乳液聚合過(guò)程中分散體系穩(wěn)定性好,反應(yīng)溫度易于控制,單體分散程度均勻,所得到的PVC顆粒較細(xì),相對(duì)分子質(zhì)量高。但工藝復(fù)雜,產(chǎn)物中雜質(zhì)含量較高。PVC樹(shù)脂是線型聚合物,具有熱塑性。由于分子鏈上每隔一個(gè)碳原子就有一個(gè)帶負(fù)電性較強(qiáng)的氯原子,因而分子鏈具有較高的極性,大分子鏈間相互作用力大,阻礙了分子鏈之間的相對(duì)滑移。因此
注塑加工PVC樹(shù)脂宏觀上表現(xiàn)出一定的剛性和硬度,并具有良好的耐化學(xué)腐蝕性。
氧氯化法是以乙烯為原料經(jīng)氧氯化作用直接得到二氯乙烷,二氯乙烷裂解生成氯乙烯。氧氯化法是隨著石油工業(yè)的發(fā)展于20世紀(jì)60年代問(wèn)世的,由于原料豐富,節(jié)省電能,成本較低,是當(dāng)前生產(chǎn)氯乙烯的主要方法。使用某些過(guò)氧化物和偶氮化合物作引發(fā)劑,在熱、光或輻射能的作用下,氯乙烯單體能順利的進(jìn)行自由基型連鎖反應(yīng)聚合成PVC樹(shù)脂。
乳液聚合使用水溶性引發(fā)劑,氯乙體單體在水介質(zhì)中由乳化作用分散成乳液狀態(tài),在溫度和攪拌作用下進(jìn)行聚合反應(yīng),最終的反應(yīng)產(chǎn)物為糊狀物,可直接用于涂覆生產(chǎn)以及應(yīng)用乳膠的場(chǎng)合。也可經(jīng)過(guò)凝聚、洗滌、脫水、干燥等工序制得固體PVC粉料。該種樹(shù)脂能在常溫下配制成分散體-PVC糊塑料,用于生產(chǎn)人造革、泡沫塑料以及織物涂覆等。
聚合過(guò)程中聚合度由聚合溫度來(lái)控制,聚合速率由引發(fā)劑用量來(lái)調(diào)節(jié)。工業(yè)上采用的聚合方法有四種:懸浮聚合、乳液聚合、本體聚合、溶液聚合。懸浮聚合體系主要由單體、引發(fā)劑、水、分散劑四個(gè)基本組成構(gòu)成。常用的引發(fā)劑有過(guò)氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈、過(guò)氧化二碳酸二異丙酯。分散劑有聚乙烯醇、順丁烯二酸酐、纖維素醚類(lèi)等。
生產(chǎn)中首先在反應(yīng)釜中加入水、分散劑,用氮?dú)馀懦諝夂?,再加入氯乙烯單體攪拌并維持在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)。聚合后懸浮液先經(jīng)堿液處理,中和反應(yīng)過(guò)程中分解的氯化氫,除去殘留的引發(fā)劑和吸附在樹(shù)脂中的單體等雜質(zhì),經(jīng)洗滌、干燥、過(guò)篩得到白色粉狀PVC樹(shù)脂。
乙炔與氯化氫氣體反應(yīng)生成氯乙烯的方法成為乙炔電石法,這是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的方法,具有投資少、技術(shù)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品純度的優(yōu)點(diǎn)。聯(lián)合法由石油裂解制得的乙烯經(jīng)氯化后生成二氯乙烷,然后在加壓條件下將其加熱裂解制得氯乙烯和氯化氫,生成的氯化氫再與乙炔反應(yīng)可得到氯乙烯。該方法可直接利用氯堿工業(yè)的氫氣,成本較乙炔電石法低。
懸浮聚合過(guò)程中控制不同的反應(yīng)溫度和壓力,采用不同的分散劑,改變攪拌形式和強(qiáng)度等聚合條件,聚合后采取不同的后處理方式等,所得到的樹(shù)脂顆粒形態(tài)及性能均不相同,這正是PVC具有不同型號(hào)的原因所在。此外,聚合過(guò)程中粘釜現(xiàn)象會(huì)造成相對(duì)分子質(zhì)量過(guò)高的組分,在樹(shù)脂中不易塑化而使透明制品出現(xiàn)晶點(diǎn),影響
注塑加工廠制品質(zhì)量。
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