车间生产工艺设计

绪论：
1.2.2高分子化合物生产过程简述
高分子合成工业的任务：将简单的有机化合物（单体），经聚合反应使之成为高分子化合物。

高分子合成过程包括：原料精制、催化剂制备、聚合反应过程、分离过程、聚合后处理、回收等步骤。

1、特点
（1） 原理上的特点：“一反”——链锁聚合、逐步聚合
（2） 工艺上的特点：“三传”——大型化，自动化，对传质传热有特殊要求。

（3） 生产设备的特点：由原理和工艺特点决定。

1.2.3.3聚合反应过程：
1. 聚合反应特点聚合过程是高分子合成工业中最主要的化学反应过程，对大分子的结构、性能起关键作用，高分子的分子量及其分布、支链及交联结构、链节分布等与聚合反应的配方及工艺操作、工艺条件有密切关系。

其产物特点：1) 实际是同系物的混合物；2) 坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液；3) 不能采用一般精制方法（精馏、结晶、萃取）进行精制。

由于上述特点，聚合反应对聚合反应工艺条件和设备的要求非常高：纯度、反应条件、设备材质。

生产不同牌号产品的方法：使用分子量调节剂；改变反应条件；改变稳定剂等
2.科学地确定聚合反应的实施方案，需要考虑以下几个问题：
（1） 聚合的物系组成——根据产品形态选择实施方法
（2） 各组分加入的顺序和方式——操作方式
间歇式和连续式；单次加料和多次加料等
（3） 聚合反应过程中对反应热力学及动力学的控制——反应条件
特点：放热反应、高粘度体系、热传递慢，反应条件包括：温度、压力、停留时间等（4） 反应设备及辅助装置——高粘度体系特殊设备
自由基聚合实施方法所用原材料及产品形态
分子量分散剂聚合物乳液高分散性粉状乳化剂粒状树脂、粉状树脂、板、
聚合物溶液、粉状树脂
调节剂
有机溶剂
√
√
溶液聚合
粉状树脂等H 2O √√悬浮聚合树脂、合成橡胶胶粒。

等H 2O √√乳液聚合管、棒材等
√√本体聚合助剂
反应介质
引发剂
单体
产品形态
所用原材料
聚合方法
离子聚合及配位聚合实施方法：本体聚合、溶液聚合离子聚合及配位聚合实施方法所用原材料和产品形态
粉状树脂
√√
√
淤浆聚合
高聚物溶液有机溶剂
√√溶液聚合粉状树脂√√本体聚合反应介质
催化剂单体产品形态所用原材料
聚合方法
3. 聚合反应器
应当具有良好的热交换能力和优良的反应参数控制系统。

一般根据聚合反应器的形状分为管式聚合反应器、塔式聚合反应器和釜是聚合反应器，此外尚有特殊形式的聚合反应器例如螺旋挤出机式反应器、板框式反应器等。

其中釜式最常见常用。

为了使釜式反应器中的传质、传热过程正常进行，必须安装搅拌器，高分子物料粘度高，搅拌桨要与物料粘度相匹配。

1.2.2.4 分离过程
包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程。

1.2.2.5 聚合物后处理过程
包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程。

合成树脂的后处理过程，使用气流干燥或沸腾床干燥。

注意：当合成树脂含水时，通常用热空气作为载热体进行干燥；当含有机溶剂时，或粉状树脂对空气的热氧化作用灵敏时，则用加热的氮气干燥。

橡胶的后处理过程，采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥机进行干燥。

1.2.2.6回收过程
主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程。

(1)合成树脂生产中溶剂的回收。

通常是经离心机过滤与聚合物分馏得到的。

(2)合成橡胶生产中溶剂的回收。

通常溶剂是在橡胶凝聚釜中同水蒸汽一同蒸出的，水与溶剂通常形成二层液相。

然后用精馏
的方法使单体与溶剂分离，一些高沸点物则作为废料处理。

第二章自由基聚合原理及生产工艺
学习目的与要求掌握自由基聚合基本原理及实施方法；掌握自由基聚合典型产品生产过程和工艺参数及影响因素分析。

教学重点与难点自由基聚合原理，如何使用动力学数据设计工艺参数；LDPE、PVC、丁苯橡胶、PAN、PSt的合成工艺
教学过程讲授主要原理和工艺、引导学生讨论
工艺的影响因素
学时分配10学时
知识框架
2.1 自由基聚合工艺基础
2.1.1 自由基聚合反应的特征
自由基聚合适用单体——乙烯基单体和二烯烃单体
聚合物结构——碳－碳主链的线型结构
自由基聚合的特点——“慢引发、快增长、速终止、易转移”
实施方法——本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合
引发方式——个别热引发，基本是引发剂引发。

实施方法的选择主要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本以及工艺特点。

合成橡胶只能采用乳液聚合方法（原因），合成树脂从理论上可采用四种实施方法。

2、引发剂：
类别：过氧化物（有机过氧化物）、偶氮化合物和氧化－还原引发体系。

条件：在聚合温度范围内有适当地分解速率常数；所产生的自由基具有适当地稳定性。

笼形效应：初级自由基的偶合反应受周围介质的影响较大，如被溶剂分子所包围，二个初级自由基未能扩散分离而偶合终止的现象称为笼形效应。

2.1.2 自由基聚合的历程
主要用于乙烯基单体和二烯烃类单体的聚合或共聚。

所得均聚物或共聚物都是碳-碳键连接的线型高分子量聚合物，分子结构的规整性较差，无定形聚合物。

一、自由基引发动力学 （一）引发阶段 1、基元反应：
引发剂分解一般属于动力学一级反应，微分表达式：
[][]I f
dt I d R k d d =-≡；
积分表达式：e t
fk d I I -=0][][
分解速率常数符合阿伦尼乌斯方程：e A k RT
d
d
E
d
/-=。

一个引发剂分子可以生成两个自由基分别引发单体聚合，因此，链引发速率方程的微分形式为：
][2I fk
R d
i
=。

（注意：这个方程不是普适的，只是适用于部分引发剂引发） 2、工业上使用的自由基引发剂种类：过氧化物类；偶氮化合物；氧化—还原引发体系（由于氧化还原引发体系的分解活化能很低， 常用于引发低温聚合）。

工业用引发剂的基本要求：在聚合温度范围内有适当的分解速度常数；所产生的自由基具有适当的稳定性。

（二）增长阶段 1、基本假设
自由基等活性；链转移反应无影响；聚合度很大； 稳态 2、基元反应
链增长微观动力学表达式：（等活性假设）
]][[][∙=⎪⎭⎫
⎝⎛-≡M M dt M d k R
p p
p
（三）、终止阶段 1、基元反应
链终止微观动力学表达式
2][2]
[∙=∙-
≡M dt
M d k R
t t
2、稳态假设：
引发速率=终止速率R R t i =，
得到2
/12][⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=∙k R t i M
（四）、自由基聚合总速率方程
1、聚合度很大（用单体消失的总速率表示，R i <<R p ）；链转移反应无影响
微分式（5%-10%低转化率适用）
自由基引发的的速率方程微分形式为：
工业生产感兴趣的是聚合全过程，尤其是高转化率下（3区-4区）真实的宏观动力学过程。

由于出现自动加速效应，粘度的影响不能不考虑，并且此时引发剂已过半衰期。

考虑引发剂的消耗是由分解产生的，将引发剂的分解方程带入，并积分得自由基引发的速率方程的积分形式：
思考题：
如何改进？
（五）引发剂的选择
1、引发剂的选择原则：
1) 根据聚合方法选择适当溶解性能的引发剂。

2) 根据聚合操作方式和反应温度条件选择适当分解速度的引发剂。

3) 根据分解速度常数选择引发剂。

4) 根据分解活化能（Ed ）选择引发剂。

5) 根据引发剂的半衰期选择引发剂。

6) 根据反应速度要求选择复合引发剂。

2、引发条件的设计原则：
1）引发剂的残余量与停留时间，间歇反应停留时间是半衰期的2倍以上（PVC3倍，PSt 6-8倍）；
连续反应按经验公式，V ＜10%比较经济合理。

2）合理的停留时间下，考虑温度对引
发剂半衰期的影响。

思考题：
可以通过提高反应温度来改进，查得Ep=32.6kJ/mol; Et=10kJ/mol; Ed=123kJ/mol ，聚合温度为90℃时，停留时间为几小时合理？单程单体转化率能达到多少？如果令单程达到80%以上，引发剂需要多少？是否合理？
（六）分子量的调节 1、链转移反应
向单体转移、向溶剂转移、向大分子转移。

2、平均聚合度
这些链转移情况最终都会影响聚合物的平均分子量：
][]
[][][]
[)2/(212
2M S M I M k R k D c X C C C S I M p p t n ++++= 分子量的影响因素包括：反应温度（提问温度升高，分子量降低的原因）、引发剂浓度、单体浓度、
链转移剂。

3、分子量调节剂
链转移常数在1上下的化合物作分子量调节剂比较合适，可以使链转移剂的消耗速率与单体的消耗速率接近，在反应过程中保持[S]/[M]大致不变。

脂肪族硫醇是多种常用。

4、控制聚合物平均分子量的方法
1) 严格控制引发剂用量，一般为千分之几；2) 严格控制反应温度在一定范围和其它反应条件；
3)选择适当地分子量调节剂并严格控制其用量。

2.2本体聚合生产工艺
优点：
(1)本体聚合是四种方法中最简单的方法，无反应介质，产物纯净，适合制造透明性好的板材和型材。

(2)后处理过程简单，可以省去复杂的分离回收等操作过程，生产工艺简单，流程短，所以生产设备也少，是一种经济的聚合方法。

(3)反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本比较低。

缺点：
（1）放热量大，反应热排除困难，不易保持一定的反应温度。

（2）单体是气或液态，易流动。

聚合反应发生以后，生成的聚合物如溶于单体则形成粘稠溶液，聚合程度越深入，物料越粘稠，甚至在常温下会成为固体。

（3）产品分子量宽，存在自动加速效应和凝胶效应，局部过热，使低分子气化，产品有气泡、变色，可能产生爆聚。

解决方法：
(1)调节反应速率及降低反应温度而加入一定量的专用引发剂。

(2)采用较低的反应温度，使放热缓和。

(3)反应进行到一定转化率时反应体系粘度不太高时，就分离聚合物。

(4)分段聚合，控制转化率和“自动加速效应”，使反应热分成几个阶段均匀放出。

(5)改进和完善搅拌器以及传热系统以利于聚合设备的传热。

(6)采用“冷凝态”进料及“超冷凝态”进料，利用液化了的原料在较低温度下进人反应器，直接同反应器内的热物料换热。

(7)加入少量内润滑剂改善流动性。

2.2.2 气相本体—乙烯高压聚合生产工艺
目前仅聚乙烯是自由基型气相本体聚合方法生产的。

2.2.2.1聚合原理
乙烯在高温高压下按自由基聚合反应机理进行聚合。

由于反应温度高，容易发生向大分子链的转移而形成长支链和短支链产物，造成产物结晶度低、密度小。

影响因素：聚合压力、温度、引发剂、链转移剂、乙烯纯度。

（1） 聚合压力
压力增加，产物密度增大。

（原因？）
（2） 聚合温度
温度选择；温度过高；温度过低
（3） 引发剂
以氧为引发剂时，氧的用量严格控制在0.003%-0.007%；
以有机过氧化物为引发剂时，将其溶解在液体石蜡中，配制成1%-25%的溶液。

注入聚合釜底乙烯进料管或聚合釜中。

（4） 链转移剂
主要加入丙烯、丙烷、乙烷等，但纯度要有严格要求。

丙烷较好：
（5） 乙烯纯度
杂质越多，分子量越低。

2.2.2.2LDPE的生产工艺
在微量氧或有机过氧化物存在下，将乙烯压缩到14.7-245.2MPa压力下，在150-290 ℃的条件下，乙烯经自由基聚合反应转变为聚乙烯的聚合方法。

1、原料：
乙烯
纯度≥99.95%，其他聚合级乙烯气体的规格要求如下：
乙烯含量，%
甲烷，乙烷，cm3/cm3 氧，cm3/cm3
CO，cm3/cm3 ≥99.95
50
0.1
0.5
CO2 ，cm3/cm3
H2 ，cm3/cm3
S（按H2S计），cm3/cm3
H2O ，cm3/cm3
0.5
0.5
0.1
0.1
乙炔，cm3/cm3 0.5
单程转化率15-30％，其它回收循环使用。

引发剂
氧、有机过氧化物
分子质量调节剂
主要加入丙烯、丙烷、乙烷等，但纯度要有严格要求。

其他添加剂：
抗氧剂426（4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚）、润滑剂、开口剂（高分散性的硅胶、铝胶）、抗静电剂等。

2、引发剂的配制：
以氧为引发剂时，氧的用量严格控制在0.003%-0.007%；
以有机过氧化物为引发剂时，将其溶解在液体石蜡中，配制成1%-25%的溶液。

注入聚合釜底乙烯进料管或聚合釜中。

3、聚合生产方法
乙烯高压聚合主要有釜式和管式两种。

其比较如下：
4、反应条件
聚合温度：取决于引发剂的种类。

以氧为引发剂时温度控制在230℃以上；以有机过氧化物为引发剂时温度控制在150℃左右。

聚合压力：108-245MPa，高低取决于聚乙烯生产牌号，压力越大产物相对分子质量越大。

聚合转化率与产率：乙烯单程聚合转化率为16%-27%，未反应单体经冷却循环使用，总产率为95%。

乙烯进料温度为40℃，乙烯-聚乙烯混合物出料温度160-280℃。

大部分反应热由离开物料带走，反应器夹套冷却只带少量反应热。

停留时间15s-2min。

5、工艺流程
主要生产过程分为压缩、聚合、分离和掺合四个工段。

2.3 悬浮聚合生产工艺
2.3.1成粒机理
2.3.1.1单体液滴的形成：
单体液滴在搅拌的作用下，先被拉伸为长条形；进而被击碎成不均匀的小液滴，在自身表面张力的作用下，形成微液珠。

这种微液珠有再聚集的趋势。

在单纯的搅拌作用下，存在分散与聚集的平衡。

（注意结块危险期）结块危险期：a. 如聚合物可溶于单体，则形成粘稠流体，粘度逐渐增大。

如不能及时分散，易凝结为大块而使聚合热难以导出，以致难以控制，造成事故。

单体转化率在20-70％范围为结块危险阶段。

b. 如聚合物不溶于单体中，聚合物沉淀析出，生成初级粒子，然后聚集为次级粒子，同样有粘结成大块的危险。

2.3.1.2悬浮液的分散和稳定：
用分散剂消除分散与聚集的平衡，防止结块。

分散剂的作用在于防止黏稠的液滴粘结成大粒子。

分散剂的种类可分为：保护胶类分散剂——水溶性高分子化合物；无机粉状分散剂——高分散性碱土金属盐。

（1）水溶性高分子分散剂（保护胶）的分散作用
高分子保护胶具有双亲性特征，（与乳化剂的区别：乳化剂降低水的表面张力；而保护胶不降低水的表面张力）。

用量0.05-0.2％。

保护胶的作用：在于两液滴之间形成了高分子薄膜层，从而阻止了两液滴凝结。

保护胶被液滴表面吸附而产生定向排列，产生空间位阻作用；提高水相的粘度和形
成“界面粘度”，增加液滴运动的内阻力；调整界面张力。

（2）无机粉状分散剂的分散作用
作为分散剂的无机盐应具备以下条件：高分散性粉末或胶体；能够被互不相容的单体和水浸润；并且相互之间存在一定的附着力。

（如：高分散性碱土金属的磷酸盐、碳酸盐以及硅酸盐等。

如高岭土、硫酸钙、磷酸钙、碳酸镁等。

）优点是可在较高聚合温度(>100℃) 下使用，易用稀酸洗脱。

分散稳定作用是：存在于水相中的粉状物在单体液滴表面形成隔离层，从而防止了液滴的凝结。

用量一般为单体的0.1-0.5％，如与少量表面活性剂复合使用，则可显著提高分散稳定效果，并减少用量。

粉末分散剂的粒子愈细，则一定用量的复盖面积愈大，悬浮液越稳定。

2.3.1.3悬浮聚合的成粒过程
悬浮聚合粒子形成特点：1) 非均相聚合存在相变，液相——液固非均相——固相；2) 聚合过程
中伴随着体积的收缩；3) 均相聚合过程转化率为20-70％时，是危险阶段；4) 粒子表面存在悬浮剂
薄膜。

（1）均相成粒过程（单体可以溶解聚合物：聚苯乙烯）
成粒过程分为三个阶段：反应初期；反应中期；反应后期。

反应中期又细分为反应中前期和反应中后期。

反应初期：单体在搅拌下分散成直径0.5-5mm的均相液滴，在分散剂的保护下，于适合的温度引发聚合。

反应中期：
反应中前期：链增长速率较慢，随聚合物增多，出现自动加速效应，液滴内放热增多，粘度上升很快，液滴间粘结的倾向增大，体积开始缩小。

转化率20%以后进入液滴结块危险期。

反应中后期：转化率达到50%以上，聚合物会使液滴更粘，聚合反应速率和放热量达到最大，若散热不良，液滴内会出现小气泡。

转化率70%以后，反应速率开始下降，粘性减少，弹性增加。

反应后期：转化率大于80%，弹性消失，颗粒变得坚硬。

已度过结块危险期，可以升温提高单体转化率。

（2）非均相成粒过程（单体不能溶解聚合物：聚氯乙烯）
聚合物不溶于自身单体的典型例子是聚氯乙稀。

悬浮聚合体系存在两相：单体相和聚合物相。

氯乙稀悬浮聚合的粒子形成过程分为五个阶段：
第一阶段：转化率0-0.1％，液滴粒径0.05～0.3mm，保护膜10nm，当聚合度大于10时聚合物从单体中析出。

第二阶段：转化率0.1-1％，粒子形成阶段，液滴逐渐由液态均相变为单体和聚合物组成的非均相体系，形成0.1～0.6微米的初级粒子；
第三阶段：转化率为1-70％，粒子生长阶段，初级粒子合并为次级粒子，次级粒子凝结为颗粒骨架，存在临界转化率，通常为1％。

前为均匀粒子，后为不规则粒子，先形成疏松结构，当转化率
达50%以后，有自动加速效应发生，转化率为60-70％时，反应速率达最大值；
第四阶段：转化率70-85％，被聚合物溶胀单体继续反应，使疏松结构变为结实不透明结构；
第五阶段：转化率85％以上，残余单体的继续反应。

影响颗粒大小及其分布的因素：
反应器几何形状因素
如反应器长径比、搅拌器形式与叶片数目，搅拌器直径与釜径比、搅拌器与釜底距离等。

操作条件因素
如搅拌器转速、搅拌时间与聚合时间的长短、两相体积比、加料高度、温度等。

材料数据因素
如两相液体动力粘度、密度及表面张力等。

分散剂浓度的增加，聚合物颗粒粒径下降。

分散相粘度增加，平均粒径增加。

悬浮聚合产品的特点及原因：
颗粒表明结合分散剂，影响加工时熔融性能
水质影响热稳定性
颗粒的孔隙率影响加工时吸收助剂的速度
颗粒粒径分布影响比重和熔程，对热敏材料不利。

2.3.2 悬浮聚合生产工艺
2.3.2.1配方
（1）单体相：单体应当为液体，不含有阻聚剂，纯度通常要求＞99.98%。

单体相还包括：引发剂(常用复合型，0.1~1%) 、分子量调节剂以及润滑剂、防粘釜剂等。

复合型引发剂的目的：在于保持稳定的聚合反应速率，高单体转化率。

杂质的影响：1) 产生阻聚和缓聚，延长诱导期，延长反应时间，生产成本提高；聚合物质量下降；2) 使催化剂中毒或使引发剂不能分解；3) 增加聚合反应速度，产生爆聚和凝胶；4) 起到链转移作用；5) 使聚合物发生支化，增大聚合物分子量；6) 过早封端，降低分子量；8) 影响产品的色泽。

（2）水相：去离子水或软水（水相与单体相质量比为75:25~50:50），分散剂、助分散剂、pH调节剂等。

聚合温度低于100℃多用保护胶型分散剂。

水油比水的用量与单体重量之比为水油比。

一般水油比为1-2.5比1。

2.3.2.2聚合工艺
a. 操作方式：采用间歇法操作。

聚合温度是反应的最主要参数，影响聚合反应的速率、聚合物分子量、和微观结构。

聚合时间不是一个孤立的因素，温度、压力、引发剂、单体都影响聚合时间。

b. 反应器：注意传热控制
涉及到聚合釜的大小和结构及搅拌器的形式。

1．聚合釜的传热聚合釜一般为带有夹套和搅拌器的立式釜，容积越大，传热面积越小。

增大传热面积的措施包括：1) 插入D型挡板；2) 体外循环；
3) 补充适当的水，保证有效传热面积；4) 合理的选择聚合釜材料；5) 安装螺旋导流板。

2.搅拌搅拌的目的：1) 使单体均匀分散，形成微小液滴；2) 提供一定的循环量，使釜内物料在纵向、横向都均匀流动和混合，使釜内各部分温度均一。

搅拌的效果：取决于聚合釜底形状（如长径比），转速、浆叶尺寸、粒子形成等因素。

目前使用的搅拌器为三叶后掠式搅拌器。

搅拌转速有一临界速度或称为危险速度。

搅拌器的最高转速比相应的临界速度低。

c. 悬浮聚合过程
粘壁粘壁的因素很多，归纳为物理和化学因素。

1) 物理因素：吸附作用和粘附作用2) 化学因素：釜壁金属表面和单体间产生电子的得失形成自由基，引起单体与釜壁金属表面的聚合，形成粘壁；釜壁金属表面的瞬时空穴或自由电子与液相中的活泼的自由基结合，形成粘釜聚合物。

造成化学粘釜的主要因素是活性聚合物。

粘釜发生位置
• 釜壁、轴和挡板的气液接触部位
• 叶轮的根部和挡板反面流动停滞部位
• 正队叶轮排出流的釜壁
• 釜底中央部分，尤其装底轴承时
防粘釜技术是提高悬浮聚合生产能力的重要技术关键。

解决粘釜的措施：1) 使金属表面钝化；
2) 终止水相中的自由基，添加水相阻聚剂；3) 涂布法，4) 防止气相粘釜，采用满釜操作。

清釜 目前清釜采用高压水冲刷法，高压水的压力在150-300kg/cm2。

2.3.2.3单体回收及后处理
a. 回收末反应单体：气态单体减压即可，常压下为液体的单体则较长时间加热，单体可与水共沸脱出。

（汽提）
b. 离心分离：经离心机脱水、洗涤后得到湿树脂颗粒。

用粉状无机物作为分散剂时，用稀酸洗涤以去除。

c. 干燥：一般用气流式干燥塔。

但聚氯乙烯树脂表面粗糙有空隙，气流干燥仅可脱除表面吸附水分，须用沸腾床干燥器或转筒式干燥器进一步干燥。

2.3.3 聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺
聚氯乙稀产量大，仅次于聚乙烯，生产方法包括：乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合。

以悬浮聚合为主。

2.3.3.1生产工艺：
1) 原料配方：氯乙烯、去离子水、明胶、聚乙烯醇、硫化钠（水相阻聚剂）、碳酸氢钠（缓冲剂）、磷酸（缓冲剂）、有机锡（热稳定剂）、硬脂酸钙（调整表面张力，整粒作用）、偶氮二异丁腈。

采用明胶为分散剂，所得E-PVC树脂为规整的圆球状，工业上称为“紧密型”树脂；
采用适当水解度的聚乙烯醇和水溶性纤维素醚，所得E-PVC树脂为多孔性不规整颗粒，称为“疏松型”树脂。

2) 生产工艺流程
2.3.3.3影响氯乙烯悬浮聚合成粒过程的三大要素
1、搅拌强度
•从分散角度看，增加搅拌强度将使液滴变细。

搅拌强度过大，将促使液滴碰撞频率增大而凝并，又使颗粒变粗。

PVC颗粒直径与转速关系曲线呈马鞍形的。

•搅拌强度还影响到颗粒的微观结构层次。

随转速增加，由电镜观察发现初级粒子变细；PVC对增塑剂的吸收率增大。

•对于氯乙烯悬浮聚合所需搅拌强度为1∽1.5 kW/m3。

并能产生每分钟循环7次的效果。

2、分散剂
分散剂的作用一是降低界面张力有利于液-液分散；二是具有对液滴的保护能力以减弱液滴或胶粒的凝并。

为了得到疏松的聚氯乙烯粒子，分散剂的保护作用不能太强，且分散剂吸附在单体表面所生成的保护膜的表面张力要低。

单一分散剂很难满足上述要求，常是聚乙烯醇和纤维素醚复配使用，有时还添加少量表面活性剂作为辅助分散剂。

当使用明胶作分散剂时，由于保护膜的表面张力太高，则生成紧密型聚氯乙烯。

3、油水比
聚合过程须有足够的自由流体，可使体系粘度低，易于撤除聚合热。

然而形成疏松型粒子后，内、外孔隙和颗粒粗糙的表面吸留相当量的水，使自由流体减少。

如油水比太高，则体系粘度增加、传热困难，并使粒径分布变差，颗粒形状和表观密度均受影响。

生产紧密型树脂时油水比可降至1:1.2；生产疏松型树脂时油水比需高达1:1.6到1:2.0。

2.3.4 悬浮法聚苯乙烯
2.3.4.1 苯乙烯悬浮聚合的特点：
1）自由基聚合原理、分子量主要取决于引发剂的浓度、自动加速效应不明显、基本上不形成支链。

2）转化率90%以上反应进行很慢，需要提高温度，转化率98%左右时几乎不再聚合，少量单体的存在会引起软化温度降低、表面裂纹、聚合物发黄。

因此，需要100-140℃下“熟化”，使单体残余量<1%。

3）聚苯乙烯溶于单体，保持均相（给大家复习均相成粒机理），转化率30%-70%为结块危险期，最终得到透明、光滑而均匀的圆珠。

（eg：可发性聚苯乙烯）
4）聚合过程的pH会逐渐降低，尤其以PV A为分散剂的低温聚合明显，主要是因为PV A水解和引发剂BPO分解形成酸性物质所致。

pH＞7时，PV A的稳定性差，颗粒大；pH4~6时，PV A稳定性强，成细粒子；pH＜4时阻聚。