本体聚合生产工艺
本体聚合生产工艺
• 近年来为提高转化率而采用多点进料。
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本体聚合生产工艺
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本体聚合生产工艺
③ 聚合反应设备
主体设备：反应器
釜式反应器（全混流，分子量分布窄） 管式反应器（平推流，分子量分布宽）
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高压聚乙烯生产管式反应器
Φ＝2.5～7.5cm D/L=1/250~1/40000 材质：高压合金钢管
目前在世界合成树脂工业中，聚乙烯的生产能力约 占1/3,居第一位，而高压法生产的低密度聚乙烯占 聚乙烯生产总量的50％。
所谓高压聚乙烯是将乙烯压缩到110～250MPa的 高压条件下，用氧或过氧化物为引发剂，于130 ℃ ～ 280℃的温度下经自由基聚合反应而制得。
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本体聚合生产工艺
一、乙烯气相本体聚合的特点
26． 82％ 35．80％
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本体聚合生产工艺
指粒子的外观、尺寸大 小，粒子的内部结构。
(4) 聚合物粒子的形态和结构
ﻆ均相聚合过程得到的粒子是一些外表光滑、大
小均匀、内部为实心及透明有光泽的小圆珠球。
ﻆ非均相聚合过程所生成的产物则不同，聚合物
粒子是不透明的，外表比较粗糙，内部有一些孔隙。
– 多次循环使用时，惰性杂质（氮、甲烷、乙烷等） 的含量可能积累，此时应采取一部分气体放空或 送回乙烯精制车间精制。
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本体聚合生产工艺
② 分子量调节剂
– 目的：为了控制产品聚乙烯的熔融指数； – 可用种类：烷烃（乙烷、丙烷、丁烷、己烷、环
己烷），烯烃（丙烯、异丁烯），氢，丙酮和丙 醛等。 – 用量：一般为乙烯体积的1%~6.5%； – 添加方法：在一次压缩机的进口进入反应系统的。
本体聚合法制备聚苯乙烯
本体聚合法制备聚苯乙烯聚苯乙烯（简称PS）是一种常见的热塑性塑料，广泛用于各种领域，如包装、电子、建筑等。
本体聚合法是一种制备聚苯乙烯的重要方法。
本文将介绍本体聚合法在聚苯乙烯生产中的应用及工艺流程。
本体聚合法的定义本体聚合法是一种通过在单体分子中结合单体原子来形成聚合物链的方法。
在聚苯乙烯的制备过程中，通过苯乙烯单体的本体聚合，将单体原子结合成长链聚苯乙烯分子。
本体聚合法制备聚苯乙烯的步骤1. 单体准备首先，需要准备苯乙烯单体。
苯乙烯是一种无色液体，在常温下呈透明状态。
在制备聚苯乙烯时，苯乙烯单体是必不可少的原料。
2. 聚合反应将苯乙烯单体引入反应釜中，加入引发剂进行聚合反应。
在聚合反应过程中，苯乙烯单体分子逐渐结合在一起，形成长链聚苯乙烯分子。
聚合反应的条件包括温度、压力、时间等，需要严格控制以确保聚合物的质量和产率。
3. 分离和处理聚合反应完成后，需要将产生的聚苯乙烯聚合物与反应溶剂、引发剂等进行分离和处理。
这一步是为了去除杂质，得到纯净的聚苯乙烯产物。
4. 成型与加工最后的步骤是将得到的聚苯乙烯进行成型和加工。
聚苯乙烯可以通过注塑、挤出、吹塑等方法成型成各种形状的制品，满足不同领域的需求。
本体聚合法的优势本体聚合法制备聚苯乙烯具有以下优势： - 反应条件温和，能够在相对较低的温度下进行聚合反应，减少能耗； - 可控性强，可以精确控制聚合反应的条件，得到理想的产品性能； - 产率高，本体聚合法制备的聚苯乙烯产品纯度高，产率也相对较高。
结语本体聚合法是一种重要的制备聚苯乙烯的方法，通过在单体分子中进行聚合反应，得到具有优良性能的聚苯乙烯产品。
在未来的发展中，本体聚合法将继续发挥重要作用，推动聚苯乙烯及其制品的生产与应用。
【精品】热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺
常熟理工学院-—-—--材料科学与工程专业聚合物合成工艺课程设计题目：热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺姓名：谭桂莲学号:150208138专业：材料科学与工程专业班级:08级材料（1）班指导教师左晓兵起止日期2010。
12—2011.01目录一、聚苯乙烯简介1.1聚苯乙烯的常用特性1。
2聚苯乙烯的主要用途1。
3使用及生产近况二、聚合机理2．1、聚合过程2．1．1链引发2．1．2链增长2．1．3链终止2．1．4链转移2．2、聚合工艺2．2．1预聚合2．2．2聚合2．2.3分离及聚合物后处理三、聚合体系各组分及作用3．1单体苯乙烯3．2引发剂3．3添加剂四、聚合工艺流程图五、聚合工艺介绍4．1聚合条件4．2聚合设备4．3预聚合釜的作用4．4PS的性能与应用4．4．1聚苯乙烯的共混改性4．4．2苯乙烯系列共聚物六、参考文献一、聚苯乙烯简介聚苯乙烯（polystyrene，PS)是四大通用热塑性树脂之一，它是由苯乙烯单体通过聚合反应而得到的高聚物，聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。
目前，大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合，通常用热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯,其反应都属于自由基型的聚合。
1．1聚苯乙烯的常用特性聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。
其分子中仅含C、H两种元素，平均分子量在20万左右，密度为1。
04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯.聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环，故柔顺性差，质硬脆，抗冲击性能差，其制品敲打起来能发出类似金属的声音。
聚苯乙烯无色透明，透光率为88%〜90％，折光系数为1。
59-1.60，透光性仅次于聚甲基丙烯酸甲酯。
在受到光照和长时间存放时，往往出现混蚀和发黄现象。
聚苯乙烯易于着色，有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率，是成型工艺性最好的塑料品种之一。
因此易于制得形状复杂的塑件。
聚苯乙烯的力学性能与制造方法、相对分子量的大小、含杂质量和定向度有关，相对分子量小者,机械强度要低些，一般低于硬质聚氯乙烯。
氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺
3.5 氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺3.5.1 概述氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。
由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出，氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。
生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。
世界上大规模生产PVC的方法有三种，悬浮聚合法占75％，乳液聚合法占15％，本体聚合法占10％。
我国悬浮聚合法占94％，其余为乳液聚合法。
本体聚合法仅在个别厂家计划生产。
氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水，免去干燥工序；设备利用率高，生产成本低；产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品；产品吸收增塑剂速度快，成型加工流动性好。
但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点：聚合釜溶剂较小，目前最大为 50 M3 ，而悬浮聚合釜溶剂为 230 M3 ，产能有限；聚合工艺技术没有悬浮法成熟，本体聚合方法正处于发展之中。
表3-5-1本体聚合和悬浮聚合本体法生产的聚氯乙烯产品主要用途：管材管件、建筑及装饰材料、包装材料及薄膜、电子电器及电线电缆、交通运输材料、医用器材及制品等。
3.5.2 聚合体系各组分及其作用一、单体氯乙烯氯乙烯的沸点为－14℃，加压或冷却可液化，工业上贮运为液态；氯乙烯作为vc本体聚合的主要原料，对其纯度的要求相当高，一般大于99.9%，微量的杂质的存在对聚合过程和产品树脂的颗粒特性有着显著的影响。
氯乙烯有较强的致肝癌毒性，树脂中残留单体应5ppm 以下。
存放氯乙烯液体的贮槽装料系数不得超过85％。
二、引发剂氯乙烯本体聚合所用的引发剂多为有机过氧化物，一般为过氧化二碳酸二（2-乙基己酯）（PDEH或EHP）、过氧化乙酰基环己烷磺酰（ACSP）、过氧化十二酰（LPO）和丁基过氧化酸酯（TBPND）等，也可用将两种以上引发剂复合使用。
三、添加剂为了提高产品性能、保证产品质量和生产安全，在聚合过程中需加入少量添加剂。
一般为有机或无机化学品。
①增稠剂一般是巴豆酸，乙酸乙基酯共聚物等，用来调节产品的黏度、孔隙度和疏松度，以便于提高初级粒子的粘度使之在凝聚过程中生成更为紧密的树脂颗粒。
第四章-本体聚合
Dow苯乙烯连续聚合流程
TEC-MTC苯乙烯本体聚合工艺流程
苯乙烯本体聚合－反应器
早期Dow塔式反应器
改进的Dow塔式反应器
卧式聚合反应器
反应器混合方式
SPS催化体系
茂金属催化剂
其他非茂金属催化剂：金属的乙酰丙酮化合物
sPS性能
高分子量聚苯乙烯
• 本体聚合制备高分子量聚苯乙烯：控制转 化率与低温聚合相结合 • 阴离子聚合挤出机制备高分子量聚苯乙烯： 采用反应挤出方法制备，聚合机理：阴离 子；分子量可以达到40万以上
总结
• 苯乙烯本体聚合基本流程：流程图及过 程描述 • 苯乙烯本体聚合控制因素 • 苯乙烯本体聚合反应器
§ 5.4 高抗冲聚苯乙烯（HIPS） 本体聚合工业过程 • HIPS定义：对聚苯乙烯用弹性体进行化学 和物理改性，得到冲击强度提高的一种不 透明热塑性塑料。 • 工业上用接枝聚合法，将弹性体（顺丁或 丁苯橡胶）溶于苯乙烯中进行本体或悬浮 聚合而制得。通常含弹性体5～12％。
影响因素
• 反应温度；低温60～70℃ • 聚合时间；20%前后聚合速率高，45%后降低， 90％后很慢 • 压力：尤其制备管、棒时采用加压工艺 • 引发剂：对染色的影响，AIBN好 • 氧气的影响：低温诱导效应；高温产生自由基 加速效应、高温分解 • 单体纯度：转移、气泡等
基本生产方法
按照加热方式分 • 水浴法：普通民用产品 • 空气浴法：工业用途及航空有机玻璃 单体是否预聚 • 单体灌膜法：模具密封要求高，产品收缩大 • 单体预聚成浆灌膜： 间歇与连续 • 间歇浇铸 • 连续浇铸
苯乙烯连续本Leabharlann 聚合工艺 • 分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高 转化率； • 聚合到一定程度，转化率约40％，分类出 未反应单体循环使用； • 目前以分段聚合工艺为主
第三章自由基聚合工艺
3.1 自由基聚合工艺基础 3.2 本体聚合生产工艺 3.3 悬浮聚合生产工艺 3.4 溶液聚合生产工艺 3.5 乳液聚合生产工艺
3.1 自由基聚合工艺基础
◆自由基聚合反应是当前高分子合成工业中应用最广泛 的化学反应之一
◆自由基聚合反应适用单体：乙烯基单体、二烯烃类单 体
影响聚合物平均分子量的主要因素：反应温度、引发 剂浓度和单体浓度、链转移剂的种类和用量
(1)聚合反应温度升高，所得聚合物的平均分子量降低 (2)引发剂用量对聚合物平均分子量发生显著的影响。
(动力学链长V=K[M]/[Ｉ]0.5
(3)链转移反应导致所得聚合物的分子量显著降低，对 获得高分子量聚合物不利，但可用来控制产品的平均 分子量，甚至还可用来控制产品的分子量。
混炼后用于成型 注塑成型用 假牙齿、牙托等
聚合物溶液 直接用于纺丝或溶解后
或颗粒
纺丝
聚合物溶液 直接用来转化为聚乙烯 醇
表2 四种聚合方法的工艺特点
聚合方法
聚合 主要操作方式 过程 反应温度控制
单体转换率 分离 工序复杂程度 回收 及后 动力消耗 处理 过程 产品纯度
废水废气
本体聚 乳液聚合 合
连续 连续
7.氯乙烯自由聚合时，聚合速率用 引发剂用量 调 节，而聚合物的相对分子质量用 聚合温度 控制。
第3章 自由基聚合生产工艺
3.1 自由基聚合工艺基础 3.2 本体聚合生产工艺 3.3 悬浮聚合生产工艺 3.4 溶液聚合生产工艺 3.5 乳液聚合生产工艺
3.2 本体聚合生产工艺
本体聚合：单体中加有少量引发剂或不加引发剂依赖热 引发，而无其他反应介质存在的聚合实施方法。
① 过氧化物类
通式：R-O-O-H 或 R-O-O-R （R可为烷基、芳基、酰基、碳酸酯基、磺酰基等）
自由基本体聚合原理及生产工艺
环保与可持续发展
绿色生产
自由基本体聚合过程中应尽量采 用环保的原材料和助剂，减少生 产过程中的废弃物排放，实现绿 色生产。
资源循环利用
聚合物的再生利用和循环利用是 实现可持续发展的重要手段。通 过合理的再生利用和循环利用， 可以减少对自然资源的消耗，降 低环境污染。
节能减排
通过采用先进的生产技术和设备， 可以提高生产效率，降低能耗和 减少污染物排放，实现节能减排。
新技术的开发
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新型催化剂
随着对聚合反应机理的深入了解，新型催化剂不 断被开发出来，可以更有效地控制聚合反应过程， 提高聚合物的性能。
新型加工技术
新型加工技术的应用，可以更有效地实现聚合物 的加工成型，提高加工效率，降低能耗和减少环 境污染。
新型检测技术
新型检测技术的应用，可以更准确地检测聚合物 的性能和质量，为聚合物的生产和应用提供更好 的保障。
在自由基本体聚合中，单体分子在聚合过程中不与任何其他物质 接触，因此也被称为“本体聚合”。
自由基本体聚合的特点
自由基本体聚合具有简单、方便、高效等优点，适 用于大规模生产。
由于没有溶剂或稀释剂的存在，因此聚合产物具有 较高的纯度和较少的杂质。
聚合反应可以在较低的温度下进行，有利于节能和 环保。
自由基本体聚合的分类
02
01
03
根据引发方式的不同，自由基本体聚合可以分为热引 发聚合和引发剂引发聚合两类。
热引发聚合是指通过加热的方式引发聚合反应，通常 需要在较高的温度下进行。
引发剂引发聚合是指通过加入引发剂来引发聚合反应 ，通常在较低的温度下进行，且聚合速率较快。
02
自由基本体聚合生产工艺
生产工艺流程
ABS专题1 乳液聚合和本体聚合的差异
ABS专题1 乳液聚合和本体聚合的差异一、工艺路线1、乳液聚合工艺乳液聚合法是在乳液中的细小微粒进行聚合。
在聚合过程中，必须使用皂类添加剂，使反应可以在乳液中进行，而这些添加剂部分会残留在最终产品中，成为杂质，导致颜色变黄。
这些杂质对热十分敏感，所以最终产品在经过挤出或者注塑过程后会变得更黄，变黄的程度视牌号不同而各异。
乳液聚合的优点在于产品的灵活性比较大，产品可以有不同的热性能、流动性能和冲击性能组合。
2、本体连续聚合工艺本体聚合工艺使用苯乙烯作为溶剂，它在生产过程中会被完全回收并且循环利用，很少残留在最终产品中。
本体聚合工艺通常使用3-4个连续反应釜以线性排列连续生产。
由于本体聚合工艺不需要乳化剂，因此，生产的ABS树脂具有天然的白色。
同时因为本体聚合工艺的过程是连续的，所以树脂的质量非常的一致和稳定，在正常的挤出和注塑条件下，其颜色可以保持稳定。
二、加工技术1、乳液法的ABS这边就不做介绍了，各位一定都很熟悉的，主要介绍一下本体ABS的加工优点2、本体ABS的在下游加工上的优势A、增加下游产品的设计灵活性由于本体工艺可以生产出较低光泽度的ABS，可以直接注塑制成有低光泽度要求的制品B、适合色母染色本体ABS树脂的底色纯净而且很浅，使其染色效果十分出色。
C、降低色粉成本由于其出色的底色可以减少色粉的使用量，而且色粉用量的减少意味着密度的减少，并最终降低制品的成本。
此外，由于减少了色粉的使用量，降低了色粉对冲击性能的影响。
D、提高成品率本体ABS树脂的纯净度能减少银纹的产生。
E、更宽的加工范围由于本体ABS有较佳的热稳定性和加工稳定性，减少了树脂因为加工条件的变动而变黄给你改一改：ABS专题1：乳液聚合和本体聚合的（工艺与产品应用）差异一、工艺路线1、乳液聚合工艺。
本体聚合生产工艺-(1)
气烘房或热水中进行聚合。在热空气烘房中进行聚合的优点 是，模具尺寸不受限制，温度最后可提高到100℃以上；缺 点是空气的导热系数和比热远低于热水，因此聚合时间比 热水箱长。
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3.2 本体聚合生产工艺
2）降温，热空气和热水不仅作为加热介质，而且当 MMA由于自加速反应而温度上升时，又作为冷却介质。因 此热空气和热水应当强制循环，以增加其传热效率，不使模 具温度局部过热。
(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。
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3.2 本体聚合生产工艺
缺点：
（1）放热反应，传热系数小，散 热困难，温度控制较难，造成聚合 物分子量分布宽。
采取的措施：合理设计反应器的形 状、大小，增大传热面积；单体中 加入聚合物；分段聚合（预聚合）
物料在塔式反应器中呈柱塞状流动，进入反应器的物 料是转化率已达50％左右的预聚液。反应塔自上而下分数 层加热区，逐渐提高温度，易增加物料的流动性并提高单 体转化率。塔底出料口与挤出切粒机相连直接进行造粒。
缺点：聚合物中仍含有微量单体及低聚物。
● 多个釜式反应器串联：操作条件稳定
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3.2 本体聚合生产工艺
(1) 本体聚合（又称块状聚合）：在不用其它反应介质情况下， 单体中加有少量或不加引发剂发生聚合的方法。
(2) 均相本体聚合指生成的聚合物溶于单体（如苯乙烯、甲基 丙烯酸甲酯）。非均相本体聚合指生成的聚合物不溶解在单 体中，沉淀出来成为新的一相（如氯乙烯）。
(3) 根据单体的相态还可分为气相、液相和固相本体聚合。采 用本体聚合生产聚合物：高压聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙 烯酸甲酯，以及一部分聚氯乙烯。
第四章 本体聚合工艺
间力被共价键所代替。收缩超过单体原有体积的 1/5。 根据PMMA本体聚合的特点，其聚合工艺分“预聚” 和“聚合”两段进行。
4.4.2 影响聚合反应的主要因素
反应温度 温度↑，反应速率↑ ，转化率↑， 但温度过高，会 导致链终止速率超过增长速率，同时引起长链解聚， 短链增多，分子量↓。
2. 转化率的控制 乙烯聚合时放热大，易导致急剧升温，为保证安 全生产，保证产品质量，聚合转化率不能超过30 ％，大量的乙烯需循环使用。
4.3.5 低密度聚乙烯的结构、性能和应用
4.3.5.1 低密度聚乙烯的结构
▲ LDPE不完全是线型结构，而是有长、短支链，近似树枝状结构。 其结晶度64％，远低于HDPE的85％。
单体纯度 影响产品光学、力学性能。
4.4.3 有机玻璃的生产工艺
有机玻璃本体聚合的生产过程： 一般分为配料、预聚（聚合温度90～95℃，转化 率10～20％）、制模与灌浆、聚合等4个工段。
预聚：目的是缩短聚合周期，使自动加速效应提前，且预聚物有 一定黏度及体积收缩，有利于灌浆及聚合
P26 图3－1
50℃，使用受限制。 LDPE熔点为110～115℃，软化温度范围窄，低于软化温度15～
20℃，可进行延伸与造型，高于软化温度，可用挤出、注射等方 法加工。 化学稳定性好，室温几乎不溶于任何溶剂。耐弱酸碱。
4.3.5.3. 低密度聚乙烯用途
聚乙烯的生产能力长期居各品种的第一 位，消费量占世界聚烯烃的70％，占热 塑性通用塑料消费量的44％。
利用乙烯高压聚合装置，适当增加醋酸乙烯酯加料系统及回收 系统即可兼产乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（EVA）。
四种单体的本体聚合生产工艺方块流程
四种单体的本体聚合生产工艺方块流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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PVC聚合的四种生产工艺
PVC聚合的四种生产工艺悬浮法本体法乳液法溶液法四种工艺比较一悬浮法聚合生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，目前世界上90％的PVC树脂(包括均聚物和共聚物)都是出自悬浮法生产装置。
乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。
这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般乳液法生产的PVC树脂的粒径为0.1—0.2??m，悬浮法为20―200 ??m。
四种工艺比较二本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。
用本体法PVC树脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加工本体法树脂。
溶液聚合单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。
溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物。
溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。
批量加料品种多，要求高所需的物料品种较多去离子水VCM单体引发剂分散剂调节剂终止剂等等加料的精度要求高仪表精度不低于0.5级；测量上经常采用双流量计，计量槽＋流量计，电子称部分物料甚至采用稀释方式来提高加料的精度电石法生产PVC工艺流程示意图电石法乙炔工艺乙炔发生电石输送发生器压缩、贮存乙炔清净清净塔中和塔清净液的配置和循环使用乙炔发生操作画面清净操作画面氯化氢合成工艺焚烧炉氯氢配比升负荷先加氢；减负荷先减氯；确保氯气不过量。
VCM合成工艺混合、冷却、脱酸转化器二组由多个转化器并联组成一组净化和压缩公用工程热水系统冷冻盐水单体生成操作画面一单体生成操作画面二冷却、压缩操作画面VCM精馏工艺低沸塔除去低沸物高沸塔除去高沸物气相VCM经冷凝后得到合格的氯乙烯单体。
VCM精馏操作流程图釜体积70m3传热能力大，生产强度高，内冷挡板；设计压力高设计压力2.1MPa，可生产低聚合度树脂；防粘釜技术特殊的防粘釜液釜壁冲洗和防粘釜液喷涂技术高压水清釜先进的生产工艺有效的防止粘釜热水加料工艺聚合注水工艺生产工艺密闭化前提条件先进的防粘釜技术达到几百釜不开盖清釜。
本体聚合生产工艺
3、引起剂旳影响
引起剂旳用量将影响聚合反应速率和分子量。引起剂用 量增长，聚合反应速率加紧，分子量降低。 引起剂用量一般为聚合物质量旳万分之一 左右。
4．链转移剂旳影响
丙烷是很好旳调整剂，若反 应温度＞150℃，它能平稳地 控制聚合物旳分子量。
氢旳链转移能力较强，反应 温度高于170℃，反应很不稳 定。
(2)管式法 管式法所使用旳引起剂是氧或过氧化物 反应器旳压力梯度和温
度分布大、反应时间短，所得聚乙烯旳支链少，分子量分布较 宽，合适制作薄膜用产品及共聚物。单程转化率较高，反应器 构造简朴，传热面大。 主要缺陷是聚合物粘管壁而造成堵塞现象。 近年来为提升转化率而采用多点进料。
4．乙烯高压聚合生产过程（图6．5）
乙烯旳转化率越高和聚乙烯旳停留时间越长、则长链支化越 多。聚合物旳分子量分布幅度越大，产品旳加工性能越差。
(5)以氧为引起剂时，存在着一种压力和氧浓度旳临界值关系 即在此界线下乙烯几乎不发生聚合，超出此界线，虽然氧含
量低于2ppm时．也会急剧反应。在此情况下，乙烯旳聚合速 率取决于乙烯中氧旳含量。
5 ． 2．2 影响聚合反应旳主要原因
后聚合完毕、熔融状态聚合物自聚合塔底部用调整螺杆挤 出机送出，流成细条状，经冷却水槽冷却成固态，再经切粒 机切成一定大小旳颗粒
• 3．主要设备
• 聚苯乙烯生产旳主要设备是预聚合釜和聚合塔
• (1)预聚釜
• 预聚釜是带有球形盖及底旳铝质或不锈钠旳圆筒彤设 备，外壁有钢质夹套，并装有28—32r／mm旳不锈钢 旳锚式或框式搅拌器，预聚釜容积视生产能力而定， 我国早期聚苯乙烯生产装置旳预聚釜旳容积为2m3.
2．苯乙烯聚合工艺过程
苯乙烯分段聚合旳工艺流程有三种， 即塔式反应流程、少许溶剂存在下旳生产流程和压力釜串联 流程，见图6．8。 以塔式反应流程历史最久，技术成熟，但生产能力有限。
甲基丙烯酸甲酯的聚合
甲基丙烯酸甲酯本体聚合的工艺过程生产原理：本体聚合是指单体仅在少量引发剂存在下进行的聚合反应，或者直接加热，光和辐射作用下进行的聚合反应。
本体聚合具有产品纯度高和无需后处理等优点，可直接聚合成各种规格的型材。
但是，由于体系粘度大，聚合热难以散去，反应控制困难，导致产品发黄，出现气泡，从而影响产品质量。
本体聚合进行到一定程度，体系粘度大大增加，大分子链的移动困难，而单体分子的扩散收到的影响不大。
链引发和链增长反应照常进行，而增长链自由基的终止受到限制，结果使得聚合反应的速度增加，聚合物分子变大，出现所谓的自动加速效应。
更高的聚合速率导致更多的热量生成，如果聚合热不能及时散去，会使局部反应雪崩式的加速进行而失去控制，因此，自由基本体聚合中控制聚合速率使聚合反应平稳进行是获得无瑕疵型材的关键。
聚甲基丙烯酸甲酯为无定形聚合物，具有高度的透明性，因此成为有机玻璃。
聚甲基丙烯酸甲酯具有较好的耐冲击强度于良好的低温性能，是航空工业和光学仪器制造业的重要材料。
有机玻璃表面光滑，在一定的曲率内光线可在其内部传到而不逸出，因此在光导纤维领域得到应用。
但是，聚甲基丙烯酸甲酯耐候性差，表面易磨损。
可以是甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯等单体共聚来改善耐候性。
有机玻璃是通过甲基丙烯酸甲酯的本体聚合制备的。
甲基丙烯酸甲酯的密度小于聚合物的密度，再聚合过程中出现较为明显的体积收缩。
为了避免体积收缩和有利散热，工业上往往采用二步法制备有机玻璃。
在过氧化苯甲酰引发下，甲基丙烯酸甲酯聚合初期平稳反应，当转化率超过20%以后，聚合体粘度增加，聚合速率明显加快，此时应该停止第一阶段反应，将聚合浆液转移到模具中，低温反应较长时间。
当转化率打到90%以上后，聚合物业已成型，可以升温使单体完全聚合。
弓I发剂的用量应视制备的制品厚度而定。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA ），俗称有机玻璃，因其优良的光学性能，比重小，以及在低温下仍能保持其独特的性能而被广泛的应用，则它是重要的合成材料之一。
本体聚合聚丙烯生产工艺汇合
聚丙烯生产工艺本体法-气相法组合工艺主要包括巴塞尔公司的Spheripol工艺、日本三井化学公司的Hypol工艺、北欧化工公司的Borstar工艺等。
（1）Spheripol工艺。
Spheripol工艺由巴塞尔（Basell）聚烯烃公司开发成功。
该技术自1982年首次工业化以来，是迄今为止最成功、应用最为广泛的聚丙烯生产工艺。
Spheripol工艺是一种液相预聚合同液相均聚和气相共聚相结合的聚合工艺,工艺采用高效催化剂，生成的PP粉料粒度其催化剂生产的粉料呈园球形，颗粒大而均匀，分布可以调节，既可宽又可窄。
可以生产全范围、多用途的各种产品。
其均聚和无规共聚产品的特点是净度高，光学性能好，无异味。
Spheripol工艺采用的液相环管反应器具有以下优点：<;P> （a）有很高的反应器时-空产率（可达400kgPP/h.m3），反应器的容积较小，投资少；（b）反应器结构简单，材质要求低，可用低温碳钢，设计制造简单，由于管径小（DN500或DN600），即使压力较高，管壁也较薄；（c）带夹套的反应器直腿部分可作为反应器框架的支柱，这种结构设计降低了投资；（d）由于反应器容积小，停留时间短，产品切换快，过渡料少；（e）聚合物颗粒悬浮于丙烯液体中，聚合物与丙烯之间有很好的热传递。
采用冷却夹套撤出反应热单位体积的传热面积大，传热系数大，环管反应器的总体传热系数高达1600W/（m2.℃）；（f）环管反应器内的浆液用轴流泵高速循环，流体流速高达7m/s，因此可以使聚合物淤浆搅拌均匀，催化剂体系分布均匀，聚合反应条件容易控制而且可以控制得很精确，产品质量均一，不容易产生热点，不容易粘壁，轴流泵的能耗也较低；（g）反应器内聚合物浆液浓度高（质量分数大于50%），反应器的单程转化率高，均聚的丙烯单程转化率为50%-60%。
以上这些特点使环管反应器很适宜生产均聚物和无规共聚物。
Spheripol工艺一开始使用GF-2A、FT-4S、UCD-104等高效催化剂，催化剂活性达到40kgPP/gcat，产品等规度为90%-99%，可不脱灰、不脱无规物。
本体聚合生产工艺培训
本体聚合生产工艺培训1. 简介本文档旨在介绍本体聚合生产工艺培训的基本概念、原理和操作流程。
本体聚合生产工艺是一种重要的生产技术，在制造业和工程领域具有广泛应用。
通过本文档的学习，读者将了解本体聚合的定义、应用场景、工艺流程以及相关安全注意事项。
2. 本体聚合的定义和应用场景2.1 定义本体聚合是一种将多个独立的本体元素结合成一个整体的过程。
本体元素可以是物理产品、工艺材料或者其他组件。
通过本体聚合，可以提高产品的强度、刚度和耐久性，同时降低零部件的数量和生产成本。
2.2 应用场景本体聚合工艺广泛应用于以下领域：•汽车制造业：用于汽车车身的生产，提高车身强度和刚度。
•航空航天工程：用于航空器和航天器的结构件制造，提高飞行器的性能和耐久性。
•机械制造业：用于生产机械设备的零部件，提高设备的可靠性和耐用性。
3. 本体聚合的工艺流程本体聚合主要包括以下几个关键步骤：3.1 准备工作在进行本体聚合之前，需要进行准备工作，包括准备本体元素、准备工艺材料和设备，确保工作环境的清洁和安全。
3.2 涂层处理涂层处理是本体聚合的第一步，用于增加本体元素之间的粘附力。
常用的涂层材料包括粘接剂、胶水和融合剂。
涂层处理需要根据本体元素的材质和特性选择合适的涂层材料。
3.3 本体组装本体组装是将涂层处理后的本体元素进行组装，并使用适当的工具和设备进行压缩、固化或热处理。
本体组装需要根据本体元素的形状和尺寸选择合适的组装方法和设备。
3.4 后期处理完成本体聚合后，需要进行后期处理，包括清洁、修整和检验。
后期处理的目的是检查本体聚合的质量和性能，并确保产品达到预期要求。
4. 安全注意事项在进行本体聚合生产工艺培训时，需要注意以下安全事项：•操作人员应接受专业培训，了解本体聚合工艺的基本知识和操作规程。
•使用涂层材料和工艺设备时，应按照安全操作规程进行操作，避免意外事故的发生。
•在进行本体组装和后期处理时，应戴好个人防护设备，包括手套、护目镜和口罩，确保个人安全。
本体聚合造粒工艺流程
本体聚合造粒工艺流程
1. 预处理
- 原料筛分和混合
- 原料干燥和除尘
- 原料计量
2. 熔融挤出
- 加热料斗,原料经过加热融化
- 通过挤出机螺杆和熔体泵将熔融物在高压下挤出成丝或棒状
3. 冷却切粒
- 挤出的熔体经过水浴或空气冷却过程
- 通过切粒机将冷却固化后的材料切割成小颗粒
4. 造粒
- 使用造粒机对切割的小颗粒进行再加热、熔融
- 通过旋转盘和切割刀片将熔融物切割成规则的小球状颗粒
5. 筛分和包装
- 对制成的球粒进行筛分,去除不合格颗粒
- 包装入袋或包装箱,防止受潮和污染
6. 检测
- 对成品颗粒进行外观、尺寸、熔体流动性和化学性能等测试 - 确保产品质量符合要求
本体聚合造粒工艺流程包含预处理、熔融挤出、冷却切粒、造粒、筛分包装和检测等主要步骤,通过控制各道工序,可生产出高质量的聚合物原料颗粒。
EVA的生产工艺、流程
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）是乙烯与乙酸乙烯在一定压力和适当条件下共聚而成的，其结构式为：
EVA是继HDPE、LDPE、LLDPE之后第4大乙烯系列聚合物，是一种典型的支链型聚合物。
目前，国内外EVA 产品的生产工艺主要有四种：1、高压法连续本体聚合2、中压悬浮聚合3、溶液聚合4、乳液聚合。
其中，溶液聚合和乳液聚合工艺应用较少。
市场上的EVA树脂大多采用高压法连续本体聚合工艺生产，VA含量一般为5%-40%。
高压法连续本体聚合工艺通常采用高压釜反应器或管式反应器，工艺原理类似于低密度聚乙烯(LDPE)生产工艺。
乙烯高压聚合生产LDPE是由氧气或过氧化物引发的游离基反应，在聚合反应中加入一定量的共聚单体即获得乙烯的共聚产物。
管式聚合的典型工艺有巴斯夫管式工艺、Lmhausem/Ruhrehemie 管式法工艺、俄罗斯管式法工艺、住友化学管式法工艺和VEBLeuna-Werke 管式法工艺等。
管式聚合工艺可生产VA含量小于30%的EVA，管式反应器的单程转化率为25%-35%。
釜式聚合的典型工艺有杜邦、USI 等釜式法工艺，可生产VA 含量小于40%的EVA，釜式反应器的单程转化率为10%-20%。
EVA的生产工艺流程:
管式和釜式法生产图例：
管式法与釜式法的区别比较：。
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5．1 概述 5．2气相本体聚合——低密度聚乙烯 5．3 熔融本体聚合——聚苯乙烯 5．4 非均相本体聚合——本体法聚氯乙烯 5．5 本体浇铸聚合——有机玻璃
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5．1 概述
1、本体聚合定义， 2、本体聚合分类 根据单体和聚合体的互溶情况分为均相和非均相两种。 还可按参加反应的单体的相态分为气相和液相两种。
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(2)管式法 管式法所使用的引发剂是氧或过氧化物 反应器的压力梯度和温 度分布大、反应时间短，所得聚乙烯的支链少，分子量分布较 宽，适宜制作薄膜用产品及共聚物。单程转化率较高，反应器 结构简单，传热面大。 主要缺点是聚合物粘管壁而导致堵塞现象。 近年来为提高转化率而采用多点进料。
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4．乙烯高压聚合生产过程（图6．5） 乙烯高比聚合分釜式法和管式法两种。 高压聚乙烯流程分五个部分， 乙烯压缩、 引发剂配制和注入、 聚合、 聚合物与未 反应的乙烯分离、 挤出和后序处理(包括脱气、混合、包 装、贮存等)。
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2．温度的影响
一般采用引发剂半衰期为1min时的温度. 在一定温度范围内，聚合反应速率和聚合物产率随温度 的升高而升高，当超过一定值后，聚合物产率、分子量 及密度则降低。同时大分子链末端的乙烯基含量也有所 增加，降低产品的抗老化能力。
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3、引发剂的影响 引发剂的用量将影响聚合反应速率和分子量。引发剂用 量增加，聚合反应速率加快，分子量降低。 引发剂用量通常为聚合物质量的万分之一 左右。
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5．聚合反应设备
(1)釜式反应器 釜式反应器是装有搅拌器的圆筒形高压容器。材质由含
3．5％镍／铬/钒/钼的合金钢锻件加工而成。釜式法单程转化 率达24．5％，单线生产能力到90000t／a。
高压釜结构较复杂，尤其是搅拌器的设计与安装均较困难， 在生产中搅拌器会发生机械损坏，聚合物易于沉积在浆上， 因而造成动平衡破坏，甚至有时会出现金属碎屑堵塞釜后的 减压阀现象，使釜内温度急剧上升，导致爆炸的危险。
• 乙烯气相本体聚合具有以下特点： • (1)聚合热大 。 • 乙烯聚合热约为95．0kJ／ml • (2)聚合转化率较低 。 • 通常在20％一30 • (3)基于乙烯高压聚合的转化率较低。 • 即链终止反应非常容易发生，因此聚合物的平
均分子量小。
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(4)乙烯高温高压聚合，链转移反应容易发生 。 乙烯的转化率越高和聚乙烯的停留时间越长、则长链支化越 多。聚合物的分子量分布幅度越大，产品的加工性能越差。
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4．链转移剂的影响
丙烷是较好的调节剂，若反 应温度＞150℃，它能平稳地 控制聚合物的分子量。
氢的链量和降低 聚合物密度的作用，且会影 响聚合物的端基结构。
丙醛作调节剂在聚乙烯链端 部出现羰基。
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5．乙烯纯度的影响 乙烯中杂质越多．则聚合物的分子量越低，且会影响产品的性能。 有的杂质如乙炔还可能引起爆炸。 工业上，乙烯的纯度要求超过99．95％
使放热均匀； (4)强化聚合设备的传热； (5)采用紫外光或辐射引发聚合，以降低反应温度，利于
热的传递。
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5．2气相本体聚合——低密度聚乙烯
乙烯的聚合方法就以所采用的压力高低分为 高压法、中压法和低压法。 所得聚合物相应地被称为 高压聚乙烯、中压聚乙烯及低压聚乙烯。
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5．2．1 乙烯气相本体聚合的特点
因反应热是以管壁外部冷却方式排除，所以管的内壁易粘 附聚乙烯而造成堵管现象。
釜式反应器与管式反应器的比较见表6．4。
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(2)管式反应器
管式反应器是细长的高压管。管式反应器的物料在管内呈活
塞式流动，反应温度沿管程有变化，因而反应温度有最高峰， 因此所合成聚乙烯分子量分布较宽。管式法早期的单程转化 率较低．大约10％左右，生产能力为3000t／a，近期单程转 化率与釜式法相近，即为24％，单线生产能力已达到 60000—80000t／a。 管式反应器的结构颇为简单和传热面 积相当大。整根细长的高压管都布置有央套。
溶液或分散液，用泵计量注入低压分离器或二 次造粒时加入。
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• 3．聚合生产方法 • 高压聚乙烯生产工艺有釜式法和管式法两种。 • 两种工艺的个产能力相当．70年代后有偏重管式法倾向。 • (1)釜式法 • 釜式法上艺大都采用有机过氧化物为引发剂，反应压力较管式法
低，聚合物停留时间稍长，部分反应热是借连续搅拌和夹套冷却 带走。大部分反应热是靠连续通入冷乙烯和连续排出热物料的方 法加以调节，使反应温度较为恒定。此法的单程转化率可达24．5 ％，生产流程简短，工艺较易控制。 • 主要缺点是反应器结构较复杂，搅拌器的设计与安装均较困难， 而且容易发生机械损坏，聚合物易粘釜。
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5．2．3 低密度聚乙烯的生产工艺
• 1．主要原料 • 低密度聚乙烯生产的主要原料是乙烯。 • 乙烯的纯度要求超过99．95％。 • 乙烯高压聚合中单程转化率为15％一30 • 低密度聚乙烯生产除主要原料乙烯外，还有引
发剂、分子量调节剂。此外，还有若干添加剂. • 将添加剂配制成浓度约10％的白油(脂肪族烷烃)
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3、本体聚合特点 方法最简单，相对放热量较大，有 “自加速效应”，形成 的聚合物分子量分布变宽。本体聚合生产流程短、设备少、 易于连续化、生产能力大、产品纯度高、透明性好，此法 适合于生产板材或其他型材。
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4、解决散热的措施 (1)使反应进行到一定转化率就分离出聚合物； (2)采用较低的反应温度、较低浓度的引发剂进行聚合； (3)将聚合过程分步进行，控制转化率“自加速效应”，
(5)以氧为引发剂时，存在着一个压力和氧浓度的临界值关系 即在此界限下乙烯几乎不发生聚合，超过此界限，即使氧含
量低于2ppm时．也会急剧反应。在此情况下，乙烯的聚合速 率取决于乙烯中氧的含量。
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5 ． 2．2 影响聚合反应的主要因素
1．压力的影响 提高反应系统压力，促使分子间碰撞，加速聚合反应，提 高聚合物的产率和分子量，同时使聚乙烯分子链中的支链 度及乙烯基含量降低。 见图6．1、图6．2及表6．2