第9章+氯化过程(氯乙烯PPT教学课件

CH2=CH-Cl +H2S→HSCH2-CH2Cl
CH2=CH-Cl+SO2Cl2→CHCl2-CH2Cl+ClOSOCHCl-CH2Cl
CH2=CH-Cl +CH3-CHCl2→CHCl2-CHCl-CH3
CH2=CH-Cl +C6H6→ClCH2-C6H5 + (C6H5)2CH-CH3
(1-氯乙苯)
C l
O C C H 3
O
C H 2C H C l
C H 2C H O C C H 3 O
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C．氯取代反应
在催化剂作用下，可迅速发生氯取代反应，合成含 乙烯基的重要衍生物。
C H 2C H C l+ C 2 H 5 O N aC 2 H 5 O HC H 2C H O C 2 H 5 + N a C l
➢ 悬浮剂多为水溶性高分子化合物。
➢ VC悬浮聚合引发剂种类。
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➢ 乳液聚合关键组分之一是乳化剂。
➢ 采用种子乳液聚合法，增大产品乳胶中固体微粒的 粒径。
➢ VC微悬浮聚合是一种很有前途的聚合方法。用乳 化剂用分散剂，用油溶性引发剂。
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（2）聚氯乙烯的应用
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9.3.1 乙烯氧氯化法合成氯乙烯
（A）简要原理：
①直接氯化反应
CH2=CH2+Cl→CH2Cl-CH2Cl+ 171.5kJ/mol ②氧氯化反应
CH2=CH2+2HCl+1/2O2→CH2ClCH2Cl+H2O+251kJ/mol
③裂解反应
2CH2Cl-CH2Cl→ 2CH2=CHCl +HCl -79.5kJ/mol 总反应方程：
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9.1 氯乙烯（VC）的化学性质及应用
（1）氯乙烯（VC）的化学反应 ➢ 常态下是无色、易燃和具有特殊香味的气体，但稍
加压很易变为液体。可溶于烃类、丙酮、乙醇、含 氯溶剂和多种有机溶剂。 ➢ VC与空气混合会猛烈爆炸。 ➢ VC含有不饱和双键和极性原子Cl，能发生聚合、 加成、取代、氧化等反应。
第9章 氯化过程
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全世界乙烯的消费分配
乙烯衍生物
消费分配,% 乙烯衍生物 消费分配,%
低密度聚乙烯、线
34
a-烯烃
2
性低密度聚乙烯
高密度聚乙烯
21
乙醛
2
聚氯乙烯
15
乙酸
2
环氧乙烷、乙二醇
14
其它
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聚苯乙烯
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➢ 56%乙烯用于生产各种聚乙烯 ➢ 22%乙烯通过其衍生单体合成聚氯乙烯、聚苯乙烯
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A．均聚反应
在光、热、自由基引发剂作用下，可发生聚合反应， 生成氯乙烯树脂（PVC）。
nCH 2CH
光、热 或引发剂
Cl (VC)
(CH 2CH)n
Cl (PVC)
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B．共聚合反应
VC共聚物的最大品种是与乙酸乙烯酯的共聚产 物。还可进行三元共聚。
n C H 2C H + m C H 2C H
(1,1-二苯基乙烷)
❖G．裂解反应 ❖在高温（525~575℃）下显著脱HCl，生成乙炔等。
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（2）VC的应用和毒性防护
➢ VC最主要用途生产聚氯乙烯（PVC），约占98%。
➢ VC 气 体 对 人 体 有 麻 醉 作 用 ， 空 气 中 的 浓 度 为 20~40%时，会使人迅速死亡。
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9.2 聚氯乙烯（PVC）
（1）聚氯乙烯的生产 ➢ VC可通过配位、负离子和辐射等引发聚合。 ➢ VC在聚合条件下多以液态存在 ➢ PVC 树 脂 颗 粒 的 形 成 机 理 与 PVC 不 溶 但 溶 胀 于
VCM（氯乙烯单体）相关。
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➢ 悬浮聚合通常在压力釜内。以水为分散介质，加入 悬浮剂在强烈搅拌作用下将液态VCM分散成无数 小液滴，由油溶性引发剂引发，聚合反应在每个小 液滴中进行。
CH2=CH2+Cl2+1/2O2→2CH2=CHCl + H2O
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氯气0.52t
乙烯 0.48t
氧气
直接氯化 氧氯化
二氯乙烷
0.84t 二氯乙烷 裂解 1.61t
二氯乙烷
0.77t
氯乙烯
1.00t
氯化氢0.58t
平衡氧氯化法框图
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➢ 二 氯 乙 烷 （ EDC ） 热 裂 解 过 程 在 管 式 炉 内 ， 在 500~550℃下进行。是强吸热反应。
➢ 曾有些国家用作医用麻醉剂和烟雾剂，60年代后证 实VC是严重的致癌物质。
➢ 欧共体规定工作现场VC年平均浓度＜3ppm，美国 规定为1~5ppm。
➢ PVC可制成软、硬、泡沫塑料制品和氯纶纤维制品， 经特殊加工后可制成卫生级食品装置材料。
➢ 卫生级PVC树脂中的VC不得超过1ppm。
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➢ PVC树脂分解温度与加工温度十分接近。第一个 HCl分子脱出，可成为一个“拉链式”脱HCl反应。 使树脂出现自加速变色、老化现象。加工时要加入 添加剂，防止分解。
➢ PVC的添加剂种类很多，分为增塑剂、稳定剂、润 滑剂、冲出改性剂、加工助剂、填料、着色剂和抗 静电剂、增粘剂、阻燃剂、抗菌剂等。
薄膜和人造革。
乙烯基锂
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D．制备格利雅试剂氯乙烯镁
C H 2C H C l+ M gT H F C u I ,
低温
C H 2C H M g C l
通过此试剂可将乙烯基引入各种化合物中合成多种 产物。
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E．氧化反应 VC易被氧化。
F．加成反应
CH2=CH-Cl +Cl2→CH2Cl-CHCl2
电线电缆的绝缘层。
硬质制品。
地板等。
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9.3 氯乙烯（VC）
工业合成VC的方法有三种： ➢ 电石乙炔法、 ➢ 乙炔/乙烯联合法、 乙炔加HCl法： CH2三CH2+HCl→CH2Cl-CH2Cl ➢ 乙烯氧氯化法。
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处于工业化试验阶段的乙烷氯氧化法： 2CH3CH3+Cl2+3/2O2→2CH2=CHCl+3H2O
乙烯基乙醚
C H 2C H C l+ C H 3 C O O H P d C l 2 C H 2C H O C O H 3 + H C l
乙酸乙烯酯
C H 2C H C l+ H F
C H 2 氟C 乙H 烯 F + H C l
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C H 2C H C l+ L i( N a )0~10℃
C H 2C H L i