聚氯乙烯的聚合原理
乙烯法pvc用途-概述说明以及解释
乙烯法pvc用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述乙烯法聚氯乙烯（PVC）是一种广泛应用的塑料材料，它通过乙烯单体的聚合反应得到。
PVC具有良好的物理性质和化学稳定性，因此在许多不同的领域有着广泛的应用。
乙烯法PVC的制备过程相对简单，成本低廉，因此成为了世界上最重要的工程塑料之一。
乙烯法PVC的生产过程可以简单描述为乙烯单体与氯气在催化剂的作用下发生聚合反应。
通过控制聚合反应的条件，可以调节PVC的分子结构和性能。
乙烯法PVC生产技术的发展使得PVC的生产更加高效，并且可以根据不同的需求生产出不同性能的产品。
乙烯法PVC具有一系列出色的物理性质，包括高强度、耐热性、耐化学品侵蚀性以及良好的电绝缘性等。
这些物理性质使得乙烯法PVC在建筑、汽车、电子、医疗和包装等领域得到了广泛的应用。
在建筑领域，乙烯法PVC广泛用于管道、地板、窗框、壁纸等建筑材料的制造。
其耐腐蚀性和易加工性使得PVC成为了一种理想的替代材料，取代了传统的金属材料，并且具有更长的使用寿命。
在汽车工业中，乙烯法PVC常被用于制造汽车内饰件、密封件和电线保护套等。
它的热稳定性和耐用性使得PVC能够在汽车的恶劣环境条件下保持较长的使用寿命。
在电子领域，乙烯法PVC被广泛应用于电线电缆的绝缘层、电子元件的外壳和绝缘套等。
它的电绝缘性能和耐热性能使得PVC成为电子产品制造中不可或缺的材料。
此外，乙烯法PVC还被广泛用于医疗器械、输血管道和食品包装等领域。
PVC具有良好的透明度和生物相容性，使其成为医疗领域中常用的材料之一。
然而，乙烯法PVC也存在一些缺点，例如在加工和回收过程中可能释放有害物质，对环境造成一定的污染。
为了解决这些问题，不断有新的技术和方法被引入到PVC的生产和处理中，以提高其环境友好性。
综上所述，乙烯法PVC作为一种具有广泛应用的工程塑料，在建筑、汽车、电子和医疗等领域中发挥着重要作用。
随着技术和环保意识的不断提高，相信乙烯法PVC的应用领域将会进一步扩大，并且逐渐取得更加环境友好的生产和处理方式。
聚氯乙烯合成反应式
聚氯乙烯合成反应式聚氯乙烯是一种广泛应用于工业和生活中的塑料材料，它的制备方法主要是通过聚合反应来实现。
聚合反应是一种将单体分子连接成长链高分子的化学过程，聚氯乙烯的制备也是通过这种方式来完成的。
本文将详细介绍聚氯乙烯的合成反应式及其相关反应条件和机理。
聚氯乙烯的化学式为（C2H3Cl）n，其中n代表聚合度。
聚氯乙烯的制备方法主要有两种：自由基聚合法和阴离子聚合法。
自由基聚合法是将氯乙烯单体在自由基引发剂的作用下进行聚合反应，而阴离子聚合法则是将氯乙烯单体在阴离子引发剂的作用下进行聚合反应。
在这两种方法中，自由基聚合法是目前应用最广泛的一种方法。
聚氯乙烯的自由基聚合反应式为：C2H3Cl + nCH2=CHCl → (C2H3Cl)n其中，C2H3Cl为氯乙烯单体，CH2=CHCl为氯乙烯的共聚单体，n 为聚合度。
在聚合反应过程中，氯乙烯单体和共聚单体在自由基引发剂的作用下发生聚合反应，形成聚合物聚氯乙烯。
聚合反应的过程中，自由基引发剂起到了催化作用，使得聚合反应的速率得以加快。
聚氯乙烯的自由基聚合反应需要在一定的反应条件下进行。
一般来说，反应温度在50-90℃之间，反应时间在2-8小时之间。
反应过程中需要加入自由基引发剂，常用的自由基引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化乙酸、二异丙苯酞等。
在反应过程中，自由基引发剂会不断产生自由基，进而促进聚合反应的进行。
此外，还需要加入反应溶剂，常用的反应溶剂有氯仿、四氢呋喃等。
聚氯乙烯的合成反应式中，共聚单体的加入对聚合反应的影响较大。
共聚单体的加入可以改变聚合物的物理性质和化学性质，从而使得聚合物的性能得到优化。
常用的共聚单体有乙烯、苯乙烯、丙烯酸乙酯等。
聚氯乙烯的合成反应中，还存在一些副反应，如链转移反应、链传递反应等。
链转移反应是指聚合物链上的氢原子被自由基抽取，从而形成新的自由基，进而影响聚合反应的进行。
链传递反应则是指聚合物链上的自由基与反应溶剂中的分子发生反应，从而导致聚合反应的中断。
pvc 原理
pvc 原理PVC（聚氯乙烯）是一种常用的塑料材料，具有良好的物理性能和化学稳定性，广泛应用于建筑、制造业和日常用品等领域。
其原理基于聚合反应，下面将详细介绍PVC的制备过程以及相关原理。
PVC的制备过程可以分为两个主要步骤：氯乙烯生成和聚合反应。
首先，通过氯化工艺制备氯乙烯（C2H3Cl），这是PVC的基础单体。
氯化工艺通常使用氯化氢气和乙烯反应，生成氯乙烯。
氯乙烯生成后，需要对其进行聚合反应，构成高分子量的PVC。
聚合反应过程可以通过两种方法进行：自由基聚合和阴离子聚合。
其中，自由基聚合是应用最广泛的方法。
自由基聚合是通过引入自由基引发剂来触发聚合反应。
自由基引发剂在一定条件下分解，产生自由基，然后与氯乙烯发生反应，并将其连接成高分子链。
自由基聚合过程中，反应速度快，反应活性高，可以在较短的时间内制备大量的PVC。
另一种聚合方法是阴离子聚合，它通过向氯乙烯中加入阴离子引发剂来触发聚合反应。
阴离子引发剂与氯乙烯反应生成阴离子，在此基础上进行链延长，形成高分子PVC。
相较于自由基聚合，阴离子聚合速度较慢，但在制备特定性能要求的PVC时具有一定优势。
无论是自由基聚合还是阴离子聚合，制备出的PVC都可以通过加入适量的增塑剂和稳定剂来改善其性能，以满足不同的应用需求。
增塑剂可以提高PVC的柔韧性和抗冲击性，稳定剂可以提高PVC在高温条件下的稳定性。
总结起来，PVC的制备原理主要包括氯乙烯生成和聚合反应两个步骤。
聚合反应可以通过自由基聚合和阴离子聚合两种方法进行。
通过控制聚合条件以及添加增塑剂和稳定剂，可以制备出满足不同要求的PVC产品。
聚氯乙烯聚合原理
高聚物生产技术
Polymer production technology
聚氯乙烯生产技术
高聚物生产技术
项目二 聚氯乙烯生产技术
任务二：聚氯乙烯工艺路线探究
第1讲：聚氯乙烯聚合原理
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高聚物生产技术
一、自由基聚合
1、聚氯乙烯的合成
早在1835年，法国人就发现了氯乙 烯，直到1912～1913年，德国化学家才 发展了聚氯乙烯的工业生产方法。1940 年美国的古得里奇公司创建了悬浮聚合， 从此以后，聚氯乙烯工业开始发展。聚氯 乙烯的聚合机理为自由基聚合。
聚合和自由基型共聚合。
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3、引发剂
自由基型合成聚氯乙烯所用的引发剂 主要有以下四种： 偶氮化合物，例如，偶氮二异丁腈
（AIBN）。 有机过氧化合物，例如，过氧化二苯甲
酰（BPO）。 无机过氧化合物，例如，过硫酸钾
（KSP）。 氧化还原体系引发剂，例如，过氧化氢
①向小分子的转移，主要有单体 、引发剂、溶剂。
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②高分子转移 向大分子分子的转移，主要有大分 子链状自由基和稳定大分子。 转移的结果是合成的大分子支链化 ，形成长短不一的支链。
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聚氯乙烯生产技术
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（3）链终止
链自由基失去活性形成稳定聚 合物的反应，可以分为偶合终止和 岐化终止。 双基偶合终止：
双基歧化终止：
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聚氯乙烯合成原理
聚氯乙烯合成原理
聚氯乙烯（PVC）是一种常见的人造塑料材料，其合成原理主要包含以下三个方面：
1. 原料制备
聚氯乙烯的合成需要以氯乙烯（VC）为原料，而氯乙烯的生产则通常采用乙烯氯化法。
首先，乙烯在催化剂（如三氯化铁）存在下进行氯化反应，生成二氯乙烷（DC）和少量三氯乙烷（TC）。
然后，二氯乙烷在热裂解反应中转化为氯乙烯（VC）和氢气。
2. 聚合反应
聚氯乙烯的聚合反应通常采用自由基聚合机理，通过引发剂引发聚合反应，产生自由基并进而引发单体聚合。
具体聚合方法有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法等。
3. 产物分离
聚氯乙烯合成后需要进行分离和纯化，以去除其中的未反应单体、催化剂和助剂等杂质。
常用的分离方法包括汽提法和醇洗法。
汽提法是通过在减压条件下将聚氯乙烯树脂中的低分子物质蒸馏出来，醇洗法则是用醇类溶剂对聚氯乙烯树脂进行洗涤，以去除其中的低分子物质。
pvc聚合反应热
pvc聚合反应热
PVC聚合反应是由氯乙烯（VC）单体通过聚合反应形成聚氯
乙烯（PVC）聚合物的过程，是一种放热反应。
PVC聚合反应的总反应方程式为：
n(CH2=CHCl) → -(-CH2-CHCl-)n-
在聚合反应中，VC单体中的碳-氯键断裂，与其他VC单体或
聚合物链上的自由基发生反应，形成聚合物链。
反应过程中会产生大量的热能，导致反应温度升高。
聚合反应的温度控制非常重要，过高的温度可能会导致聚合物热分解或产生不理想的聚合产物。
PVC聚合反应通常在高压下进行，可以使用过氧化物、过硫
酸盐等引发剂来加速反应速率。
反应温度一般在50-70℃之间，高温可以提高反应速率，但也会增加热能的积累。
PVC聚合反应热除了受到反应条件的影响外，还受到反应体
系中的其他物质的影响。
例如，常用的共聚单体如丙烯酸酯类、丙烯腈等会改变反应热。
不同的反应条件和反应体系下，PVC 聚合反应热可以有所差异。
总体而言，PVC聚合反应是一种放热反应，需要控制反应温
度和其他反应条件以确保反应的顺利进行。
聚氯乙烯
聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，是含有少量结晶结构的无定形聚 合物。这种材料的结构如下：-(CH2-CHCl)n-。PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。碳原子为锯 齿形排列，所有原子均以σ键相连。所有碳原子均为sp3杂化。
在PVC分子链上存在短的间规立构规整结构。随着聚合反应温度的降低，间规立构规整度提高。聚氯乙烯大 分子结构中存在着头头结构、支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定性结构、使得耐热变形及耐老化差等缺点。 故作交联后，可将该类缺点消除。
聚氯乙烯
聚氯乙烯学院姓名学号摘要：随着国家经济不断向前发展，高分子材料已在我们身边随处可见。
它不仅遍及各个工业领域，而且已进入所有的家庭，其产量已有超过金属材料的趋势，将会是最活跃的材料支柱。
PVC材料即聚氯乙烯，是由氯乙烯聚合而得的塑料，是高分子材料之一，同时也是世界上产量最大的塑料产品之一。
就目前中国已成为世界上PVC使用最多的国家。
关键词：聚氯乙烯；高分子材料；聚合一、PVC材料的背景分析聚氯乙烯(PVC) 是重要的有机合成材料之一。
1912年，由德国人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。
直到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。
其英文名称为Polyvinyl Chloride，化学结构式为（CH2-CHCL）n，主要成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一般不存放食品和药品。
它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。
使用量在全球各种合成材料中高居第二。
随着我国国民经济稳定、快速的发展，聚氯乙烯树脂行业装置能力、产量、消费水平有较大增长，特别是受国家大力推广化学建材，加大基础建设投资，扩大市场内需，加强对进口货物的监管、打击走私等政策影响，聚氯乙烯树脂需求量一直呈上升态势。
目前，我国聚氯乙烯树脂产量位居世界第三位，有着很好的发展前景。
进“十一五”期间，中国聚氯乙烯工业保持了相当快的发展速度，其中2005年中国聚氯乙烯产能增长率高达46.4%，这很大程度上是受2004年聚氯乙烯行业的高额利润吸引。
2008年的全球经济危机爆发后，国内聚氯乙烯行业的扩能步伐明显放缓，而且随着中国聚氯乙烯产能的扩大，行业盈利能力也出现明显下降。
pvc生产原理
pvc生产原理
PVC（聚氯乙烯）是一种重要的合成塑料，其生产原理是通过聚合反应将氯乙烯（VC）单体分子连接成长链聚合物。
以下是PVC的生产过程：
1. 氯乙烯制备：氯乙烯是从石油基础化工产品经过裂解或氯化生产的。
主要方法有乙炔法、乙烷氯化法和氯化乙炔法。
其中乙炔法是常用的制备氯乙烯的方法。
2. 聚合反应：将氯乙烯单体加入反应釜中，同时加入过氧化物类或乙酰过氧乙酸类的引发剂，引发剂在加热条件下会分解产生自由基。
自由基与氯乙烯发生链引发反应，将氯乙烯单体分子连接起来形成线性聚合物。
3. PVC颗粒化：聚合反应后的PVC以悬浮液的形式存在于反应体系中。
通过加入棕榈油、硬脂酸等表面活性剂，使聚合物颗粒分散均匀，避免颗粒间的聚集。
4. 脱水和干燥：将悬浮液通过过滤或离心分离，去除大部分的反应剩余物和溶剂。
然后将湿润的PVC颗粒置于干燥室中进行烘干，以去除残余的溶剂和水分。
5. 熔融加工：将烘干后的PVC颗粒通过塑料挤出机或注塑机进行熔融加工，使其变为可塑性良好的热塑性塑料。
在熔融状态下，可以通过挤出或注塑成型，制备出各种形状的PVC制品。
PVC生产的关键在于聚合反应，通过控制反应条件、化学添加剂的选择和控制，可以获得具有不同性能和用途的PVC产品。
聚氯乙烯是什么
聚氯乙烯是什么聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）是一种常见的合成塑料。
它由乙烯（ethylene）与氯气（chlorine）反应得来，属于热塑性塑料。
聚氯乙烯具有许多独特的性质和广泛的应用领域，在建筑、医疗、汽车、电子等行业中都有广泛的应用。
本文将详细介绍聚氯乙烯的性质、制造过程以及应用领域。
首先，让我们来了解聚氯乙烯的基本性质。
聚氯乙烯是一种白色或淡黄色的固体，具有良好的机械强度和化学稳定性。
它是一种无味无臭的塑料，在室温下是不溶于水的。
聚氯乙烯可以通过添加剂的调整来改变其性质，例如增塑剂可以使其更柔软，而稳定剂可以提高其耐热性。
聚氯乙烯的密度通常在1.38至1.58 g/cm³之间，并且可以根据需要制造不同硬度和强度的聚氯乙烯。
聚氯乙烯的制造过程相对简单，它可以通过聚合反应获得。
聚合反应是将乙烯与氯气在高温下反应得到的。
首先，乙烯分子中的双键被氯气中的氯原子取代，形成单体单元。
然后，这些单体单元在聚合催化剂的作用下连续连接在一起，形成高分子量的聚氯乙烯。
这种聚合反应可以通过不同的方法进行，例如乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合等。
由于聚氯乙烯具有许多独特的性质，使得它在各行各业中得到广泛应用。
首先，聚氯乙烯在建筑领域中是非常重要的材料。
它可以用于制造各种建筑材料，如窗框、地板、壁板等。
聚氯乙烯具有优良的抗腐蚀性能，可以很好地抵抗污染物和化学物质的侵蚀，因此被广泛应用于化工厂、污水处理厂等场所。
此外，在医疗领域，聚氯乙烯也是一种常用的材料，可以用于制造医疗器械、输液管等。
聚氯乙烯具有良好的抗菌性和耐高温性，非常适合医疗器械的使用。
在电子领域，聚氯乙烯也是一种重要的材料，可以用于制造电线、电缆及绝缘材料等。
除了以上提到的应用领域，聚氯乙烯还可以用于制造水槽、家具、玩具、衣物等。
它具有良好的加工性能和可塑性，可以通过注塑、挤出、吹塑等加工方法制造各种形状和尺寸的产品。
聚氯乙烯价格低廉，性能稳定，因此被广泛应用于大量的日常用品的制造。
聚氯乙烯
肪烃和芳香烃等有机溶剂。
HPVC/SBR共混型热塑性弹性体工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约5%），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（ 1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。
工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。
而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万。
硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。
硬质聚氯乙烯可以用增强材料。
[2]材料性质给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件密度 1380 kg/m3杨氏弹性模量(E) 2900-3400 MPa拉伸强度(σt) 50-80 MPaElongation @ break 20-40%Notch test 2-5 kJ/m2玻璃转变温度87℃熔点212℃Vicat B1 85℃导热率 (λ） 0.16 W/m.K热膨胀系数 (α） 8 10-5 /K热容(c) 0.9 kJ/(kg·K)吸水率 (ASTM) 0.04-0.4折射率硬质成型品 1.52~1.55Price 0.5-1.25kg聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。
但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。
聚氯乙烯的燃烧分为两步。
先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。
成型性能1.无定形料，吸湿性小，流动性差，为了提高流动性，防止发生气泡，宜事先干燥。
2.极易分解，特别是在高温下与钢、铜接触更易分解（分解温度200度）。
成型温度范围小，必须严格控制料温。
3.使用螺杆式注射机及直通喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料。
聚氯乙烯的聚合原理
聚氯乙烯的聚合一、聚氯乙烯悬浮聚合原理聚氯乙烯工业化生产方法有四种：悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法。
悬浮聚合：通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引起剂引起而进行的聚合反应。
溶有引起剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。
整体看水为连续相，单体为分散相。
聚合在每一个小液滴内进行，反应机理与本体聚合相同，可看做小液珠本体聚合。
悬浮聚合体系普通由单体、引起剂、水，分散剂四个基本组分组成。
悬浮聚合体系是热力学不稳定体系，需借搅拌和分散剂维持稳定。
在搅拌剪切作用下，溶有引起剂的单体分散成小液滴，悬浮于水中引起聚合。
不溶于水的单体在强力搅拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不稳定的，随着反应的进行，分散的液滴又可能凝结成块，为防止粘结，体系中必须加入分散剂。
悬浮聚合产物的颗粒粒径普通在0.05～0.2mm。
其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
悬浮聚合法的典型生产工艺过程是将单体、水、引起剂、分散剂等加入反应釜中，加热，并采取适当的手段使之保持在一定温度下进行聚合反应，反应结束后回收未反应单体，离心脱水、干燥得产品。
悬浮聚合所使用的单体或者单体混合物应为液体，要求单体纯度≥99.9%。
表1.氯乙烯单体的指标，% 水，ppm 铁，ppm 乙醛，ppm 低沸物，ppm 高沸物，ppm 纯度≥99.9 ≤300 ≤5≤10≤10≤500在工业生产中，引起剂、份子量调节剂分别加入到反应釜中。
引起剂用量为单体量的0.1% ～ 1%。
悬浮聚合目前大都为自由基聚合，但在工业上应用很广。
如聚氯乙烯的生产75％采用悬浮聚合过程，聚合釜也渐趋大型化；聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产；其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。
聚合在带有夹套的搪瓷釜或者不锈钢釜内进行，间歇操作。
大型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或者(和)釜顶冷凝器，并设法提高传热系数。
聚氯乙烯
聚合物合成与工艺结课作业姓名李兰学号S********指导教师杜栓丽悬浮聚合法制聚氯乙烯聚氯乙烯(Polyvinyl chloride, PVC)位居五大通用树脂第二位是乙烯基聚合物中最主要的品种之一，其生产方法有悬浮法乳液法和本体聚合法等，其中悬浮法为主要生产法。
悬浮聚合法 使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。
引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。
聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。
聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。
然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。
氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。
作食品包装用的 PVC ，游离单体含量应控制在1ppm 以下。
聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。
树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。
树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。
聚合反应釜是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。
为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化发展，最大已达到200m(见釜式反应器)。
聚合釜经多次使用后要除垢。
以聚乙烯醇和纤维素醚类等为悬浮稳定剂制得的 PVC 一般较疏松，孔隙多，表面积大，容易吸收增塑剂和塑化。
主要原材料：聚乙烯单体和聚合用去离子水是氯乙烯悬浮聚合缺一不可的主要原料。
（1） 聚乙烯单体 单体纯度要求>99.8%，杂质含量因生产方法不同而有差别，如单体中乙炔的含量：乙炔法生产路线要求其含量<510-，而乙烯氧氯化法则要求≤610-；二氯乙烷的含量<2610-⨯，Fe 7510-≤⨯。
从聚氯乙烯到高分子化学-聚氯乙烯工艺学——高分子化学精品文档
许多烯类单体在光的激发下，能形成自由基而 引发聚合，这称做光引发聚合
高能辐射引发聚合
2.4 自由基聚合反应速率
2.4.1 自由基聚合的基元反应 自由基聚合是链式聚合 ，至少由三个基元 反应组成 链引发 链增长 链终止 还可能伴有链转移等反应
（1）链引发反应：包括两个反应
2. 3 引发剂和引发反应
2.3.1 2.3.2
2.3.3
引发剂的种类 引发剂分解动力学
(1) 引发剂分解速率 (2) 引发剂效率 (3) 引发剂的选择
其他引发作用
2.3.1 引发剂和引发反应
氯乙烯单体聚合需要使用引发剂； 引发剂的特点：
引发剂分子含有弱键， 热分解产生两个初级自由基
偶合终止：聚合度为两个链自由基的单体单元数 之和。生成的大分子的两端即为引发剂残基。
歧化终止：聚合度为原链自由基中所含的单体单 元数，各自含有一个引发剂残基端基（一个是饱 和端基，另一个是不饱和端基。）
终止反应的方式取决于单体的结构和聚合温度。
（4）链转移反应
向单体转移 向溶剂（或分子量调节剂）转移 向引发剂转移 向大分子转移
引发剂热分解是一级反应
速率方程式
引发剂分解速率 mol/(L·s)
积分得
分解速率常 数 s-1
一定温度下，测定不同时间t下的[I] 值，以 ln([I] /[I]0)对 t 作图
引发剂半衰期-- t1/2
对于一级反应，常用半衰期来表征反 应速率大小
半衰期是指引发剂分解至起始浓度一 半时所需的时间 t1/2
实际测定的是转化率 随时间的变化
聚合物浓度随反 应时间的增加
pvc在过氧化物的自由基聚合反应式
pvc在过氧化物的自由基聚合反应式
解析：
在过氧化物的自由基聚合反应中，PVC（聚氯乙烯）的聚合反应式通常可以表示为：nC2H5Cl → (CH2-CHCl)n
其中，n表示聚合度，即PVC链节中氯乙烯单元的数目。
在聚合过程中，过氧化物引发剂首先分解产生自由基，这些自由基与氯乙烯单体反应形成单体自由基。
然后，这些单体自由基相互结合形成聚合物链，并随着反应的进行不断增长，最终形成高分子量的PVC。
PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。
聚氯乙烯简称PVC，是世界上产量第三大的合成聚合物塑料（仅次于聚乙烯和聚丙烯），每年生产大约4000万吨PVC。
PVC是氯乙烯单体（VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。
氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
需要注意的是，聚合反应的具体细节可能因不同的聚合条件和配方而有所不同。
因此，在实际的聚合反应中，可能需要根据具体情况进行调整。
聚氯乙烯的合成
聚氯乙烯的合成聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，简称PVC）是一种常见的合成塑料，广泛应用于建筑、医疗、包装、交通等领域。
它具有优异的耐候性、耐腐蚀性和可加工性，因此备受青睐。
本文将介绍聚氯乙烯的合成过程及其在各个领域的应用。
聚氯乙烯的合成主要通过聚合反应来实现。
首先，氯乙烯与氯气在催化剂的作用下发生氯化反应，生成氯乙烯单体。
随后，将氯乙烯单体进行聚合反应，将其分子链连接起来形成聚合物，即聚氯乙烯。
在聚合反应中，通常会添加稳定剂、塑化剂等辅助剂，以调节聚合物的性能。
聚氯乙烯作为一种塑料材料，在建筑领域有着广泛的应用。
例如，PVC管道具有优异的耐腐蚀性和耐磨性，常用于给水、排水管道系统的建设。
此外，PVC地板、窗框等建筑材料也被广泛采用，为建筑提供了美观、耐用的装饰材料。
在医疗领域，聚氯乙烯也扮演着重要角色。
PVC材料具有良好的生物相容性，被用于制造输液管、矫形器等医疗器械。
此外，PVC材料还被用于制造医用包装袋、输液袋等耐用的医疗用品，为医疗行业提供了便利。
在包装领域，PVC材料的透明度高、柔韧性好，被广泛应用于食品包装、日用品包装等领域。
PVC包装袋、包装盒等产品在保护产品的同时，也提升了产品的附加值，受到消费者的青睐。
PVC材料还被广泛应用于交通领域。
如地铁车厢内饰、公交车座椅、交通标识等产品均采用PVC材料制造，为城市交通提供了舒适、安全的环境。
总的来说，聚氯乙烯作为一种重要的合成塑料，在各个领域都有着广泛的应用。
通过聚氯乙烯的合成，可以制备出各种性能优良的PVC制品，为人们的生活和工作提供便利。
希望本文的介绍能够让读者对聚氯乙烯的合成及应用有更深入的了解。
聚氯乙烯生产中乳液种子聚合的反应机理探究
聚氯乙烯生产中乳液种子聚合的反应机理探究聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）是一种常见的塑料材料，广泛应用于建筑、电线电缆、汽车、医疗设备等领域。
在PVC的生产过程中，乳液种子聚合是其中一个重要的步骤。
本文将对乳液种子聚合的反应机理进行探究。
一、乳液种子聚合的概述乳液种子聚合是聚合物反应工程中常见的一种方法。
它包括两个主要的步骤：首先是乳化剂的添加和乳液的形成，随后是乳液中单体的聚合反应。
乳化剂在这个过程中起到了促进单体的稳定分散以及抑制聚合反应的作用。
二、乳液种子聚合的反应机理1. 乳化剂的作用乳化剂是乳液种子聚合中不可或缺的一部分。
它的主要作用是通过降低表面张力，使单体分散在水相中形成细小的乳液粒子。
乳化剂还可以与单体形成胶束结构，包裹住单体分子，避免其相互结合。
常见的乳化剂包括表面活性剂和分散剂。
2. 乳化过程乳化是乳液种子聚合中的关键步骤，乳化剂在此起到了重要的作用。
乳化过程包括两个关键步骤：首先是乳化剂在水相中形成胶束结构，然后是将单体分散到胶束结构中。
这个过程涉及到乳化剂的浓度、水相的pH值以及温度等因素的影响。
3. 聚合反应乳液中单体的聚合反应是乳液种子聚合的核心步骤。
在乳化过程中分散的单体与种子表面的活性中心发生聚合反应，形成高分子量的聚合物。
聚合反应的速率受到温度、反应物浓度、乳液粒子大小以及乳化剂的类型等多个因素的影响。
4. 乳液聚合的控制机制乳液种子聚合的反应机理主要有自由基聚合和离子聚合两种机制。
在大多数情况下，PVC的乳液种子聚合属于自由基聚合机制。
在这个机制下，单体通过与种子表面的活性中心发生反应，逐渐形成长链聚合物。
三、乳液种子聚合的应用与发展乳液种子聚合是PVC生产过程中的一项重要技术，它能够实现高分子量的聚合物的制备，并且具有较好的分散性和稳定性。
乳液种子聚合技术的发展使得PVC及其共聚物在不同领域的应用范围进一步扩大。
结论通过对聚氯乙烯生产中乳液种子聚合的反应机理进行探究，可以了解到乳化剂在乳液形成和单体聚合反应中的重要作用。
第15章 聚氯乙烯的聚合讲解
表4-3 PVC典型品种的性能
软质聚氯乙烯
通用型 电器用
密度（g/cm3）
1.2-1.6
硬质PVC 1.2-1.6
吸水性（浸24h）% 0.25
0.5-1
0.1-
拉伸强度（MPa） 10.5-21.1
10.5-21.1 45.7
断裂伸长率（%） 100-500
100-500 25
弯曲强度（MPa） ——
剂、水及乳化剂等组成
•PVC的聚合方法： •本体聚合： ～10% •溶液聚合: 很少 •悬浮聚合： ～80％ •乳液聚合： ～10％
3.2 PVC本体聚合
按聚合物能否溶解于单体:
均相聚合：苯乙烯、MMA、乙酸乙烯酯等的 聚合物能溶于各自单体中，
非均相聚合：氯乙烯、丙烯腈、偏二氯乙烯 等的聚合物不溶于各自单体中。
及来说，增塑剂含量越多，拉伸强度、弹性模量较小，
而伸长率越大。
按增塑剂含量的多少，常将PVC塑烯塑料分为：
无增塑PVC， 增塑剂含量为0；
硬质PVC，
增塑剂含量小于10%；
半硬质PVC， 增塑剂含量为10-30%
软质PVC，
增塑剂含量为30-70%；
聚氯乙烯糊塑料，增塑剂含量为80%以上。
电性能
聚氯乙烯属于极性高聚物，对水等导电 物质亲和力较大，故电阻较非极性的聚烯烃要 小，但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯 乙烯的极性基团直接附着在主链上，在玻璃化 温度以下，偶极链段受到冻结构的主链原子的 限制，不能移动，因而并不产生偶极化作用， 可作室温的高频绝缘材料。聚氯乙烯的电学性 能见表4-3。
(2) 乳液聚合机理
聚合场所 成核机理 聚合过程
① 聚合场所
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聚氯乙烯的聚合一、聚氯乙烯悬浮聚合原理聚氯乙烯工业化生产方法有四种：悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法。
悬浮聚合：通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。
整体看水为连续相，单体为分散相。
聚合在每个小液滴内进行，反应机理与本体聚合相同，可看作小液珠本体聚合。
悬浮聚合体系一般由单体、引发剂、水，分散剂四个基本组分组成。
悬浮聚合体系是热力学不稳定体系，需借搅拌和分散剂维持稳定。
在搅拌剪切作用下，溶有引发剂的单体分散成小液滴，悬浮于水中引发聚合。
不溶于水的单体在强力搅拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不稳定的，随着反应的进行，分散的液滴又可能凝结成块，为防止粘结，体系中必须加入分散剂。
悬浮聚合产物的颗粒粒径一般在0.05～0.2mm。
其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
悬浮聚合法的典型生产工艺过程是将单体、水、引发剂、分散剂等加入反应釜中，加热，并采取适当的手段使之保持在一定温度下进行聚合反应，反应结束后回收未反应单体，离心脱水、干燥得产品。
1 / 11分子量调节剂分别加入到反应釜中。
引发剂、在工业生产中，。
0.1% ～ 1%引发剂用量为单体量的悬浮聚合目前大都为自由基聚合，但在工业上应用很广。
如％采用悬浮聚合过程，聚合釜也渐趋大型化；75聚氯乙烯的生产其他还有聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产；聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。
聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行，间歇操作。
大釜顶冷凝器，并设)(和型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或搅拌一般采用小尺寸、法提高传热系数。
悬浮聚合体系粘度不高，高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。
二、氯乙烯单体中杂质对聚合反应的影响 1.VCM中乙炔对聚合的影响1. 首先表现在对聚合时间和聚合度的影响上，见表 1. VCM中乙炔对聚合的影响表10ppm 可知聚合生产中除去单体中的乙炔很重要，一般要求低于单体自由基发生链(0.001%)。
乙炔的主要危害是和引发剂的自由基、转移反应。
当乙炔含量高时，生产上一般采取降低聚合温度的办法，以消除诱导期或在聚合反应初期适当提高聚合温度，以免树脂转型；的延长； 2.VCM中高沸物对聚合的影响中乙醛、二氯乙烯、二氯乙烷等高沸物，均为活泼的链转移剂，VCM2 / 11从而降低PVC聚合度和降低反应速度。
由于高沸物存在于VCM中不便于聚合温度的掌握，以及高沸物对分散剂的稳定性有明显的破坏作用，因此对VCM中的高沸物含量要严加控制。
此外，高沸物杂质高，影响树脂的颗粒形态，造成高分子歧化，以及影响聚合釜粘釜和“鱼眼”等。
工业生产要求单体中高沸物总含量控制在100ppm（0.01%）以下，即单体纯度≥99.99%。
一般高沸物含量较高时，可借降低聚合反应温度来处理。
3.铁质对聚合的影响VCM中铁离子的存在，使聚合诱导期延长，反应速度减慢，产品热稳定性差，还会降低树脂的电绝缘性能（特别是铁离子混入PVC中时）。
此外，铁离子还会影响产品颗粒的均匀度。
4.水质对聚合的影响。
聚合投料用水的质量，直接影响到产品树脂的质量。
如硬度（表征水中金属等阳离子含量）过高，会影响产品的电绝缘性能和热稳定；氯根（表征水中阴离子含量）过高，特别对聚乙烯醇分散体系，易使颗粒变粗，影响产品的颗粒形态；PH值影响分散剂的稳定性，较低的PH值对分散体系有显著的破坏作用，较高的PH值会引起聚乙烯醇的部分醇解，影响分散效果及颗粒形态。
此外，水质还会影响粘釜及“鱼眼”的生成。
表2. 纯水指标三、聚合生产过程中常用的助剂氯乙烯悬浮聚合过程中，聚合配方体系或为改善树脂性能而添加各种各样的助剂，其中用得比较广泛的有以下几种：分散剂、引发剂、PH 值调节剂、终止剂、消泡剂等。
1.分散剂3 / 11从悬浮聚合的成粒机理可见，分散剂的作用是稳定由搅拌形成的单体油珠，阻止油珠的相互聚集或合并。
分散剂的组合将影响到聚合产品的主要性能，如：表观密度、孔隙率、颗粒形态、粒径分布、“鱼眼”消失速度、热加工熔融时间乃至残留单体含量等。
常见的分散剂有：聚乙烯醇（PVA）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、甲基纤维素（MC）等。
表1.常用聚乙烯醇规格表2.羟丙基甲基纤维素的规格2.引发剂4 / 11在氯乙烯悬浮聚合中，引发剂对聚合度无影响，而对调节聚合速率是重要的助剂，并对PVC颗粒形态有一定影响。
引发剂可分有机和无机两大类，有机类引发剂能溶于单体和油类中，适于悬浮聚合，无机类引发剂溶于水，适用于乳液聚合。
有机类引发剂又可分为过氧化物和偶氮化合物。
由于分子结构不同，其活性存在很大的差别，衡量引发剂活性的主要指标是半衰期。
半衰期是指其在氯乙烯聚合条件下，在该温度时分解一半量所需的时间，以小时为单位。
对同一种引发剂在不同的温度下有不同的半衰期，温度越高，半衰期越短，则活性越高；对不同引发剂，在相同温度下半衰期不同，半衰期越短，则活性越高。
一般以60℃时引发剂的半衰期作为划分活性高低的界限：半衰期大于6h为低活性引发剂，半衰期1-6h为中活性引发剂，半衰期小于1h为高活性引发剂。
引发剂具有自身分解的性质，为安全起见，应采用低温条件运输和贮存。
3.终止剂当聚合转化率达到80%-85%时，大分子游离基之间的歧化终止增加，易生成较多的支链结构，影响树脂的热稳定性。
因此，在聚合反应结束（釜压下降0.1-0.2MPa）时，立即加入终止剂，以使游离基反应停止，从大分子结构上减少支链来提高树脂热稳定性。
4.PH值调节剂聚合用水须经脱离子水，处理后的水中钙、镁等金属离子、氯根离子、碳酸根等离子基本除净。
在聚合加水时，空气中的二氧化碳很易溶入水中而降低水的PH值，一般常添加缓冲剂如碳酸氢钠（又称小苏打）来稳定体系的PH值。
5.消泡剂在聚合反应结束出料时，须回收未反应的单体，往往由于气体降压而5 / 11引起体积的急剧膨胀和料层内液态单体的沸腾，使回收的气相单体夹带许多泡沫树脂，造成回收系统管道堵塞，因此在聚合釜出料之前应加入消泡剂。
四、影响聚合反应的因素1 .温度对聚合的影响①根据一般反应动力学其反应速度随温度上升而加速。
聚合温度每升高10℃，聚合速度约增加3倍。
②对聚合度的影响若温度升高，引发剂的引发速度加快，活性中心大大增加，因而使聚合物分子量缩小，黏度下降。
一般温度波动2℃，平均聚合度相差336，分子量相差21000左右，所以在工业生产时，在工艺设备固定的前提下，聚合温度几乎是控制PVC分子量的唯一因素。
而把引发剂浓度的改变作为调节聚合反应速度的手段。
因此必须严格控制聚合反应温度。
以求得分子量分别均匀的产品。
一般要求聚合釜温度波动±0.3℃。
表1.聚合温度与聚合度的关系型号聚合温度/℃绝对黏度/mPa.s 粘数 ml/g 聚合度1535～～—SG2型 136 50.5～51.5 2.0 2.1～1371 143PVC1250～型PVC—SG3 135127 ～5253 ～1350 2.0～1.91150～1250 55 53.5～118 126～1.9～ SG4PVC—型1.82.PH值对聚合反应的影响聚合体系的PH值对聚合反应影响很大，一般必须严加控制。
一般的，PH值升高，引发剂分解速度加快，对缩短反应时间有好处。
但PH值＞8.5时，如果使PVA作分散剂，PVA中的酯基可继续醇解，使醇解度增加，从而使VCM液滴发生兼并，粒子变粗或结块。
PH值过低，影响分散剂的分散和稳定能力，用PVA作分散剂时，6 / 11 粘釜加剧。
PH值严重偏碱性时，分散剂的保胶能力对PVC树脂表观密度、吸油率的影响将被破坏，会出颗粒料。
3.搅拌对聚合反应的影响聚合釜的搅拌主要目的是使VCM单体均匀地分散成微小的液珠悬浮于水中，并得到预期大小和形状的PVC树脂粉，其二是使釜内物料在纵向、横向均匀流动和混合，有效地除去聚合热，使釜内温度均一。
搅拌作用影响到PVC颗粒的粒径和粒径分布、孔隙率极其相关性质。
从分散剂角度看，增加搅拌强度，将使液滴变细。
但强度过大，促使液滴碰撞而并粒，使颗粒变粗。
4.引发剂对聚合反应的影响引发剂的选择和用量对聚合反应、聚合物的分子结构和产品质量有很大影响。
①引发剂浓度和引发剂活性的影响引发剂分解活性高时，一般链引发速度也大，对同一种引发剂，链引发速率随温度而迅速增加。
引发剂用量多，单位时间内所产生的自由基也相应增多，故反应速度快，聚合时间短，设备利用率高。
但用量过多，反应激烈，不易控制，如反应热不及时移出，则温度、压力均会急剧上升，容易造成爆炸聚合的危险。
②不同引发剂对树脂质量的影响使用不同的引发剂不但可以决定氯乙烯单体聚合时分子间结合的方式和引发速度，而且也影响树脂质量。
引发剂还对PVC树脂的结构疏松程度以及颗粒尺寸均匀性有较大影响。
③引发剂的分类选择为了保证聚合反应和树脂质量，选择适当的引发剂是非常重要的。
常常由引发剂的半衰期来进行选择。
在聚合反应时，为使引发剂尽量分解完全，减少残存量，必须考虑单7 / 11体在一定温度下，完全聚合反应的时间，例如：对氯乙烯聚合来说，反应时间通常为所用引发剂在同一温度下引发剂半衰期的三倍。
这样不仅可以利用半衰期来估算该引发剂在给定的温度下进行聚合反应的时间，而且当需要在一定温度一定时间内完成聚合反应时，可以根据引发剂的半衰期选择适当的引发剂。
如：当需要8h内完成氯乙烯聚合反应时，就得选择在给定温度下半衰期为8/3≈3h的引发剂。
5.分散剂对聚合反应的影响。
从悬浮聚合的成粒机理可以看出，分散剂的作用，是稳定由搅拌形成的单体油珠和阻止油珠的相互聚合和合并。
分散剂的组合将影响反应的正常进行，同时影响聚合产品的主要性能，如表观密度、孔隙率、颗粒形态、粒径分布、“鱼眼”消失速度，热加工熔融时间乃至残留单体含量等。
分散剂的水溶液具有保胶功能，作为高分子化合物的分散剂，其水溶液的黏度是依分子量（聚合度）而变化的，即黏度越大或分子量越高，吸附于氯乙烯—水相界面的保护膜强度越高，愈不容易发生膜破裂的并粒变粗现象。
分散剂的水溶液具有界面活性，分散剂水溶液的表面张力越小其表面活性就越高，所形成的单体油珠越细，所得到的树脂颗粒表观密度愈小，也愈疏松多孔。
分散剂加人的先后对PVC性能有一定的影响，一般来说先加分散剂后加VCM。
如果在加完VCM单体再加分散剂，则会使PVC“鱼眼”数增多，也会使PVC颗粒变粗。
6.水油比对聚合反应的影响。
在PVC悬浮聚合中，水是分散介质，并作为传热介质。
水油比就是指水和单体的质量比。
水油比的大小影响单体分散液滴的数量和大小，从而影响聚合体系的分散、合并速度、直至宏观成粒过程，最终集中反映到树脂的颗粒特性上。