下降,聚隨水相中分散劑濃度的增加和表面張力的下降,聚合物顆粒粒徑下降。合物顆粒粒徑下降。 (5) 分散相粘度增加,則凝結的粒子難以打碎,平均粒分散相粘度增加,則凝結的粒子難以打碎,平均粒徑增加。徑增加。 分散劑種類分散劑種類保護膠類分散劑保護膠類分散劑無機粉狀分散劑無機粉狀分散劑水溶性高分子化合物水溶性高分子化合物天然高分子化合物及其衍生物天然高分子化合物及其衍生物明膠明膠淀粉淀粉纖維素衍生物纖維素衍生物甲基、羥丙基、羥乙基、羧甲基高分散性的固體粉末高分散性的固體粉末磷酸鹽磷酸鹽碳酸鹽碳酸鹽硅酸鹽硅酸鹽碳酸鎂、磷酸鈣、硅酸鎂、硫酸鋇、氫氧化

9、鋁1)保護膠的分散穩(wěn)定作用)保護膠的分散穩(wěn)定作用 能夠作為保護膠的水溶性高分子化合物應具有兩性特能夠作為保護膠的水溶性高分子化合物應具有兩性特性,即其分子的一部分可溶于有機相,另一部分可溶于水性,即其分子的一部分可溶于有機相,另一部分可溶于水相,是具有適當親水相,是具有適當親水-親油平衡值親油平衡值(HLB)的高分子化合物。的高分子化合物。 保護膠與表而活性劑的主要區(qū)別:表面活性劑都是小保護膠與表而活性劑的主要區(qū)別:表面活性劑都是小分子化合物,溶于水后明顯降低水的表面張力;保護膠都分子化合物,溶于水后明顯降低水的表面張力;保護膠都是高分子化合物,溶于水后表面張力降低很少。是高分子化合物,溶于水

10、后表面張力降低很少。 高分子保護膠被液滴吸附高分子保護膠被液滴吸附而產生定向排列,親油鏈段與而產生定向排列,親油鏈段與單體液滴表面結合,親水鏈段單體液滴表面結合,親水鏈段則伸展在水中,因而產生空間則伸展在水中,因而產生空間位阻作用。所以保護膠分子既位阻作用。所以保護膠分子既應與液滴表面有良好的親和力,應與液滴表面有良好的親和力,又與水相有良好的作用力,又與水相有良好的作用力,因因此均聚物作為分散劑時空間位此均聚物作為分散劑時空間位阻作用不如嵌段共聚物和接枝阻作用不如嵌段共聚物和接枝共聚物優(yōu)良。共聚物優(yōu)良。 部分水解的聚乙烯醇是氯部分水解的聚乙烯醇是氯乙烯懸浮聚合的優(yōu)良分散劑。乙烯懸浮聚合的優(yōu)良

11、分散劑。部分水解的聚乙烯醇被吸附在微粒部分水解的聚乙烯醇被吸附在微粒表面的示意圖表面的示意圖保護膠的分散穩(wěn)定作用:保護膠的分散穩(wěn)定作用:無機粉狀分散劑的優(yōu)點:無機粉狀分散劑的優(yōu)點: a) 可適用于聚合溫度超過可適用于聚合溫度超過100的條件下,此時水溶性的條件下,此時水溶性高分子的分散穩(wěn)定作用明顯降低。高分子的分散穩(wěn)定作用明顯降低。 b) 懸浮聚合反應結束以后,無機粉狀分散劑易用稀酸洗懸浮聚合反應結束以后,無機粉狀分散劑易用稀酸洗脫,因而所得聚合物的雜質減少。脫,因而所得聚合物的雜質減少。 無機粉狀分散劑的穩(wěn)定作用:無機粉狀分散劑的穩(wěn)定作用:單體液滴無機粉末l 均相聚合:苯乙烯苯乙烯、MMA、

12、醋酸、醋酸乙烯酯乙烯酯 l 非均相聚合:氯乙烯氯乙烯產品形態(tài):既可以是表面較粗糙、內部較堅實緊產品形態(tài):既可以是表面較粗糙、內部較堅實緊密的球型粒子,亦可以獲得較疏松多孔的近球形密的球型粒子,亦可以獲得較疏松多孔的近球形樹脂,但都是不透明的。樹脂,但都是不透明的。產品形態(tài):透明、堅硬、光滑的珠狀粒子。產品形態(tài):透明、堅硬、光滑的珠狀粒子。均相聚合成粒過程:均相聚合成粒過程:苯乙苯乙烯、烯、MMA、醋、醋酸乙烯酯酸乙烯酯 危險期,粘度增大自動加速現象自動加速現象 放熱量最大放熱量最大提高溫度提高溫度非均相聚合成粒過程:非均相聚合成粒過程:PVC 肉眼觀察顯微鏡觀察電鏡微觀成粒過程聚合度10-30

13、宏觀成粒過程宏觀成粒過程(1)攪拌較弱、單體液滴保護良好且表面張力中等時,單)攪拌較弱、單體液滴保護良好且表面張力中等時,單體液滴一旦形成,體液滴一旦形成,穩(wěn)定性較好,液滴難以聚并穩(wěn)定性較好,液滴難以聚并。在整個聚合。在整個聚合過程中多以獨立液滴存在并進行聚合,最終形成小而致密的過程中多以獨立液滴存在并進行聚合,最終形成小而致密的球形單細胞顆粒,即所謂球形單細胞顆粒,即所謂緊密型樹脂緊密型樹脂。(2)攪拌強度及單體液滴的保護能力中等、而表面張力低)攪拌強度及單體液滴的保護能力中等、而表面張力低時,在聚合過程中時,在聚合過程中單體液滴有適度的聚并單體液滴有適度的聚并,由亞顆粒聚并成,由亞顆粒聚并

14、成多細胞顆粒,最終形成粒度中等、孔隙度高的多細胞顆粒,最終形成粒度中等、孔隙度高的疏松型樹脂疏松型樹脂。(3) 如分散劑保護能力過低,在低轉化率時,單體液滴就如分散劑保護能力過低,在低轉化率時,單體液滴就聚結形成大塊,將會造成聚合失控,這在生產中必須避免。聚結形成大塊,將會造成聚合失控,這在生產中必須避免。兩種類型聚合物粒子的形成過程的特點: (1) 非均相聚合過程有相變化,由最初均勻的液相變?yōu)橐悍蔷嗑酆线^程有相變化,由最初均勻的液相變?yōu)橐汗谭蔷?,最后變?yōu)楣滔啵纫蚁?、偏二氯乙烯)。但多數固非均相,最后變?yōu)楣滔啵纫蚁?、偏二氯乙烯)。但多數單體的聚合過程無相變,苯乙烯、單體的聚合過程無相變

15、,苯乙烯、MMA以及丙烯酸酯類的以及丙烯酸酯類的聚合過程始終保持均相。聚合過程始終保持均相。 (2) 任何一種單體轉化為聚合物時都伴隨著體積的收縮。任何一種單體轉化為聚合物時都伴隨著體積的收縮。 25、100轉化率時:轉化率時:苯乙烯苯乙烯 14.14,MMA 23.06,VAc 26.82,氯乙烯,氯乙烯 35.80,反應液滴尺寸的收縮率相應,反應液滴尺寸的收縮率相應為為1015。 (3) 轉化率達轉化率達2070階段,均相反應體系的單體液階段,均相反應體系的單體液滴中,因溶有大量聚合物而粘度很大,凝聚粘結的危險性滴中,因溶有大量聚合物而粘度很大,凝聚粘結的危險性比同樣轉化率但單體只能溶脹聚

16、合物的氯乙烯液滴要大得比同樣轉化率但單體只能溶脹聚合物的氯乙烯液滴要大得多。多。 (4) 吸附在單體吸附在單體-聚合物珠滴表面上的分散劑,最后沉積聚合物珠滴表面上的分散劑,最后沉積在聚合物粒子的表面上,在后處理過程中能予去除,但有在聚合物粒子的表面上,在后處理過程中能予去除,但有的分散劑能與少量液滴的單體接枝而成為單體的分散劑能與少量液滴的單體接枝而成為單體-分散劑接枝分散劑接枝高聚物,在后處理時不易除去。高聚物,在后處理時不易除去。聚合物粒子的形態(tài)和結構:粒子的外觀、尺寸大小和粒子的內部結構狀況。粒子的外觀、尺寸大小和粒子的內部結構狀況。1)均相聚合)均相聚合: 均相聚合過程得到的粒子是一些

17、外表光滑、大小均勻、均相聚合過程得到的粒子是一些外表光滑、大小均勻、內部為實心、透明有光澤的小圓珠。內部為實心、透明有光澤的小圓珠。 不正常的操作情況下,將使聚合物粒子的形態(tài)變壞,形不正常的操作情況下,將使聚合物粒子的形態(tài)變壞,形成不規(guī)則的葡萄狀、片狀、絮狀的聚合物,或者形成內部包成不規(guī)則的葡萄狀、片狀、絮狀的聚合物,或者形成內部包含有空氣、水分的中空圓球,還可能得到由很多粒子或不規(guī)含有空氣、水分的中空圓球,還可能得到由很多粒子或不規(guī)則形態(tài)聚合物粘結在一起的塊狀物。則形態(tài)聚合物粘結在一起的塊狀物。PSPS實驗結果2)非均相聚合:)非均相聚合: 聚合物粒子不透明,外表比較粗糙,內部有一些孔隙。聚

18、合物粒子不透明,外表比較粗糙,內部有一些孔隙。 PVC樹脂工業(yè)產品按表觀密度大小劃分為兩種類型:表樹脂工業(yè)產品按表觀密度大小劃分為兩種類型:表觀密度觀密度0.55g/mL的為緊密型樹脂的為緊密型樹脂(XJ),表觀密度,表觀密度99.98%加入反應釜中加入反應釜中用量:單體量的用量:單體量的0.11%,PVC反應釜體積在反應釜體積在100200m3以以上時加入量僅為上時加入量僅為0.020.1%水水分散劑分散劑助分散劑助分散劑在氯乙烯聚合過程中會釋放在氯乙烯聚合過程中會釋放HClpH調節(jié)劑調節(jié)劑經離子交換去除金屬離子的去離子水或軟水,經離子交換去除金屬離子的去離子水或軟水,pH:68;硬度;硬度

19、5 0保護膠保護膠低于低于100時使用,常用兩種復合,時使用,常用兩種復合,PVC(聚乙烯醇羥丙基聚乙烯醇羥丙基甲基纖維素甲基纖維素)用量用量0.035,一般低于,一般低于1;固體分散劑固體分散劑:為微粒聚集體,難以高度分散,故往往就地制備,如:為微粒聚集體,難以高度分散,故往往就地制備,如2Na2CO3 + 2MgSO4 +H2O Mg(OH)2MgCO3+2Na2SO4+CO2,也,也可事先制備懸浮液。用量:濃度可事先制備懸浮液。用量:濃度0.12%用量:固體分散劑的用量:固體分散劑的0.51%,保護膠中也可加入少量表面活性劑,保護膠中也可加入少量表面活性劑設備:設備:反應釜,聚氯乙烯最大

20、反應釜為反應釜,聚氯乙烯最大反應釜為200m3,我國最大的有,我國最大的有127m3, 容積大,處理的單體量多,放熱多,夾套傳熱面積不足,需安裝冷凝器冷卻。容積大,處理的單體量多,放熱多,夾套傳熱面積不足,需安裝冷凝器冷卻。加料順序加料順序:水水開開攪攪拌拌分散劑、分散劑、pH調節(jié)劑、調節(jié)劑、防粘釜劑、分子量調節(jié)防粘釜劑、分子量調節(jié)劑(分批)劑(分批)單體單體加熱加熱到反到反應溫應溫度度引發(fā)劑引發(fā)劑氣體狀態(tài)的單體,降低壓力;液體單體與水共沸脫出氣體狀態(tài)的單體,降低壓力;液體單體與水共沸脫出單體回收單體回收脫水脫水洗滌洗滌離心機脫水離心機脫水干燥干燥洗滌后樹脂含水量洗滌后樹脂含水量25。無機粉狀

21、分散劑用稀酸洗去,明膠用堿洗。無機粉狀分散劑用稀酸洗去,明膠用堿洗。氣流式干燥塔(氣流式干燥塔(PS、PMMA)PVC樹脂表面粗糙有孔隙,內部水分需較長時間干燥,因樹脂表面粗糙有孔隙,內部水分需較長時間干燥,因此還需經沸騰床干燥器或轉筒式干燥器干燥此還需經沸騰床干燥器或轉筒式干燥器干燥懸浮聚合(懸浮聚合(S-PVC) suspension乳液聚合(乳液聚合(E-PVC) emulsionl 氯乙烯懸浮聚合反應的特征氯乙烯懸浮聚合反應的特征1)特殊的沉淀聚合)特殊的沉淀聚合 PVC在氯乙烯中溶解度很小,當轉化率小于在氯乙烯中溶解度很小,當轉化率小于0.1時,時,PVC或或短鏈自由基就會從氯乙烯中

22、沉淀出來。但單體能溶脹短鏈自由基就會從氯乙烯中沉淀出來。但單體能溶脹PVC,因此,因此PVC和氯乙烯混合物存在著兩相:一是單體富相,另一是聚合物和氯乙烯混合物存在著兩相:一是單體富相,另一是聚合物富相。只有單體相消失后,體系才只有聚合物富相,此時轉化率富相。只有單體相消失后,體系才只有聚合物富相,此時轉化率約為約為70。因此氯乙烯的懸浮聚合與本體聚合一樣,是一種在單。因此氯乙烯的懸浮聚合與本體聚合一樣,是一種在單體相和聚合物相中同時發(fā)生的特殊的沉淀聚合。體相和聚合物相中同時發(fā)生的特殊的沉淀聚合。2)自動加速效應)自動加速效應 在氯乙烯的懸浮及本體聚合中,聚合開始后不久,聚合速率在氯乙烯的懸浮及

23、本體聚合中,聚合開始后不久,聚合速率逐漸自動增大,分子量隨之增加,當轉化率逐漸自動增大,分子量隨之增加,當轉化率70時,游離單體時,游離單體基本消失,反應在聚合物凝膠相中進行,聚合速度繼續(xù)上升,基本消失,反應在聚合物凝膠相中進行,聚合速度繼續(xù)上升,直至最大值,當轉化率達直至最大值,當轉化率達80-85%時,反應速率逐漸減小。時,反應速率逐漸減小。 產生原因產生原因:由于:由于PVC不溶于本身的單體中,隨聚合反應的不溶于本身的單體中,隨聚合反應的進行,在單體均相液滴中逐漸沉析出愈來愈多的被單體溶脹的進行,在單體均相液滴中逐漸沉析出愈來愈多的被單體溶脹的固態(tài)聚合物,處于溶脹狀態(tài)的粘稠相,它的粘度很

24、大,大分子固態(tài)聚合物,處于溶脹狀態(tài)的粘稠相,它的粘度很大,大分子鏈自由基在其中運動受阻,長鏈自由基進行雙基終止的速率較鏈自由基在其中運動受阻,長鏈自由基進行雙基終止的速率較低,但小分子在其中運動并不困難,能繼續(xù)進行鏈增長反應,低,但小分子在其中運動并不困難,能繼續(xù)進行鏈增長反應,因此出現自動加速效應。因此出現自動加速效應。自動加速效應的影響因素:自動加速效應的影響因素: 引發(fā)劑:氯乙烯懸浮聚合中,引發(fā)劑不同,自加速效應引發(fā)劑:氯乙烯懸浮聚合中,引發(fā)劑不同,自加速效應有著明顯的差異。在使用有著明顯的差異。在使用AIBN為引發(fā)劑時的加速效應為引發(fā)劑時的加速效應更為明顯,所以引發(fā)劑的選擇很重要。更為

25、明顯,所以引發(fā)劑的選擇很重要。a. 聚合反應溫度:溫度提高,可使粘度降低,因此同種單聚合反應溫度:溫度提高,可使粘度降低,因此同種單體自加速效應出現的對應轉化率就比較高。體自加速效應出現的對應轉化率就比較高。3)分子量受聚合反應溫度制約)分子量受聚合反應溫度制約 在一定的聚合溫度下,在一定的聚合溫度下,PVC的平均分子量與引發(fā)劑濃的平均分子量與引發(fā)劑濃度基本無關,聚合溫度成為影響度基本無關,聚合溫度成為影響PVC分子量的決定因素。分子量的決定因素。 氯乙烯聚合反應過程中,大分子自由基易于發(fā)生向單氯乙烯聚合反應過程中,大分子自由基易于發(fā)生向單體的鏈轉移反應,并成為氯乙烯懸浮聚合起主導作用的鏈體的

26、鏈轉移反應,并成為氯乙烯懸浮聚合起主導作用的鏈終止方式,而此鏈轉移反應隨溫度的升高而加速,所以工終止方式,而此鏈轉移反應隨溫度的升高而加速,所以工業(yè)生產中主要藉聚合溫度的高低來控制業(yè)生產中主要藉聚合溫度的高低來控制PVC樹脂的平均分樹脂的平均分子量,即樹脂的不同牌號。子量,即樹脂的不同牌號。平均聚合度為:數均分子量數均分子量,103l 原料原料單體:單體:純度純度99.98%;乙炔;乙炔10-5;乙烯;乙烯210-6;氯甲;氯甲 烷烷510-5;乙烯基;乙烯基乙炔乙炔310-6;1,3-丁二烯丁二烯610-6;二氯乙烷;二氯乙烷210-6;氯乙烷;氯乙烷10-6;丙烯;丙烯1.510-5;丁烯

27、;丁烯110-6;水;水 810-5;鐵;鐵510-7。去離子水:去離子水:pH 58.5分散劑:分散劑:主分散劑:主要控制顆粒大小,主分散劑:主要控制顆粒大小, 但也會影響聚氯乙烯顆粒的孔隙但也會影響聚氯乙烯顆粒的孔隙率和某些形態(tài)率和某些形態(tài) 輔助分散劑:提高顆粒中的孔隙率,并使之均勻以改進輔助分散劑:提高顆粒中的孔隙率,并使之均勻以改進PVC樹脂樹脂吸收增塑劑的性能吸收增塑劑的性能纖維素衍生物,部分水解的聚乙烯醇(纖維素衍生物,部分水解的聚乙烯醇(80水解度)水解度)小分子表面活性劑以及低水解度聚乙烯醇小分子表面活性劑以及低水解度聚乙烯醇PVA水解度低于水解度低于70%時不溶于水,作為主分

28、散劑時??刂扑舛仍跁r不溶于水,作為主分散劑時??刂扑舛仍?0-80%引發(fā)劑引發(fā)劑:半衰期:引發(fā)劑要半衰期:引發(fā)劑要求在求在5060時的半衰期在時的半衰期在2h,常用復合,常用復合引發(fā)劑。引發(fā)劑。過碳酸二(過碳酸二(2-2-乙基己酯)乙基己酯) 過氧化乙酰環(huán)己烷硫酰,或過氧化二過氧化乙酰環(huán)己烷硫酰,或過氧化二(2-2-乙基己酯)乙基己酯) 偶氮偶氮2,4-2,4-二甲基戊腈二甲基戊腈 l 其他助劑其他助劑(1) 鏈終止劑鏈終止劑:保證聚氯乙烯樹脂質量,使聚合反應在設定的轉化率終止保證聚氯乙烯樹脂質量,使聚合反應在設定的轉化率終止或防止發(fā)生意外停電事故,必須臨時終止反應時使用。聚合級雙酚或防止

29、發(fā)生意外停電事故,必須臨時終止反應時使用。聚合級雙酚A、叔丁基鄰、叔丁基鄰苯二酚、苯二酚、-甲基苯乙烯等。甲基苯乙烯等。(2) 鏈轉移劑鏈轉移劑:聚氯乙烯樹脂平均分子量,除嚴格控制反應溫度外,必要聚氯乙烯樹脂平均分子量,除嚴格控制反應溫度外,必要時添加鏈轉移劑,特別是生產分子量較低的樹脂牌號時。常用的鏈轉移劑為硫醇,時添加鏈轉移劑,特別是生產分子量較低的樹脂牌號時。常用的鏈轉移劑為硫醇,如巰基乙醇。如巰基乙醇。(3) 抗魚眼劑抗魚眼劑:為了減少聚氯乙烯樹脂中所含結實的圓球狀樹脂數量,可為了減少聚氯乙烯樹脂中所含結實的圓球狀樹脂數量,可加入抗魚眼劑,主要是苯甲醚的叔丁基、羥基衍生物。加入抗魚眼劑

30、,主要是苯甲醚的叔丁基、羥基衍生物。(4) 防防粘釜劑粘釜劑:在生產聚氯乙烯樹脂過程中,樹脂粘結于反應釜釜壁上形:在生產聚氯乙烯樹脂過程中,樹脂粘結于反應釜釜壁上形成釜垢是懸浮法生產聚氯乙烯樹脂必須解決的工藝問題之一,較先進的方法是加成釜垢是懸浮法生產聚氯乙烯樹脂必須解決的工藝問題之一,較先進的方法是加入防粘釜劑。防粘釜劑的種類很多,而且生產工廠技術保密,但主要是苯胺染料、入防粘釜劑。防粘釜劑的種類很多,而且生產工廠技術保密,但主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液或這些染料與某些有機酸的絡合物。蒽醌染料等的混合溶液或這些染料與某些有機酸的絡合物。 l 粘釜及其防止方法粘釜及其防止方法粘釜物粘釜

31、物:由溶解在水中的少量單體在水溶液中聚合形成:由溶解在水中的少量單體在水溶液中聚合形成的低聚物和這種單體與釜壁金屬自由電子作用形成的接的低聚物和這種單體與釜壁金屬自由電子作用形成的接枝聚合物粘附于枝聚合物粘附于釜釜壁上形成的。攪拌中飛濺碰撞釜壁的壁上形成的。攪拌中飛濺碰撞釜壁的聚合物粒子也容易粘附釜壁而形成粘釜物。聚合物粒子也容易粘附釜壁而形成粘釜物。粘釜物的后果粘釜物的后果:1)在釜壁上形成垢層,由于釜內壁結)在釜壁上形成垢層,由于釜內壁結垢,結垢影響傳熱效果;垢,結垢影響傳熱效果;2)樹脂中混入粘釜物后,在)樹脂中混入粘釜物后,在加工時不易塑化,在制品中則呈現為透明的細小粒子,加工時不易塑

32、化,在制品中則呈現為透明的細小粒子,這種不塑化的粒子即生產中常稱的這種不塑化的粒子即生產中常稱的“魚眼魚眼”,“魚眼魚眼”會影響產品質量。會影響產品質量。粘釜的原因:粘釜的原因:1)物理因素:)物理因素: 吸附作用吸附作用 物理因素中有吸附作用,即不銹鋼釜由于腐蝕或壁面機物理因素中有吸附作用,即不銹鋼釜由于腐蝕或壁面機械損傷形成凹凸不平的缺陷,聚合物尤其是少量單體在水械損傷形成凹凸不平的缺陷,聚合物尤其是少量單體在水溶液中形成粘性低聚物在此沉積,與釜壁金屬產生分子間溶液中形成粘性低聚物在此沉積,與釜壁金屬產生分子間力,如范德華力,從而形成物理吸附而粘在壁上。力,如范德華力,從而形成物理吸附而粘在壁上。 粘附作用粘附作用 當單體轉化率在當單體轉化率在1060,樹脂顆粒呈粘稠狀態(tài),此,樹脂顆粒呈粘稠狀態(tài),此時若粘稠顆粒不被撕破,易被粘在壁上。攪拌中飛濺碰撞時若粘稠顆粒不被撕破,易被粘在壁上。攪拌中飛濺碰撞釜壁的聚合物粒子也易粘附壁上而形成粘釜物。釜壁的聚合物粒子也易粘附壁上而形成粘釜物。2)化學因素)化學因素 :單體與釜壁表面產生接枝聚合物單體與釜壁表面產生接枝聚合物釜壁金屬表面的自由電子或空穴與液相中活性低聚物結合釜壁金屬表面的自由

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