PVC聚合工艺原理

3.2聚合工序工作原理

氯乙烯悬浮聚合反应是自由基型链锁聚合反应，即在聚合釜内加入一定量的无离子水，在引发剂、分散剂及其它助剂作用下，借助较强的搅拌作用，在一定的温度和压力下进行聚合反应。该反应过程分链引发、链增长、链转移、链终止阶段。

3.2.1 物料特性

3.2.1.1物理性质

(1) 主要物理常数：

在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体，其沸点：－13.9℃；凝固点：－159.7℃；临界温度：142℃；临界压力：5.29MPa。

(2) 氯乙烯在不同压力下的沸点：

由表中可以看出，虽然氯乙烯在常压下的沸点是－13.9℃，但加压后就可以得到液体氯乙烯。

(3) 蒸气压：

蒸气压力和温度关系见表3.2-1，也可按下式计算求出VC蒸气压力

logP = 0.8420 －1150.9/T + 1.75logT－0.002415T

其式中P单位为绝对大气压，T绝对温度K = 273 + t℃

表3.2-1 VC的蒸气压

(4) VC 的潜热见表3.2-2：

潜热：蒸发或冷凝每克VC所需的热量。

表3.2-2 VC的潜热

(5) VC蒸气的比容见表3.2-3：

表3.2-3 VC饱和蒸气的比容

(6) 液体VC的密度：

温度越高，密度越小，见表3.2-4，也可按下式计算出：d=0.9471－0.001746T－0.00000324T2

式中：d—液体VC的密度克/毫升

T—温度℃

表3.2-4 VC液体的密度

温度℃密度克/毫升温度℃密度克/毫升

－12.96 0.9692 39.57 0.8733

1.32 0.9443 48.2 0.8555

13.49 0.9223 59.91 0.8310

28.11 0.8955

(7) VC易溶于丙酮、乙醇和烃类中，微溶于水。

(8) VC易燃与空气混合形成爆炸物，爆炸浓度范围为4—21.7%（体积比），所以使用VC要特别注意安全。

(9) VC对人有麻醉作用，空气中VC的最大允许浓度为500PPm，当VC蒸气浓度达到1%时，可使人有麻醉感觉，达到5%以上出现头晕，浑身软弱无力，逐渐神志不清。站立不稳，四肢痉挛，呼吸困难，最后失去知觉等中毒现象。

3.2.1.2 化学性质

(1) VC的化学性质：

VC有氯原子和双键两个起化学反应部分，所以能进行化学反应较多，但连接在双键上的氯原子不很活泼，因此，有关双键的反应比有关氯原子的反应多，例如：

(2) 有关双键的反应：

a. 在紫外线照射下，能与硫化氢加成生成2—氯乙硫醇：

CH2=CHCL+H2S→HSCH2—CH2Cl

硫化氢2—氯乙硫醇

b. 与氯化氢加成生成二氯乙烷：

CH2=CHCl+HCl→CH2Cl—CH2Cl

1，1—二氯乙烷

c. VC经过聚合反应生成聚氯乙烯（PVC）：

nCH2=CHCL→（CH2—CH）n

Cl

聚氯乙烯PVC

(3) 有关氯原子的反应：

a. 与丁二酸氢钾反应生成丁二酸乙烯酯：

CH2—COOK CH2—COO—CH=H2

CH2=CHCL+→+KCl

CH2—COOH CH2—COOH

丁二酸氢钾丁二酸乙烯脂

b. 与苛性钠共热时，脱掉氯化氢生成乙炔：

CH2=CHCl+NaOH→CH≡CH+NaCl+H2O

苛性钠乙炔氯化钠

3.2.1.3 物料用途

(1) PVC一般软制品。

利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。

(2) PVC薄膜。

PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜，成为压延薄膜。也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。

(3) PVC涂层制品。

有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在100摄氏度以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。

(4) PVC泡沫制品。

软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材试用，是一种新型的建筑才材料。

(5) PVC透明片材。

PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材料。

(6) PVC硬板和板材。

PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状，然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。

(7) PVC其它。

门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；仿木材料、代钢建材（北方、海边）；中空容器。

3.2.1.5 产品质量标准