聚乙烯基塑料

1、關(guān)于聚乙烯基塑料第一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料PVC是由氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成的聚合物。在20世紀(jì)60年代以前是產(chǎn)量最大的樹脂品種，60年代后退居第二位。近年來，由于PVC合成原料豐富、合成路線的改進(jìn)、樹脂中氯乙烯單體含量的降低，價(jià)格低廉，在化學(xué)建材等應(yīng)用領(lǐng)域中的用量日益擴(kuò)大，其需求量增加很快，地位逐漸加強(qiáng)。概 況第二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料分類通用型 平均聚合度為500-1500高聚合度平均聚合度為大于1700以上按相對(duì)分子質(zhì)量的大小 按形態(tài)不同粉狀用于生產(chǎn)壓延和擠出制品糊狀用于人造革、壁紙、兒童玩具及

2、乳膠手套按樹脂結(jié)構(gòu)不同緊密型用于硬制品的生產(chǎn)疏松型用于軟制品的生產(chǎn)第三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料新牌號(hào)舊牌號(hào)K值特性黏度平均聚合度用途SG-1SG-2SG-3SG-4SG-5SG-6SG-7XS（J）-1XS（J）-2XS（J）-3XS（J）-4XS（J）-5XS（J）-677757573737171696866656362601541441431361351271261181171071069695851800165016501500150013501350120011501000950850850750高級(jí)絕緣材料絕緣材料、軟制品絕緣材料、膜、鞋膜

3、、軟管、人造革硬管、型材硬管、纖維、透明片吹塑瓶、透明片、注塑PVC樹脂的牌號(hào)、特性及用途 第四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料單體一、主要原料 氯乙烯CH2CHCl 常溫常壓下是帶有乙醚香味的無色氣體，容易液化。來源 乙炔電石法路線聯(lián)合法路線目前生產(chǎn)氯乙烯的主要路線乙烯氧氯化法新的路線第五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料1.聚合 原理二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝（一）聚合原理與方法聚合機(jī)理：自由基聚合引發(fā)劑： 油溶性的偶氮類、有機(jī)過氧 化物類或氧化-還原引發(fā)體系。鏈增長方式：頭-尾相連存在問題：增長鏈向單體的轉(zhuǎn)移，是影響 產(chǎn)物

4、相對(duì)分子質(zhì)量的主要因素 ，這種轉(zhuǎn)移隨溫度的升高而加 快。第六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚合實(shí)施方法選擇 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝本體聚合有凝膠效應(yīng)而產(chǎn)生“自動(dòng)加速”懸浮聚合具有操作簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)效益好、用途廣泛等特點(diǎn)，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。 乳液聚合反應(yīng)速度快，以糊狀形式應(yīng)用，缺點(diǎn)是后處理麻煩。溶液聚合生產(chǎn)成本高，除特殊涂料生產(chǎn)使用外，其應(yīng)用較少。（一）聚合原理與方法80%85%的PVC樹脂是通過懸浮聚合合成的，其次是乳液聚合合成的。第七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 操作簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)

5、品質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)效益好、用途廣泛等，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。 在樹脂質(zhì)量上，用懸浮聚合生產(chǎn)的PVC樹脂的孔隙率提高了300%以上，經(jīng)過適當(dāng)處理的樹脂，其單體氯乙烯的殘留量由原來的0.1%降到了0.0005%以下。同時(shí)，設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)、大型化和采用計(jì)算機(jī)數(shù)控聯(lián)機(jī)質(zhì)量控制，使批次之間樹脂質(zhì)量更加穩(wěn)定。 另外，清釜技術(shù)、大釜技術(shù)和殘留單體回收技術(shù)的發(fā)展，減少了開釜次數(shù)，進(jìn)而減少了氯乙烯單體的釋放量；采用燒結(jié)、冷凝或吸收方法汽提產(chǎn)品和處理廢氣，進(jìn)一步減少了氯乙烯單體的消耗。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件 氯乙烯單體純

6、度在99.9%以上，其他雜質(zhì)的含量如表。 乙炔參與聚合后，形成不飽和鍵使產(chǎn)物熱穩(wěn)定性變壞。不飽和多氯化物存在，不但降低聚合速率、降低產(chǎn)物聚合度，還容易產(chǎn)生支鏈，使產(chǎn)品性能變壞，“魚眼”增多。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝組分含量，%組分含量，%組分含量，%乙烯丙烯乙炔丁二烯0.00020.00020.00020.00021-丁烯-3-炔乙醛二氯化物水0.000100.00010.005HCl鐵00.00001第九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件 引發(fā)劑 多用有機(jī)過氧化物和偶氮類引發(fā)劑，復(fù)合使用，效果比單獨(dú)使用好，其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度均勻，操作

7、更加穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量好，同時(shí)使生產(chǎn)安全。 工業(yè)生產(chǎn)中聚合時(shí)間一般控制在510h，應(yīng)用選擇t1/2為23h的引發(fā)劑。如果采用復(fù)合型引發(fā)劑，最好是一種引發(fā)劑的為t1/2為12h，另一種引發(fā)劑的t1/2為46h。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件分散劑 明膠、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素等。 明膠用量為單體量的0.05%0.2%，所得樹脂的顆粒為乒乓球狀，不疏松、粒度大小不均，“魚眼”多。 聚乙烯醇所得聚氯乙烯為疏松型棉花球狀的多孔樹脂，吸收增塑劑速度快，加工塑化性能好，“魚眼”少，熱穩(wěn)定性好。（二）氯乙

8、烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件分散劑(工業(yè)上)主分散劑: 纖維素類和聚乙烯醇（醇解度7590%的）助分散劑：非離子山梨糖醇如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬 脂酸酯等 兩者進(jìn)行復(fù)合使用效果也很好（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件水質(zhì)與水量水去離子水，水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴(yán)格控制，其中氯離子超過一定含量會(huì)造成樹脂顆粒不均，“魚眼”增多；水中的鐵會(huì)降低樹脂的熱穩(wěn)定性，并能終止反應(yīng)。用量與樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，緊密型樹脂（作明

9、膠為分散劑）的生產(chǎn)，單體與水的質(zhì)量比為11.111.3；疏松型樹脂（以聚乙烯醇為分散劑）的生產(chǎn)，單體與水的質(zhì)量比為11.412.0。作用起分散作用，有利于傳熱，控制生產(chǎn)容易。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件系統(tǒng)中的氧 因?yàn)檠鯇?duì)聚合有緩聚和阻聚作用，應(yīng)將各種原料中的氧和系統(tǒng)中的氧徹底清除干凈。二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件其他助劑pH調(diào)節(jié)劑：pH值控制在78。需要加入水溶性碳酸鹽、磷酸鹽、醋

10、酸鈉等起緩沖作用的pH調(diào)節(jié)劑。防止粘釜?jiǎng)核『?、亞硝基R鹽，還有多元酚的縮合物等。泡沫抑制劑（消泡劑）：鄰苯二甲酸二丁酯、（未）飽和的C6C20羧酸甘油酯等。熱穩(wěn)定劑、潤滑劑等。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件聚合溫度聚合溫度：高低決定著聚合產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量大小。 控制方法：指定溫度的0.5范圍內(nèi)，最好是控制在0.2范圍內(nèi)。一般采用大流量低溫差循環(huán)方式。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2. 懸浮聚合工藝條件（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)

11、工藝聚合壓力聚合溫度：聚合溫度下，氯乙烯有相應(yīng)的蒸汽壓力，只有在聚合末期，大量單體聚合后，壓力才明顯下降。0246810121400.140.280.420.560.7020406080100壓力轉(zhuǎn)化率每小時(shí)轉(zhuǎn)化速率轉(zhuǎn)化率%壓力MPa時(shí)間（h）壓力、轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系第十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 工藝配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）去離子水 100氯乙烯 5070懸浮劑（聚乙烯醇） 0.050.5引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙酯） 0.020.3緩沖劑（磷酸氫二鈉） 00.1消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 00.002二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝（二）

12、氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 主要工藝參數(shù)聚合聚合溫度、聚合壓力、聚合時(shí)間、轉(zhuǎn)化率堿處理NaOH濃度、加入量、溫度、時(shí)間脫水緊密型樹脂含水率、疏松型樹脂含水率干燥氣流干燥管干燥（溫度、風(fēng)速、物料停留時(shí)間、含水 率） 沸騰床干燥（干燥溫度、物料停留時(shí)間、含水率）（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝123456789101112131415161718192021氯乙烯去離子水排空排空

13、去離子水分散劑、引發(fā)劑等堿液水汽去氯乙烯氣柜PVC粒去成品熱風(fēng)熱風(fēng)氯乙烯懸浮聚合工藝流程第二十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 堿處理目的 破壞殘存的引發(fā)劑、分散劑、低聚物和揮發(fā)性物質(zhì)，使其變成能溶于熱的物質(zhì)，便于水洗清除。二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第二十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 堿處理目的 破壞殘存的引發(fā)劑、分散劑、低聚物和揮發(fā)性物質(zhì)，使其變成能溶于熱的物質(zhì)，便于水洗清除。（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第二十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于

14、2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 PVC樹脂的干燥方法采用二段式干燥法：氣流干燥管除的是樹脂上的表面非結(jié) 合水 沸騰床干燥器除的是樹脂內(nèi)部結(jié)合水缺點(diǎn)：物料停留時(shí)間長，投資較大，熱效率較差，費(fèi)用較高二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝（二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第二十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料3.氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝PVC樹脂的干燥方法切線出口切線入口BA排放粗粒子氣體和干燥的固體氣體和濕固體改進(jìn)：赫司特公司采用的MST旋風(fēng)干燥器，具有停留時(shí)間適中、熱效率利用好的特點(diǎn)。 旋風(fēng)干燥器干燥原理圖第二十四張

15、，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料4.聚合設(shè)備（聚合釜 ）主要參數(shù)材質(zhì)：復(fù)合鋼板、全不銹鋼和搪瓷三種趨勢(shì)大型化國內(nèi)普遍采用33m3復(fù)合鋼板釜國外日本采用127m3聚合釜，德國采用200m3聚合釜。 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝第二十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料1.聚氯乙烯的結(jié)構(gòu) 分子鏈中含有強(qiáng)極性的氯原子，分子間力大; 氯、氫原子空間排列基本無序； 樹脂中含有殘留的少量雙鍵、支鏈及引發(fā)劑殘 基。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第二十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能一

16、般性能 樹脂為白色或淡黃色的粉末，相對(duì)密度為1.351.45，制品的軟硬程度可以增塑劑量的多少進(jìn)行調(diào)整。純聚氯乙烯的吸水率和透氣性都很小。 三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第二十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能力學(xué)性能聚氯乙烯具有較高的硬度和力學(xué)性能，并相對(duì)分子質(zhì)量的增大而提高，但隨溫度的升高而下降。 聚氯乙烯中加入的增塑劑數(shù)量多少對(duì)力學(xué)性能影響很大，一般隨增塑劑含量的增大，力學(xué)性能下降。硬質(zhì)聚氯乙烯的力學(xué)性能好，其彈性模量可達(dá)15003000MPa；而軟質(zhì)聚氯乙烯的彈性模量僅為1.515MPa，但斷裂伸長率高達(dá)200%450%。三、聚氯

17、乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第二十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能熱學(xué)性能聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性十分差，在140即開始分解，到180迅速分解，而粘流溫度160，因此純聚氯乙烯樹脂難以用熱塑性方法加工。 聚氯乙烯的線膨脹系數(shù)較小，具有難燃性難燃。 三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第二十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能電學(xué)性能 聚氯乙烯的電性能較好，其電絕緣性不如PE和PP，一般只能用于中低壓和低頻絕緣材料。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚

18、氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能環(huán)境性能聚氯乙烯可耐除發(fā)煙硫酸和濃硝酸以外的大多數(shù)無機(jī)酸、堿、多數(shù)有機(jī)溶劑（如乙醇、汽油和礦物油）和無機(jī)鹽，適合作化工防腐材料。 聚氯乙烯易發(fā)生降解，引起制品顏色的變化，順序?yàn)椋喊咨奂t色淡黃色褐色紅綜色約黑色黑色三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能加工性能 聚氯乙烯粉末樹脂以顆粒狀態(tài)存在 聚氯乙烯在160以前以顆粒狀態(tài)存在，在60以后顆粒破碎成初級(jí)粒子，在190時(shí)初級(jí)粒子熔融。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯

19、乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能加工性能 聚氯乙烯的加工穩(wěn)定性不好 改性方法:一是在其中加入熱穩(wěn)定劑，以提高分解溫度，使其在熔融溫度之上； 二是在其中加入增塑劑，以降低其熔融溫度，使其在分解溫度之上。 要求:加工溫度控制要精確，加工時(shí)間盡量短。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能加工性能 聚氯乙烯熔體的流動(dòng)性不好 易產(chǎn)生熔體破碎和制品表面粗糙等現(xiàn)象，必須加入加工助劑。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能加工性能 聚氯乙烯熔體之間、與加工設(shè)備之間的磨擦力大 需要加入相容性大的內(nèi)潤滑劑或相容性差的外潤滑劑。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能加工性能 聚氯乙烯熔體為非牛頓流體 可以通過提高螺桿轉(zhuǎn)速來降低粘度，但要盡量少調(diào)溫度。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用途第三十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料2.聚氯乙烯 的性能加工性能 聚氯乙烯在加工前需要干燥處理 條件是110，11.5h。三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)、性能及用