高聚合度聚氯乙烯树脂的开发
高聚合度PVC的生产及应用
高聚合度PVC的生产及应用刘容德,王 晶,李长春(中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东淄博255400)[关键词]高聚合度PV C;电缆料;密封条;生产应用[摘 要]介绍了国内外高聚合度聚氯乙烯的生产及应用情况,并通过实例着重介绍了其在电缆料、密封条等方面的应用。
[中图分类号]T Q325.3 [文献标识码]B [文章编号]1009-7937(2005)04-0023-03高聚合度聚氯乙烯(H PVC)树脂是指平均聚合度一般在1700以上或其分子间具有轻微交联结构的PVC树脂,其中以平均聚合度为2500的HPVC 最为常见。
与普通PVC相比,它具有多种优异的性能,如较高的回弹性、较低的压缩永久变形、优异的耐热变形性能、较高的拉伸强度以及优良的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等,制品硬度随温度变化小,具有橡胶材料的消光性。
适合于作为橡胶替代品用于密封材料、鞋底用料、耐热软管、耐热耐寒电缆料等,是一种具有广阔应用前景的材料。
1 国内外状况HPVC的生产技术最早是由日本开发的,1961年日本吴羽化学公司首先报道了一个生产HPVC 的配方。
日本三菱则采用HPVC制备了聚氯乙烯热塑性弹性体。
孟山都化学公司最早实现了工业化生产,1967年该公司首先开发并销售了这类产品,主要用于取代丁腈橡胶(NBR)和氯丁橡胶(CR),由于初期的H PVC生产及加工技术不成熟,一度影响了HPVC的推广应用。
20世纪80年代,随着人们对HPVC的了解和对成型工艺的掌握,以及合成方法和机械设备的改进,许多厂商对H PVC的开发越来越重视,相继投入大量精力进行研究和开发,如日本电气化学、日产化学、信越化学、住友化学、窒素等公司以及美国Ex xon Chemical和Occidendel Chemi cal等公司陆续推出了超高聚合度或超高分子质量的PVC树脂。
20世纪80年代中期,HPVC在西欧得到了发展,1988年美国和加拿大的两家公司又开发了该树脂,并实现了工业化生产。
超高聚合度pvc树脂用途
超高聚合度pvc树脂用途
超高聚合度PVC树脂是一种聚氯乙烯树脂,具有较高的分子量
和聚合度,因此在许多领域都有广泛的用途。
首先,超高聚合度PVC树脂常用于制造硬质塑料制品,如管道、门窗框、墙板、地板、天花板等建筑材料。
由于其高聚合度,这些
制品具有较好的机械强度和耐候性,能够在室外环境下长期使用。
其次,超高聚合度PVC树脂也被用于制造电缆和电线的绝缘层
和护套,因为它具有良好的绝缘性能和耐化学腐蚀性能,能够保护
电线电缆不受外界环境的影响。
此外,超高聚合度PVC树脂还常用于制造汽车零部件,如车身板、内饰件等,以及家电产品的外壳和零部件,因为它具有良好的
成型加工性能和表面光洁度。
在医疗领域,这种PVC树脂也被用于制造输液管、输血管和人
工器官等医疗器械,因为它无毒、耐用、易清洁,并且能够耐受消
毒和灭菌处理。
此外,超高聚合度PVC树脂还可用于制造包装材料、印刷油墨、涂料、粘合剂等工业产品,以及人造革、地毯、壁纸等家居装饰材料。
总的来说,超高聚合度PVC树脂的用途非常广泛,涉及建筑、
电气、汽车、医疗、包装、印刷、家居装饰等多个领域,其优异的
性能使其成为众多工业和生活领域中不可或缺的材料之一。
高聚合度聚氯乙烯的合成
高聚合度聚氯乙烯的合成
高聚合度聚氯乙烯(HPVC)树脂一般是指平均聚合度在1700~4000的PVC。
HPVC树脂的合成以悬浮法为主,聚合工艺又可细分为低温法和扩链剂法。
低温法合成的树脂呈长链线型、规整性和结晶度较高,制品质量可靠,但是低温下聚合热传递难度大,对装置撤热系统要求苛刻,生产周期长,故而在高温下辅助于添加扩链剂非常必要。
扩链剂法即在聚合体系中添加带双键的反应性单体,比如邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、马来酸二烯丙酯(DAM)、三聚氰酸三烯丙酯(TAIC)、乙二醇二甲酯丙烯酸酯(EGDMA)、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等,使PVC分子间形成交联或缠结,聚合度增加。
聚氯乙烯生产工艺简介
聚氯乙烯生产工艺简介PVC树脂是氯乙烯单体经聚合制得的一类热塑性高分子聚合物,分子式为:[ CH2—CHCl ]n,其中n表示聚合度,一般n=590~1500。
一、氯乙烯单体的制备工业上制备氯乙烯的方法主要有:乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法、乙烯平衡氧氯化法等。
1、乙炔法:乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法,乙炔可由电石(碳化钙)与水作用制得。
此法能耗大,目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国,占我国PVC树脂总量的一半以上。
2、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,脱去氯化氢后得到氯乙烯,副产品氯化氢再与乙炔反应又制得氯乙烯。
3、乙烯氧氯化法:使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水,二氯乙烷再经裂解,生成氯乙烯。
副产的氯化氢在回收到氧氯化工段,继续反应。
4、乙烯平衡氧氯化法:是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。
乙烯与氯反应生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。
氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。
氯化氢回收后,继续参与氧氯化反应。
进入90年代以后,国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。
例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺;使用最便宜的乙烷作原料,直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术;二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线等。
二、氯乙烯的聚合在工业化生产氯乙烯均聚物时,根据树脂应用领域,一般采用5种方法生产,即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。
1、本体聚合:一般采用“两段本体聚合法”,第一段称为预聚合,采用高效引发剂,在62~75℃温度下,强烈搅拌,使氯乙烯聚合的转化率为8%时,输送到另一台聚合釜中,再加入含有低效引发剂的等量新单体,在约60℃温度下,慢速搅拌,继续聚合至转化率达80%时,停止反应。
本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质,只有引发剂。
因此,此法生产的PVC树脂纯度较高,质量较优,其构型规整,孔隙率高而均匀,粒度均一。
浅谈聚氯乙烯(pvc)的生产工艺与发展状况
浅谈聚氯乙烯(PVC)的生产工艺与发展状况浅谈聚氯乙烯(PVC)的生产工艺与发展状况摘要:聚氯乙烯(PVC)是我国合成材料中高速发展的热塑性合成树脂之一。
本文对聚氯乙烯的生产工艺进行研究,对其生产工艺和应用进行了概述,简单介绍了聚氯乙烯(PVC)在化学工业中的作用和地位,确定了聚氯乙烯的生产工艺。
关键词:聚氯乙烯(PVC);生产工艺;热塑性;研究;中图分类号:TQ325。
3 文献标识码:A 文章编号:引言: 从上世纪90年代中期以来至2006年底,聚氯乙烯树脂在国内产能已达到一千多万吨/年,位居世界第一;至2012年产能高达两千多万吨。
随着市场经济的不断提高,聚氯乙烯行业也不断研发及引进先进技术,其装置生产实现了规模化与集约化,产品质量提高的同时消耗也在不断降低。
正文:聚氯乙烯(PVC)生产工艺原理聚氯乙烯(PVC)的生产工艺主要方法是氯乙烯的悬浮聚合和乳液聚合.悬浮聚合其操作比较简单,生产的成本也较低,其产品的应用范围十分广泛,例如工业、农业、电力、交通运输等,所以适用于工业中的大规模生产。
当聚合时,采用的是引发剂为油溶性的有机过氧化物类和氧化还原引发体系,当反应时放出大量的反应热。
在聚合反应中存在着较严重的增长链向单体转移,对产物相对分子质量影响最大,链转移可随温度的升高而加快。
当另外加入一些其他成分时,可增强它的耐热性、韧性及延展性能等。
如果增塑剂的加入量达百分之三十至百分之四十时,可制成软质聚氯乙烯,其延伸率比较高,制品相对柔软,而且具有良好的耐蚀性和电绝缘性,时常用于电缆包皮、绝缘层、农业薄膜、工业包装以及日用雨衣等,在当今世上广泛应用的合成材料。
聚氯乙烯(PVC)的发展趋势及工艺状况聚氯乙烯(PVC)是合成树脂中重要的品种,仅次于聚乙烯的第二大通用塑料.国内PVC产能速度非常之快,从2003年年产500万吨到2009年年产量大幅涨到1500万吨,占全球新增PVC产能的90%。
近年来,受大量新增产能投产以及国内需求下降与乙烷基乙烯成本优势等影响,其他国家的PVC出口急剧上升,如美女自2010年PVC出口量已达270万吨,占全球总出口量的60%。
各PVC树脂简介new
高聚合度聚氯乙烯(HP-PVC)树脂一简介高聚合度聚氯乙烯(简称HP-PVC)是指平均聚合度在1700(K≥80)以上的聚氯乙烯树脂。
HP-PVC的牌号以平均聚合度分,有2000、2500、3000、4000、和8000等几种,以平均聚合度为2500最常用。
生产方法有悬浮法和乳液法或微悬浮法。
优点:强度高、回弹性好、压缩永久性变形小、耐热、耐寒、耐老化、耐疲劳、抗磨、蠕变性小等,对制品有一定的消光作用。
高聚合度聚氯乙烯树脂(YH2500)采用低温生产工艺,PVC分子链团的结晶相大大提高,分子量的增大使无规分子链间的缠绕点增多,大分子链滑移困难,因而其拉伸强度大、伸长率高,制品硬度随温度变化小,具有橡胶材料的消光性及类似交联结构,手感好。
相比之下,普通PVC软质制品的力学强度偏低,其耐热性、耐寒性、耐久性差,增塑剂易迁移,弹性不足等缺陷,制约了其在高档产品中的应用,YH2500树脂的开发,改进了普通PVC 材料的力学性能尤其是冲击回弹性,压缩永久变形率与磨耗得到良好改进。
使之达到了弹性材料的要求。
HP-PVC用于软制品时使用寿命较长。
K值为95的HP-PVC树脂比通用PVC树脂的增塑剂吸收速度快、吸收量大、密度小,用于轻量化的汽车配件、耐磨耐折的电线电缆、民用鞋底、地板覆层、屋顶卷材等。
HP-PVC压缩回弹性能比通用PVC有明显提高,可作为橡胶的替代品,适用于汽车的弹性体复合物、工业机械垫料和其他弹性部件。
HP-PVC树脂复合物具有良好的抗撕裂性能。
可用于汽车制动装置和加速器踏板敷层及代替具有相同的耐磨损性能的材料,如用做高抗撕裂软膜。
HP-PVC树脂复合物具有较宽的使用温度、较低的脆化温度和优良的耐高温和耐蠕变性能,硬度对温度的依赖性小,可制作耐寒、耐油、耐老化、耐海水等制品,如输送热水或油类介质的耐热管和电缆护套、电器孔塞衬垫。
HP-PVC树脂可用在医学领域,如塑料血袋、输液管等,但要求其不含有毒性物质、溶出性小、生物相溶性好(如溶血性低、抗凝血性好)等,因此要求HPVC树脂在生产过程中不使用有毒助剂(如甲苯、腈基团等),树脂残留VCM含量低,热稳定性高。
聚氯乙烯生产概述
聚氯⼄烯⽣产概述聚氯⼄烯塑料⽣产概述姓名(楷体四号)班级(宋体五号)[摘要]聚氯⼄烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC),是我国第⼀、世界第⼆⼤通⽤型合成树脂材料,聚氯⼄烯由氯⼄烯单体通过⾃由基聚合⽽成,可⽤于制作制服和专⽤保护设备的⽪带,机场候机楼地⾯和其它场所的坚硬地⾯。
利⽤挤出机可以挤成软管、电缆、电线等。
本⽂对聚氯⼄烯的研究,⽣产和应⽤进⾏了详细的概述,阐述了其在化学⼯业中的作⽤和地位。
确定了聚氯⼄烯的⽣产⼯艺,在确定聚氯⼄烯⽣产⼯艺的基础上进⾏了物料衡算,热量衡算,设备选型等。
介绍了悬浮法聚氯⼄烯⽣产过程中聚合单元、单体回收单元和汽提⼲燥单元中的⼀些操作技巧。
[关键词] 聚氯⼄烯(PVC)氯⼄烯物料衡算热量衡算聚合反应Brief introduction of the production of PVC plasticName ( in four )Class ( in five )Abstract: Polyvinyl chloride ( Polyvinyl Chloride, referred to as PVC ), is China's first, the world's second largest general-purpose synthetic resin material, polyvinyl chloride from vinyl chloride monomer through free radical polymerization, which can be used for making uniforms and special protection equipment belt, airport ground and other places of the hard ground. Use of the extruder can be squeezed into the hose, cable, wire etc.. The PVC research, production and application are summarized in the chemical industry, expounds the role and status of. Determination of PVC production technology, in the determination of PVC production process on the basis of the material balance, heat balance, equipment selection. Suspension PVC production process were introduced in polymerization unit, monomer recovery unit and stripping drying unit in some operating skills.Key words:Polyvinyl chloride ( PVC ) Vinyl chloride Material balance Heat balance calculation Polymerization⼀、前⾔聚氯⼄烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)树脂是由氯⼄烯单体(Vinyl Chloride ,简称VC)聚合⽽成的热塑性⾼聚物,⼯业⽣产主要⽤悬浮法,浮液法,本体法和溶液法,以及衍⽣发展的微悬浮法等⽅法⽽实现。
PVC知识介绍
一.聚氯乙烯树脂概述聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride Monomer,简称VCM)聚合而成的热塑性高分子聚合物,其结构单元(-CH2-CHCl-)n,n为聚合度,其英文名称为Polyvinyl Chloride Polymer,我们通常简称为PVC或PVC树脂。
1872年,Baumann合成了聚氯乙烯,1912年,德国人Fritz Klatte合成了PVC,并在德国申请了专利,但是在专利过期前没有能够开发出合适的产品。
1926年,美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中,在冷却后,意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。
这一偶然发现打开了聚氯乙烯工业化的大门,成为五大通用树脂中最早工业化的产品。
1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。
1941年,美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。
1958年我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯--年产3kt的装置在辽宁锦西化工厂建成投产,这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。
几十年来,聚氯乙稀以其具有原料丰富(石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气)、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点,已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂,占世界合成树脂总消费量的29%。
聚氯乙烯树脂是一种白色粉末或颗粒,粒径60~250μm,表观密度0.40~0.60g/cm3,有光泽。
透明度胜于聚乙烯、聚苯烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。
聚氯乙稀具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。
但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。
PVC制品视增塑剂含量多少可分为软、硬制品,一般增塑剂含量0~5份为硬质品,5~25份为半硬质品,大于25份为软质品。
高聚合度聚氯乙烯树脂TH―2500
高聚合度聚氯乙烯树脂TH―2500
TH—2500型PVC树脂是我厂开发研制的新型专用树脂。
该树脂可加工成具有橡胶弹性的高分子材料,除具有其它热塑性弹性体的性能之外,还具有永久的压缩永久性,变形小、回弹性大、耐寒性高、耐弯曲疲劳和耐磨性好、硬度随温度变化小等优点,其产品质量已达到国外同类产品的质量水平。
该树脂用于加工汽车火车玻璃镶嵌密封条塑料门与集装箱门、冰箱密封条、盐膜、农膜、雨衣膜、耐高温电线、手套、高级鞋底等。
其产品的特点:成本低、质量好、经济效益高、市场竞争力强在我国具有广阔的发展前景。
质量标准。
PVC专用树脂的现状与研究进展
高级工 程师 , 2 0 0 7 年毕业于北 京化工 大学 高分子 材料专业 , 现主要 从事 高 分子 聚合 、 加 及 改性研究。 E— ma i l :
e n z h O U @1 2 6 . t 2 0 I l l ; 联 系 电话 :( 0 1 0 )
5 7 3 8 7 3 5 8
功能化 、 系 列 化 的 方 向发 展 。
关键词 : 聚氯乙烯
专用树脂
精细化
系列化 文章编号 : 1 0 0 2 — 1 3 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 8 0 — 0 5
中图分类号 : T Q 3 2 5 . 3
文献标识码 : B
聚氯乙烯 ( P VC) 主 要 用 于 制作 管 材 、 异 型 材、 薄膜 、 板材 、日用 消费 品等 , 其制 品具 有 良好
Ta b. 1 Ma i n pr o du c t i o n e n t e r pr i s e s a n d r e s e a r c h i ns t i t ut i o ns f o r s p e c i a l PVC r e s i n i n Ch i na
格、 成型 工艺 、 制 品种 类 和应 用类 别 等方 面 的差
异, 向市 场推出一 系列具 有各 自特点 的品种 , 从而 形成 自己 的市 场优 势。 在 国 内经 济快速 发展 的拉
动 下, 我 国P V C 行 业发 展迅 猛 。 2 0 1 1 年, 我 国P V C 总产量 达 1 2 . 9 5 Mt , 但我 国生产 的P V C 树脂 以通用
导 电混合 料, 用于抗静 电要 求高的制 品部件 , 诩
品具有连 续导 电性。 日本作 为世 界 主要 的P V C 生产 国, 近年 P V C 专 用 树脂 生产方 面 开发 了多项 新技 术 、
高聚合度PVC树脂生产应用及市场状况
高聚合度PVC树脂生产应用及市场状况目前在国内,高聚合度PVC树脂质量和产量较为稳定的生产厂家主要有四家,即:上海天原化工厂、天津化工厂、天津大沽化工厂、北京化二股份有限公司。
但由于各种原因,2004年天津大沽化工厂及北京化二股份有限公司没有生产高聚合度PVC树脂。
而上海天原化工厂所生产的K-199、K-200其实际平均聚合度在1800~2150左右,并未达到2500,该厂2004年高聚合度PVC树脂产量约在6000吨左右。
天津化工厂的超高分子量PVC 是90年代初自主开发的,经小试、中试、转移到大生产上,每年季节性的批量生产1000吨以上,投放市场。
近两年,由技术中心批量生产,供应市场。
对于高聚合度树脂,天津化工厂具有万吨级生产能力。
下面列出部分使用TH-2500的厂家:辽宁瓦房店市永盛服装厂用于生产PVC劳保靴,年用量200吨。
天津鸿绪劳保用品有限公司用于生产PVC劳保靴,年用量250吨。
广州市昊海化工贸易有限公司用于生产密封件等,年用量300吨。
常州塑料集团用于生产密封件等,年用量200吨。
山东陈氏橡胶塑料工程有限公司用于生产密封条,年用量150吨。
天津市银翔电子线缆塑胶有限公司用于生产电缆料,年用量40~50吨。
天津茂源塑胶有限公司用于生产电缆料,年用量80吨。
五莲县塑料厂用于生产密封条,年用量50吨。
天津天旸塑胶有限公司用于生产电缆料,年用量50~60吨。
北京橡胶二厂用于生产输送带,年用量100吨。
唐海输电设备厂用于生产密封条,年用量30吨。
山东武城水兴橡塑厂用于生产密封条,年用量600吨。
江苏珠花集团盐城珠溪化工厂用于生产密封条,年用量800吨。
浙江赛阳密封条有限公司用于生产密封条,年用量80吨。
国内需求量约在8000左右,其中天津周边(包括河北、山东)1000~2000吨/年,广东、浙江、江苏,4000~5000吨,其他地区1~2千吨。
主要应用于以下几方面,生产电缆料的厂家用量约占总量的8%;密封条、密封件占75%;劳保靴、矿工靴等劳保制品占10%左右,其他用途占7%左右。
超高分子质量聚氯乙烯树脂的研制
2 0 1 3年 9 月
聚 氯 乙 烯
Po l yv i ny l Chl o r i de
Vo 1 . 41,N o. 9 Se p.,20 1 3
【 科研 与 生产 】
超 高分 子质 量 聚氯 乙烯 树 脂 的研 制
刘松 涛 , 余 文骊 , 张 月芳
( S h a n g h a i Ch l o r — Al k a l i Ch e mi c a l I n d u s t r y Co . ,L t d . ,S h a n g h a i 2 0 0 2 4 1 ,Ch i n a )
Ke y wo r d s:PVC ;u l t r a h i g h mo l e c u l a r we i g ht ;c h a i n e x t e n d e r ;p o l y me r i z a t i o n d e g r e e ;g e l c o n t e n t Ab s t r a c t :A s ynt he s i s pr o c e s s o f PV C r e s i n s wi t h ul t r a hi g h m ol e c u l a r we i gh t ,i . e.a ve r a g e p o l -
y me r i z a t i o n de g r e e 4 00 0,wa s i nt r o du c e d.The e f f e c t s of c h a i n e x t e nd e r f e e d i n g t i me a n d a mou nt , p ol y me r i z a t i o n t e mpe r a t u r e ,di s pe r s a n t t y p e o n t he p r op e r t i e s o f pr o du c t s we r e di s s c us e d.Th e s ma l l e x pe r i me nt pr oc e s s f or mul a Wa S d e t e r mi ne d,a n d t he r e p e a t a b i l i t y t e s t wa s c a r r i e d out .
国内外PVC专用料技术进展概况
国内外PVC专用料技术进展概况随着西方发达国家PVC树脂生产的转移;我国PVC树脂生产企业陆续扩能改造和大规模新建;现代高科技的发展和应用领域的拓展促使PVC树脂的应用企业逐步走向专业化和规模化等因素的作用,国内PVC市场出现了十分激烈的竞争局面。
因此,通过化学或物理方法改性,改善通用PVC树脂的性能或赋予崭新的性能,这对于实现PVC 产品结构调整和更新换代,造成改性树脂多样化、系列化,形成众多的精细化、专业化、工程化专用料牌号,已成为当前PVC高分子材料发展的热门课题。
PVC树脂的专业化对提高PVC树脂的质量和使用性能起到了重要的作用,赋予PVC 材料新的生命力,进一步拓宽了PVC的市场。
因此,国内PVC生产企业应把提高产品质量、细化树脂品种、开发更多高档次的专用料,为应用企业提供个性化产品和个性化服务,满足用户的需要放在第一位。
也只有这样,企业才能在市场上站稳脚跟,不断巩固发展。
1.国外PVC专用料技术进展概况随着技术、经济的发展,国外的PVC品种向系列化、专业化、精细化发展。
20世纪70年代以来,国外为全面提高汽车部件、家电部件、电子电器部件的质量,PVC树脂生产厂开发出各种产品的混合料,从通用型到特种材料,形成专业品牌。
商品牌号已达2000多个,其中西欧800多个,日本600多个,仅日本信越公司就有348个,美国Geon公司300个,德国赫斯特公司127个。
国外PVC生产具有以下特点:形成加工原料供应的完美体系;形成性能规格、成型工艺、制品种类和应用类别系列化;各大公司都有各自特点的品种体系,以形成自己的市场优势。
如信越公司以树脂规格齐全(专用料高达88%),品种系列化为特点;美国Geon公司则以开发注塑、改性、发泡、增强阻燃专用料为特点。
1998年,美国Geon公司成为北美地区最大的共混料生产厂,年供货50万吨。
目前,美国发展最快的是工程化聚氯乙烯混合料,为改进聚氯乙烯助剂的迁移问题,正开发反应性PVC混合料,其制品的专用领域仍集中在建筑市场。
混合法高黏度PVC糊树脂的生产研制
Ke y wo r d s:PVC p a s t e r e s i n;h i g h v i s c o s i t y; f ume d s i l i c a ;Br o okf ie l d vi s c os i t y
Ab s t r a c t :The r e s e a r c h pr o c e s s of PVC pa s t e r e s i n s wi t h hi g h v i s c o s i t y b y h yb r i d me t ho d wa s
是 先采用 乳 液法生 产 乳 胶 种子 , 再 采 用 微悬 浮 法 聚 合 得到 成 品乳 胶 。混 合 法 用 c。 和c , 的混 合 直 链 醇 与十 二烷基 硫酸 钠 混 合 组成 乳 化 剂 , 分 散氯 乙烯
形 成微悬 浮乳 液 。 聚合 反 应 主要 在 微 液滴 中进 行 ,
LI U Li n gme i。FAN G Li r o n g
( S h a n g h a i Ch l o r - Al k a l i Ch e mi c a l I n d u s t r y Co. ,L t d . ,S h a n g h a i 2 0 0 2 4 1 ,Ch i n a )
高聚合度聚氯乙烯树脂的开发
达 到 42 11 。产 能 的增长 使 开工 率 降低 ,我 国 9 . 万t
P C产量 为 8 38万t开工 率仅 为 7 . , V 2. , 78 明显 低 于 % 全 球平 均 值 8 %的水 平 。 国 内产能 开 工不 足 , 5 一是 由于石 油 法成 本 高 , 产 ; 限 二是 由 于新装 置 问题 多 、 管理 差 、 产能 不达 标 。 内采用 电石 乙炔 法原 料路线 国 的产量 为 5 4 4万 t 占总产 量 的 7 . ,0 6年我 8. 0 , 09 2 0 %
平 满足 国 内通用树 脂 市场 , 二是要 开 发专 用 、 断 开 发 ,高 聚 合 度 P C树 脂 V ( VC 需求 量 日益增 长 。 高 聚合 度 聚 氯 乙烯 树脂 HP )
是 指 平均 聚合 度在 1 0 0以上或 其分 子 间具 有 轻微 7 交 联 结构 的 P VC树脂 ,其 中以平 均 聚合 度为 25 0 0 的 HP VC最为 常见 。与普 通 P C相 比 , 具有 多 种 V 它 优 异 的性 能 ,如较 高 的回弹性 、较 低 的压 缩 永久 变
CHEN Guo h n -z e g
( o u u agC e c ln ut o Ld,i zo 5 0 2 C ia Hah a h n h mi d s y . t.J ou 4 0 , hn ) Y aI rC , a 4
Ab ta t h ein ad ajs n fhg ere o o me zt n P C b 0 。p l r e ee s c:T e d s n dut g o i d ge fp l r a o V y 3 m o mei rw r r g i h y i i y z
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PVC的发展历史:从发现到广泛应用
PVC的发展历史:从发现到广泛应用PVC,全名为聚氯乙烯,是一种由氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物。
以下是PVC的发展历史:1.早在1835年,美国化学家V·勒尼奥就发现了氯乙烯,并尝试用日光照射氯乙烯生成聚氯乙烯,但这一发现并未引起广泛关注。
2.1872年,另一位化学家Eugen Baumann在实验过程中也发现了聚氯乙烯。
3.20世纪初,俄国化学家Ivan Ostromislensky和德国Griesheim-Elektron公司的化学家Fritz Klatte同时尝试将PVC用于商业用途,但当时未能解决如何加工这种坚硬且有时脆性的聚合物的问题。
4.1912年,德国人Fritz Klatte合成了PVC,并在德国申请了专利,但在专利过期前没有能够开发出合适的产品。
5.1926年,美国B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美国申请了专利。
Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年开发了利用加入各种助剂塑化PVC的方法,使它成为更柔韧更易加工的材料并很快得到广泛的商业应用。
6.1931年,德国法本公司采用乳液聚合法实现聚氯乙烯的工业化生产。
7.1933年,W.L.西蒙提出用高沸点溶剂和磷酸三甲酚酯与PVC加热混合,可加工成软聚氯乙烯制品,这才使PVC的实用化有了真正的突破。
8.英国卜内门化学工业公司、美国联合碳化物公司及固特里奇化学公司几乎同时在1936年开发了氯乙烯的悬浮聚合及 PVC的加工应用。
9.为了简化生产工艺,降低能耗,1956年法国圣戈邦公司开发了本体聚合法。
10.PVC起源于日本三菱化学公司、美国孟山都公司,并于1967年首先由这两家公司开发并销售了这种产品,以高聚合度PVC作为基础树脂,商品名为Sunprene。
这种材料与橡胶相比,具有一系列优异性能,如易再生利用、易成型加工、价格低等优点,因而受到国内外许多厂商的重视。
PVC特种树脂介绍要点
PVC特种树脂简介据相关资料介绍目前全球特种和专用 PVC 树脂牌号有近 3 000种之多,国外一些著名 PVC 生产商产品牌号达到 350 种之多同时还生产相当数量的特种 PVC 产品。
据国外 PVC 杂志介绍目前全球特种和专用 PVC 树脂的消费量超过 350万 t/a, 预计未来仍会保持较快的增长速度特种和专用 PVC 产品品种多、消费领域广泛 ,其概念也比较笼统 , 没有比较严格的界限分 ;同时 ,随着其他行业的科技进步与发展 ,对 PVC 材料不断提出新的要求。
下面将结合公司装置资产介绍部分特种和专用 PVC 树脂的生产与应用情况仅供参考。
1、PVC 糊树脂(略)2、高聚合度 H PVC 树脂分类:a、在聚氯乙烯行业 ,将平均聚合度600~1500 的树脂称为一般聚合度树脂;b、1600~3000的称为高聚合度树脂;c、3000 以上的称为超高聚合度树脂。
高聚合度 PVC 树脂 ( HPVC )一般指平均聚合度在 1 700 以上的PVC 树脂。
特性: H PVC 除保持普通 PVC 树脂的特性外 ,还具有强度高、回弹性好、压缩永久变形性小、耐候、耐老化、耐疲劳、耐磨和蠕变性小等优点 ,而且其制品具有一定的消光作用。
用途:HPVC 非常适合应用于需要具有高强度和高模量的领域,其作为热塑性弹性体的原料 ,可制作橡胶和其他热塑性弹性体的替代品,主要用于生产汽车密封条、内饰、变速杆套管等。
HPVC 优异的高弹性和耐低温性能 ,使其目前在市场上已经广泛应用于医用输液管、输血袋等领域。
生产方法:HPVC 的生产方法可分为悬浮法、乳液法和混合法 ,并以悬浮法为主。
目前悬浮法 HPVC 主要生产工艺为低温法:该产品具有易塑化、凝胶含量无波动、加工性能稳定、增塑剂吸收量高、颗粒均匀等特点 ;交联法 ,该产品具有消光性能好、压缩永久变形性小等特点。
国内外生产情况:目前 ,国外 HPVC 有百余种牌号 ,国内进口的产品主要来自日本的信越公司、住友化学公司 ,韩国的 LG 化学公司、韩华公司 ,美国的普立万 ( Po ly2One)公司等。
扩链剂法HPVC树脂的开发
Ke y wo r d s:P V C wi t h hi g h po l y me r i z a t i on de g r e e;c h a i n e xt e nd e r ;d i a l l yl ma l e a t e;i n du s t r i a l -
适 应激烈 的市场竞 争 , 在7 0 m。聚合 装 置 上开 发 生 产了D H 系列 高聚合 度 P Vc( HP Vc ) 树脂 。HP V C 树脂指 平均 聚 合度 在 1 7 0 0 以上 的 P V C 树脂 , 其 中 平 均聚合 度 为 1 8 O O ~2 5 0 0的 HP V C 树脂 最 为 常 见 。与通 用型 P VC树 脂相 比 , HP V C树脂更 适宜加
环境温度 所 限 , 只能在 每年 的 1 0月份 至次年 的 4月 份之 间生 产 。为满 足市 场需 要 , 杭 电化 只能在 低 温
行 业开工 率 不 高 , 恶 性 竞 争 更加 激 烈 , 产 品价 格 走 低, 盈利 能力 明显 下降 。
杭 州电化集 团有 限公司 ( 以下 简称杭 电化) 为 了
SUN Xi o n g J i e ,HAN Xi a o g a n g,X A g o n g
( Ha n g z h o u E l e c t r o c h e mi c a l Gr o u p Co . ,L t d . ,Ha n g z h o u 3 1 1 2 2 8 ,Ch i n a )
工特软 、 高 回弹性 、 高韧性 、 高仿橡 胶类及 亚光 制品 , 其 制 品具 有 更 高 的 拉 伸 强度 、 撕 裂强度、 断 裂 伸 长
率、 耐磨 性 、 耐高温性 和 耐低 温 性 , 较低 的压缩 永 久
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批号
1- 117 1- 118 1- 68 1- 69 2- 65 2- 66
第6期
陈国正: 高聚合度聚氯乙烯树脂的开发
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力, 继续聚合时, 外压大于颗粒内压力, 颗粒塌陷, 表 皮折叠起皱、破裂, 新形成的 PVC 逐步充满粒内和 表面的孔隙, 从而使孔隙率降低。为制得较为疏松的 树脂, 除分散剂、搅拌等条件需合适外, 最终转化率 应控制在 85%以下, 即釜的压力下降 0.05 ̄0.10 MPa 时, 加终止剂终止聚合, 快速出料泄压, 即可望提高 PVC 疏松程度和吸油率, 同时减少后期小分子及支 链产生, 保证聚合度。
题进行了分析和解决。与同行业的产品质量做了对比, 进行了用户跟踪调查。该配方投入生产后, 具有
良好的社会效益和经济效益。
关键词: HPVC 树脂; 生产配方; 质量对比
中图分类号: TQ325.3
文献标识码: B
文章编号: 1009- 1785( 2008) 06- 0017- 04
Development of PVC with high degr ee of polymer ization
CHEN Guo- zheng ( Haohua Yuhang Chemical Industry Co., Ltd., Jiaozuo 454002, China) Abstr act: The design and adjusting of high degree of polymerization PVC by 30m3 polymerizer were introduced. The existing problem in production were analysed and solved. The quality of the products was compared with the same business. And the development of PVC with high degree of polymerization got better social and economic profits. Key wor ds: HPVC resin; production formula; quality comparison
扩链剂品种、添加量及加入方法对 PVC 聚合度 影响很大。在一定的聚合反应温度和 VCM 转化率 条件下, PVC 产品聚合度随链增长剂用量而呈增长 态势。扩链剂有一个最大允许用量, 其对 PVC 聚合 度的总体影响一般是先增加后降低, 对产品凝胶率 影响也是如此。因此, 要获得较高聚合度 PVC 产品, 并不是扩链剂用量越多越好。同时, 不同扩链剂的用 量和对 PVC 聚合度影响各不相同。一般来讲, 反应 温度越低, 扩链剂扩链效果越好。在扩链剂存在条件 下, 聚合转化率的变化对聚合的影响趋势与扩链剂 用量影响大致相似, 但对产品的凝胶含量一直呈增 长趋势。扩链剂用量太大, 会引起 VCM 聚合链发生 环状缩合反应, 而导致 PVC 产品聚合度降低, 聚合
( 3) 后加工时, 需提高加工温度, 加工性能差, 加 工速度降低。
根据实际情况和以上分析, 决定在 45~52 ℃之 间进行试验, 加入扩链剂来调节 PVC 树脂的平均聚 合度, 提高聚合反应温度。 2.2 扩链剂的选择
VCM 悬浮聚合中加入扩链剂有 2 个作用, 即调 节 PVC 分子量和提高聚合温度。当扩链剂加入聚合 反应体系后, 由于 PVC 大分子自由基向含有双键的 扩链剂分子发生链增长反应的速率常数远大于 PVC 大分子自由基的链增长反应速率常数, 从而发 生 PVC 大分子自由基向扩链剂分子链增长反应, 提 高了 PVC 聚合度。加入扩链剂后可以在较高的反应 温度下控制聚合度, 制备高聚合度的 PVC 树脂。同 时, 提高聚合釜的产能。
另外, 在试生产期间, 根据生产控制情况、 HPVC 的颗粒形态和质量分析数据等因素, 对聚合 配方逐步进行了改进, 针对用户反馈吸油率低的问 题, 调整了温度, 扩链剂及分散剂比例, 满足了用户 需要。
4 HPVC 树脂质量指标
随着配方的改进和调整优化, PVC 产品质量得到 了较大地提高, 而且较稳定。生产的 YH2500 型 HPVC 树脂质量分析数据列于表 1。又与同行业 P2500 的 HPVC 树脂做了质量分析对比, 结果见表 2。18Fra bibliotek中国氯碱
2008 年第 6 期
了 YH2000、YH1700 型树脂。
2 YH2500 型 HPVC 树脂配方设计
2.1 聚合反应温度 在无扩链剂时, 聚合温度几乎是决定 PVC 分子
量的唯一因素。聚合温度越低, 平均聚合度越高, YH2500 型 HPVC 树脂的聚合温度为 38 ℃左右。
如 果 不 加 扩 链 剂 , 在 低 温 下 聚 合 YH2500 型 PVC 树脂有以下缺点:
HPVC 树脂的干燥温度处于摸索阶段。为避免 水分超标, 干燥温度控制较高, 当 HPVC 浆料流量不 稳定时, 部分控制点达到其玻璃化温度( 75 ̄78 ℃) , 致使部分 PVC 树脂在干燥过程中塑化, 形成 “鱼 眼”。根据 PVC 挥发分数据和实际生产情况, 降低干 燥控制温度至 50 ℃左右, 而且保证浆料流量稳定, 提高了 HPVC 产品质量。
( 1) 聚合釜所用循环冷却水温度为 22~32 ℃, 与 反应温度( 38 ℃) 较接近, 传热温差小, 移热速率低, 聚合反应时间将长达 12~14 h, 一旦釜温后期控制 不稳定将转型。同时, 聚合能力严重下降, 生产系统 不易平衡, 影响产能的发挥。
( 2) 需大量采用高效引发剂, 引发剂也对 HPVC 聚 合 度 造 成 影 响 , 聚 合 度 将 难 以 控 制 , 使 HPVC 树 脂产品质量重复性变差。
30 m3 聚合所用的分散剂为双聚乙烯醇体系, 并 加调联剂进行调粒。该体系的 PVC 树脂产品, 颗粒 形态不好, 粗细不均, 蝌蚪状多, 表观密度稍低。但是 该体系分散剂总用量少, 产品颗粒皮膜薄, 塑化性能 好, 与 70 m3 釜所生产的接近球形颗粒的产品在用 户使用后, 没有什么差别。因此, 仍以双聚乙烯醇分 散剂体系进行试验, 但需适当调整比例和增加用量, 以保证吸油率和弥补扩链剂可能造成的消耗。 2.5 反应注水
为避免试验开发失败造成大的损失, 提高了入 釜水油比。成功后, 逐步降低水油比至正常, 后因用 户提出吸油率低, 又进行水油比调整, 经试验, 确定 了较适宜的水油比。
3.2.2 汽提控制 由于 HPVC 树脂分散剂加入量大、颗粒细, 使
汽提塔温度和压力不易控制, 多次出现串料现象, 造 成废料。降低分散剂用量后, 问题得到了解决。 3.2.3 干燥温度控制
VCM 的 相 对 密 度 为 0.9, PVC 树 脂 的 相 对 密 度 为 1.4, 所以, VCM 悬浮聚合是体积缩小的反应, 体 积缩小对聚合反应体系有以下影响:
( 1) 减 小 了 聚 合 体 系 与 聚 合 釜 夹 套 的 接 触 面 积, 即减小了聚合釜的有效传热面积, 使聚合釜的传 热能力不能得到充分合理利用, 造成传热效果差, 后 期易超温转型。
1 研发高聚合度聚氯乙烯树脂的背景
近年来, 全球 PVC 产能增长较快, 由 2002 年的 3 348 万t增加到 2005 年的 4 041.1 万t, 2006 年更是 达到 4 291.1 万t。产能的增长使开工率降低, 我国 PVC 产量为 823.8 万t, 开工率仅为 77.8%, 明显低于 全球平均值 85%的水平。国内产能开工不足, 一是 由于石油法成本高, 限产; 二是由于新装置问题多、 管理差、产能不达标。国内采用电石乙炔法原料路线 的产量为 584.04 万t, 占总产量的 70.9%, 2006 年我 国 PVC 进口量为 145.2 万t, 出口量为 49.9 万t, 出口 的基本是通用树脂, 而进口的多是石油法生产的专 用、特种树脂, 基本上是电石法 PVC 目前质量和品 种上无法取代的。因此, 电石法 PVC 企业要想持续 发展, 一是要提高产品质量, 努力达到石油法质量水 平满足国内通用树脂市场, 二是要开发专用、特种树 脂, 增加产品品种, 满足特种需求, 同时要积极参与 国际市场的竞争。
第6期 2008 年 6 月
中国氯碱 China Chlor- Alkali
No.6 Jun.,2008 17
高聚合度聚氯乙烯树脂的开发
陈国正 ( 昊华宇航化工有限责任公司, 河南 焦作 454002)
摘 要: 介绍了 30 m3 聚合釜生产高聚合度 PVC 树脂的配方设计和调整情况, 对试生产中出现的问
( 2) 增大了聚合体系的黏度, 更易粘釜。 ( 3) 使气相空间变大, 易造成气液相界面残料粘 釜, 同时, VCM 气相量增多, 液相量减少, 降低了聚 合收率。 为避免以上问题发生, 必须向釜内连续注水, 以 维持聚合反应体系的总体积稳定。另外, 注入的水温 较低, 可以吸收聚合反应放出的热量, 更有利于釜温 的控制。根据聚合反应的时间和转化率情况确定反 应注水的流量, 根据反应的总体积收缩量确定注水 总累计量。 2.6 最终转化率 当 VCM 转化率大于 75%时, 聚合体系中纯单 体相消失, 大部分 VCM 溶胀在 PVC 的富相内, 其产 生的 VCM 分压将低于饱和蒸汽压力或釜的操作压
3 YH2500 型 HPVC 树脂试生产
3.1 入料及控制 先入 VCM, 再入纯水, 分散剂、助分散 剂 、引 发
剂、扩链剂等助剂随水入釜, 冷搅 20 min 后, 升温至 设定温度并保持温度恒定进行聚合反应, 降压时加 终止剂, 出料。根据釜底取样分析结果进行配方调整 后再入釜, 干燥后成品再分析。根据用户试用跟踪反 馈情况再重新制定配方, 重复试验, 直至用户满意。 3.2 异常情况及处理 3.2.1 水油比调整
昊华宇航化工有限责任公司 2005 年前主要以