PVC糊树脂的生产方法

PVC糊树脂的生产方法

目前 工业上聚氯乙烯糊树脂的生产方法主要有乳液种子聚合法、乳液连续聚合法和微

悬浮聚合法3种方法。

1、乳液种子聚合法

将配方要求的软水加入到聚合釜(如永通的悬浮聚合反应釜)中 然后按顺序向反应釜中

加入起始的乳化剂 用氢氧化钠溶液调节水相的pH值为9.5-10.5 加入引发剂。将反应釜内压力抽至0.057MPa 开启单体加料阀 按配方加入起始单体 升温反应约1小时 回收单体 然后将反应釜内放空阀打开使釜内达到常压 向反应釜内加入要求量的乳化剂和聚氧

乙烯蓖麻油 搅拌15分钟即得到PVC糊树脂。

微悬浮聚合法就是使用油溶性引发剂 在乳化剂中分散 稳定的细小氯乙烯单体液滴引

发聚合 生成适当粒径的聚氯乙烯乳胶的方法。用氮气置换釜内空气 将经由过滤器过滤的无离子水用泵打入聚合釜(如永通的悬浮聚合反应釜)中 将溶解好的聚乙烯溶液经过滤用

泵打入反应釜中 同时将引发剂及单体氯乙烯经计量加入釜中 启动搅拌 升温至聚合温度

50℃-60℃然后用5℃水冷却 压力由0.7 1.0MPa下降至0.3-0.45MPa出料。未反应的氯乙

烯经泡沫捕集器回收分离 聚合物和悬浮液送至碱处理。离心机过滤 再经洗涤可得含水量15 左右的聚氯乙烯糊树脂。

3、乳液连续聚合法

乳液连续聚合法是在聚乙烯的增溶胶束存在下 单体在乳化水溶液中经过引发形成活性

基团而聚合 在生成的胚乳颗粒中 只要增长链未终止或有活性基团存在 聚合反应就一直

会进行下去。在连续聚合反应过程中 聚合需要的氯乙烯来自活性基团 已生成的胶乳微粒被大量的拥有亲水基团的乳化剂包围 处于非常稳定的状态。

4、连续法与间歇法的比较

间歇聚合法为一次或分批加料 一次出料 而连续聚合法为连续等量加料 连续出料。

连续聚合法具有劳动生产率高、悬浮聚合反应釜的时空收率高、产品质量稳定和能耗低等特点 尤其是劳动生产率高 这是包括微悬浮聚合法在内的一切间歇式工艺路线都无法与之相

比的优点。

无论是间歇聚合的方法或连续聚合的方法 都能生产出具有良好糊性能的产品 都可以

用于氯乙烯糊树脂的各个领域 只不过工艺各有特点 产品各有专门用途而已。

生产PVC糊树脂所涉及的涂料设备

反应釜 悬浮聚合反应釜

PVC糊树脂的发展状况及应用

摘要 聚氯乙稀(PVC)糊树脂由于其众多生产及应用的优点 目前已成为研究领域上的一个大热点。文章从PVC的生产现状及应用进展出发 介绍了其常用的几种制备方法及喷雾干燥技术的关键操作 再全面分析了PVC中增塑剂迁移的影响因素 引入了添加纳米填充剂抑制迁移的新方法 最后立足于国内当前状况 分析现存的问题 提出未来发展方向。

关键词 PVC糊树脂 生产现状 制备方法 应用进展 增塑剂迁移 现有难题

VC糊树脂成型加工具有设备价廉 加工模具简单便宜 可制成特殊形状 发泡容易

制品受热次数少 并可以少量、多品种的生产等优点 因此在人造革、地板革、玩具、壁纸、汽车内饰材料等硬制品中获得广泛应用 具有广阔的市场应用前景。所以我们将在文章中对它的研究现状、应用进展等方面作一个简单的综述。

PVC糊树脂(PPVC)是聚氯乙烯树脂中的一大类 与悬浮法树脂相比是高分散性粉状物

粒度范围一般在0.1 2.0μm (悬浮法树脂粒度分布一般在20 200μm)。PVC糊树脂是1931

年在德国的法本(IG Farben)工厂开始研究 并于1937年实现了工业化生产。目前全世界PVC 糊树脂总生产能力约200万t/a。其中 西欧是PVC糊树脂生产厂家最多、产量最大的地区

西欧各国的PVC糊树脂生产能力已达到70万 75万t/a。国外发达国家PVC糊树脂生产企业绝大多数采用乙烯法路线 且规模较大。从生产方法来看 已开发了乳液种子聚台法、乳液连续聚台法、乳液无种子聚合法 微悬浮聚合法、种子微悬浮法、乳液微混合法等 我国PVC糊树脂工业起始于50年代。目前国内PVC糊树脂生产企业近20家 总生产能力约为l7.65万t/a 约占PVC树脂总生产能力的9.6 。生产工艺以种子乳液聚合为主 其它的还有连续乳液、微悬浮法等 绝大多数为电石原料路线。我国虽然先后引进了国外7家公司的35个牌号的PVC糊树脂生产技术 基本上包罗了当代世界上最主要的PVC糊树脂生产方

法 但与世界先进水平相比 仍存在着一定差距。

其制备方法主要有以下几种:

1. 乳液法

乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引发剂和乳化剂。乳液聚合对搅拌要求很严格

引发作用是在水相中进行的 通常使用的引发剂是水溶性过硫酸盐。一般情况下 乳液聚合得到的乳胶粒径小于0.2μm 为了达到增大乳胶粒径的目的 开发了乳液种子聚合法 使乳

胶粒径增大到1.0μm左右。在乳液聚合中 如果有已生成的高聚合物乳胶存在 控制物料配比和条件 原则上VCM仅在已生成的乳胶粒子上聚合 而不再形成新的粒子 这种已生成的高聚物乳胶就好像晶种 因此称为"乳液种子聚合"。但只有合理的粒径还不够 必须具有适当的粒径分布 才能得到性能优良的PVC糊树脂。乳液聚合中乳化剂很重要 所用数量决定了引发剂的粒子数 且对最终的胶乳粒子的大小起了主要作用。特别在进行种子生成时 采用高引发速率和低浓度乳化剂进行生产 能使胶乳微粒尺寸分布变窄。

2. 微悬浮法

微悬浮聚合是制得PVC糊树脂较新的一种方法 早在20世纪60年代中期已工业化。其

流程是 先将部分VCM(5%)用机械均化的方法制成稳定的乳状 粒径在1.0μm左右 然后进行聚合 必须选用油溶性的引发剂 。用这种方法生产的PVC糊树脂的流动性优良 乳

化剂用量少 树脂的热稳定性和抗水性均得到了改善。该生产工艺需特别注意以下几个影响因素 选用合适的复合乳化剂和颗粒改良剂体系 聚合体系组分的均化 搅拌速度 水与单

体之比恰当。

3. 混合法

混合法PVC糊树脂生产工艺主要是集乳液聚合和微悬浮聚合于一体 在整个反应过程中

要加入经过乳液聚合后的种子和其他乳化剂、引发剂、各种助剂及VCM一起参与反应。混合法用C16和C18混合直链醇与十二烷基硫酸钠或月桂酸胺组成乳化剂形成微小乳液 聚合反应主要在微滴中进行。乳液聚合后加入种子使整个粒径成为双峰分布。

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PVC糊树脂已广泛应用于人造革、浸渍手套、壁纸、粘合剂、汽车密封料、钢板涂层、涂料、高级鞋靴等应用领域。据估算 2000年全球PVC糊树脂市场总消费量约166万t/a。在我国 PVC材料有两个较好的应用成果 1、滴塑棉制品。这种通过滴塑工艺制成的棉塑制品在我国属于新科技产品 它是以各种针织棉布及各种混纺基布为原料 在其表面上滴有

白色或彩色的PVC小颗粒 这些小颗粒成半球形在布面上按梅花形均匀分布 然后塑化成制品。这种棉塑布具有极好的耐磨、防滑、隔热、绝缘和透汗性能 制成的手套更是当今世界流行趋势 是各种针织、尼龙、帆布和劳保手套的换代产品。2、应用于汽车行业。车用塑料已进入强度更高、质量更轻的第二代材料。利用PVC糊树脂配制的增塑糊经搪塑、旋转模塑、浸渍成型等工艺可以制作汽车座手靠、仪表板表皮、方向盘表皮等等汽车内装饰件

这些内装饰件都能如实复制精致的模具表面图案和构型 都具有良好的耐热、抗冲击、抗撕裂性 而且手感和外观都给人以自然和谐之感。

由于PVC糊树脂成型加工与悬浮PVC树脂相比具有加工设备价廉、模具简单便宜、可

制成特别形状、发泡容易、制品受热次数少并可以少量多品种地进行生产等优点 所以目前在塑料加工行业形势看好。我国经过近几年的快速发展 这个行业的年产能迅速增长 但在快速发展的同时 一些问题也必须及早加以重视并解决

1. 市场竞争压力大。虽然我国引进了国外的生产技术 但技术水平仍落后一定距离

国内同牌号重复生产 产品质量不稳定 加上受到电力、国际原油等能源涨价的影响 市场价格起落不定。

2. 市场空间需扩展。PVC糊树脂的应用领域较宽裕 但是目前其在市场份额占有量上