乳液聚合过程中分散体系稳定性好,反应温度易于控制,单体分散程度均匀,所得到的PVC颗粒较细,相对分子质量高。但工艺复杂,产物中杂质含量较高。PVC树脂是线型聚合物,具有热塑性。由于分子链上每隔一个碳原子就有一个带负电性较强的氯原子,因而分子链具有较高的极性,大分子链间相互作用力大,阻碍了分子链之间的相对滑移。因此
注塑加工PVC树脂宏观上表现出一定的刚性和硬度,并具有良好的耐化学腐蚀性。
氧氯化法是以乙烯为原料经氧氯化作用直接得到二氯乙烷,二氯乙烷裂解生成氯乙烯。氧氯化法是随着石油工业的发展于20世纪60年代问世的,由于原料丰富,节省电能,成本较低,是当前生产氯乙烯的主要方法。使用某些过氧化物和偶氮化合物作引发剂,在热、光或辐射能的作用下,氯乙烯单体能顺利的进行自由基型连锁反应聚合成PVC树脂。
乳液聚合使用水溶性引发剂,氯乙体单体在水介质中由乳化作用分散成乳液状态,在温度和搅拌作用下进行聚合反应,最终的反应产物为糊状物,可直接用于涂覆生产以及应用乳胶的场合。也可经过凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序制得固体PVC粉料。该种树脂能在常温下配制成分散体-PVC糊塑料,用于生产人造革、泡沫塑料以及织物涂覆等。
聚合过程中聚合度由聚合温度来控制,聚合速率由引发剂用量来调节。工业上采用的聚合方法有四种:悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合、溶液聚合。悬浮聚合体系主要由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组成构成。常用的引发剂有过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二异丙酯。分散剂有聚乙烯醇、顺丁烯二酸酐、纤维素醚类等。
生产中首先在反应釜中加入水、分散剂,用氮气排除空气后,再加入氯乙烯单体搅拌并维持在一定温度范围内进行聚合反应。聚合后悬浮液先经碱液处理,中和反应过程中分解的氯化氢,除去残留的引发剂和吸附在树脂中的单体等杂质,经洗涤、干燥、过筛得到白色粉状PVC树脂。
乙炔与氯化氢气体反应生成氯乙烯的方法成为乙炔电石法,这是最早实现工业化生产的方法,具有投资少、技术简单、产品纯度的优点。联合法由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷,然后在加压条件下将其加热裂解制得氯乙烯和氯化氢,生成的氯化氢再与乙炔反应可得到氯乙烯。该方法可直接利用氯碱工业的氢气,成本较乙炔电石法低。
悬浮聚合过程中控制不同的反应温度和压力,采用不同的分散剂,改变搅拌形式和强度等聚合条件,聚合后采取不同的后处理方式等,所得到的树脂颗粒形态及性能均不相同,这正是PVC具有不同型号的原因所在。此外,聚合过程中粘釜现象会造成相对分子质量过高的组分,在树脂中不易塑化而使透明制品出现晶点,影响
注塑加工厂制品质量。
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