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生产pvc树脂的原材料

发布时间:2024-12-08 21:39:26

Ⅰ pvc树脂组成


PVC,即聚氯乙烯,由氯乙烯通过自由基聚合合成。生产主要以悬浮聚合法为主,约占PVC总产量的80%。PVC的生产工艺依据氯乙烯单体的获得方法不同,分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法,前两者统称为乙烯法。PVC纯粉根据生产方法分为三类:通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂和交联PVC树脂。通用型PVC树脂是在引发剂作用下聚合形成的,高聚合度PVC树脂加入链增长剂聚合而成,交联PVC树脂加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成。



电石法是将电石和水反应生成乙炔,乙炔再与氯气反应生成氯乙烯单体。乙烯法则直接使用乙烯单体。进口单体法则通过进口的EDC或VCM单体进行生产。PVC树脂的分类旨在满足不同需求,通用型PVC树脂适用于广泛用途,高聚合度PVC树脂具有较高分子量,交联PVC树脂具有特殊性能,如耐热性和耐化学性。



电石法是生产PVC树脂的一种传统方法,具有成本优势,但存在环境问题。乙烯法是现代的生产方式,更环保且效率高。进口单体法则依赖于外部供应,成本和供应稳定性是关键因素。PVC树脂的分类依据生产方法和特性,使得其在建筑、包装、电子等多个领域得到广泛应用,满足多样化的需求。



通用型PVC树脂是基础的树脂类型,广泛应用于管道、地板、门窗等建材领域。高聚合度PVC树脂因为其高分子量,适用于需要高耐久性和抗变形能力的应用,如电线电缆绝缘材料和耐热容器。交联PVC树脂因其独特的交联结构,具有耐热性和耐化学性,适合制造高温环境下使用的管道、阀门等产品。



总的来说,PVC树脂的生产方法和分类依据不同因素,形成多样化的树脂产品,以满足不同行业和应用领域的需求。从电石法到乙烯法,从通用型到高聚合度再到交联型,每一种PVC树脂都有其特定的用途和优势,为现代工业生产和日常生活的多个方面提供了重要支持。


(1)生产pvc树脂的原材料扩展阅读

PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物,分子之间有较强的作用力,是一个坚硬而脆的材料;抗冲击强度较低。加入冲击改性剂后,冲击改性剂的弹性体粒子可以降低总的银纹引发应力,并利用粒子自身的变形和剪切带,阻止银纹扩大和增长,吸收掉传人材料体内的冲击能,从而达到抗冲击的目的。改性剂的颗粒很小,以利于增加单位重量或单位体积中改性剂的数量,使其有效体积份数提高,从而增强了分散应力的能力。目前应用比较广泛的为有机抗冲击改性剂。

Ⅱ 聚氯乙烯是什么材料

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体通过聚合反应形成的一种合成材料。聚合方法包括悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法,其中悬浮聚合法是生产PVC的主要方法,占市场份额的80%左右。氯乙烯单体的来源有乙烯法、石油法和电石法,我国主要采用电石法。
1. 悬浮聚合法:
这种方法 involves 将氯乙烯单体以微滴形式悬浮于水相中,使用油溶性引发剂引发聚合反应。为了确保微滴稳定分散,需要添加悬浮稳定剂,如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素和羟乙基纤维素等。聚合反应在带有搅拌器的聚合釜中进行,反应热通过水冷却系统散发。反应完成后,物料流入单体回收罐或汽提塔进行单体回收,然后离心脱水、干燥,最终得到树脂成品。这种方法的优点是物料粘度低,容易传热和控制,聚合后只需简单分离、洗涤、干燥即可得到产品,适合直接用于成型加工,产品纯净度较高。
2. 乳液聚合法:
这是最早工业生产PVC的方法。在乳液聚合中,除了水和氯乙烯单体外,还需加入表面活性剂如烷基磺酸钠作为乳化剂,使单体分散于水相中形成乳液。使用水溶性过硫酸钾或过硫酸铵作为引发剂,还可以采用“氧化-还原”引发体系。乳液聚合历程与悬浮法不同,也可能加入聚乙烯醇作为乳化稳定剂,十二烷基硫醇作为调节剂,碳酸氢钠作为缓冲剂。聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。乳液聚合法的聚合周期短,控制容易,得到的树脂分子量高,聚合度较均匀,适用于制作聚氯乙烯糊或浸渍制品。
3. 本体聚合法:
这种聚合装置比较特殊,主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。聚合分两段进行,先在预聚合釜中预聚,然后流入第二段聚合釜中继续聚合。单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1小时,生成种子粒子,转化率达到8%~10%,然后流入第二段聚合釜中,补加与预聚物等量的单体,继续聚合。待转化率达到85%~90%,排出残余单体,再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制,反应热由单体回流冷凝带出。本体聚合法生产过程简单,产品质量好,生产成本也较低。
二、氯乙烯单体的生产:
1. 乙炔法:
乙炔法生产聚氯乙烯的原料是电石,其运输和使用必须符合相关标准。电石的破碎一般采用100-300mm的电石或整块电石,进入粉碎机时的合理粒径为25-50mm。注意,进入破碎机的电石温度应低于130°C,进入发生器的温度也应小于80°C。电石的除尘也要符合环保部门的相关标准。乙炔的生成如下方程式:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 + 130 kJ/mol,但也会产生一些副反应,生成杂质。
2. 乙烯氧氯化法制取氯乙烯:
包括直接氯化反应和氧氯化反应。直接氯化反应为:C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2(FeCl3作为催化剂);氧氯化反应为:C2H4 + 2HCl + 1/2O2 → C2H4Cl2 + H2O + 263 kJ(CuCl2做催化剂)。副反应包括C2H4Cl2 + Cl2 → C2H3Cl3 + HCl、C2H4 + HCl → C2H5Cl、C2H4 + 2O2 → 2CO + 2H2O、C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O、C2H4 + 3HCl + O2 → C2H3Cl3 + 2H2O等。
3. 氯乙烯的悬浮聚合:
主要原材料有去离子水、氯乙烯单体和引发剂。去离子水的质量直接影响聚合质量,水的硬度过高会影响材料的绝缘性和稳定性,水中阳离子(氯根)过高会影响聚乙烯醇的分散体系,使树脂颗粒变粗,影响产品形态,pH也会影响,过高会使聚乙烯醇分解。去离子水的规格项目包括导电率、SiO2、pH值、SO3、氧含量、硬度、蒸发残留物等,要求严格控制。氯乙烯单体的规格组分包括VCM纯度、乙炔、HCl、氯乙烷、水等,也有相应的要求。
悬浮聚合有以下几个步骤:聚合,分离出去氯乙烯单体,离心除去水合干燥。VCM(氯乙烯)的杂质对合成的影响:炔类的影响,在VC自由基聚合中能与链发生反应,形成稳定的p-Π共轭体系,对集合有很大的影响。高废物也会对气产生影响,会粘连在反应釜上,不利。悬浮聚合有以下几个步骤:聚合,分离出去氯乙烯单体,离心除去水合干燥。VCM(氯乙烯)图2 悬浮聚合的主要流程将去离子水加入聚合釜内,并将聚合配方的助剂如分散剂、缓冲剂等加入釜内搅拌,然后加入引发剂,密封聚合釜,抽除釜内空气,必要时用氮气替换,使釜内残留氧含量降至最低,最后加入氯乙烯单体VCM,然后通过反应釜夹套中的过热水加热,将釜温升至预定温度并进行聚合。这些聚合反应热通过3种方式散热,但是根据反应釜大小,3种途径可以只利用其中一种或两种方式散热:1)釜夹套冷却水,2)釜内冷水管,3)釜顶冷凝器等。要严格操作技术,始终保持预定反应温度,以保证氯乙烯产品质量。如果釜内聚合反应放热不足或失控造成温度过高不下时,釜内饱和蒸汽压也将大大超过反应釜的操作压力甚至设计压力,从而造成聚合釜的物理破坏。对此在制造聚合釜时对温度及压力的设计留有充分的余量,防止物理爆破酿成的灾难性后果。聚合反应的温度、压力的失控事故常常发生在反应的前中期,即VCM聚合为PVC的转化率小于70%时单体富相存在,才会发生上述温度。压力超高VCM转化率大于70%时,单体富相消失时,压力稳步降低。气提反应,用于清除氯乙烯单体,可以达到小于1×10-6的水平。最有效的气体方法包括蒸汽气提塔的使用。首先,反应器中的东西吹到集料箱和卸料箱中,单体的回收压力就与大气压相近,回收单体到达这个程度会导致PVC粒子变硬,因为有许多塑化作用的单体都被除去了,这有助于粒子粘合。氯乙烯和一些水从顶部除去,气体后从底部除去。过滤,通过离心机过滤,注意要用转鼓式离心过滤机。干燥和筛选,也要注意在聚氯乙烯干燥前温度不能高于100°C。
催化剂选择:合成催化剂采用高汞为催化剂(HgCl2)。由于聚氯乙烯的熔融温度接近分解温度,因此成型困难。需要加入稳定剂来提高分解温度,使之易于成型加工。聚氯乙烯塑料的成型温度范围较窄,通常控制在150-180°C之间,聚氯乙烯塑料常采用一般热塑料的成型方法,如挤出、注射、压延、吹塑、压制、铸塑及热成型等方法。聚氯乙烯是一种性能良好、价格便宜、用途广泛的塑料。它的主要缺点是热稳定性不好,易老化,搞冲击强度低,耐寒性不佳和加工性能差。提高聚氯乙烯塑料性能的主要途径是寻找合适的稳定剂、增塑剂、填充剂等助剂进行合理配制,但更有效的方法是通过共聚和共混进行改性。
共聚合一般有两种情况:1)氯乙烯与其它单体共聚,在聚氯乙烯主链上引入其它单体基团。目前主要的共聚物有氯乙烯—醋酸乙烯、氯乙烯-丙烯酸酯等共聚物。这些共聚物成型温度较低,加工性能较好。此外,还具有一些特殊性能,能满足使用上的需要。2)在聚氯乙烯侧连上引入异种单体基团或在异种聚合物侧连上引氯乙烯链的接枝共聚反应,例如乙烯-醋酸乙烯接枝的共聚物(EVA-VC),控制接坛氯乙烯部分的数量和聚合度,可制得从硬质到软质的接枝共聚物,改进其抗冲击性能,低温脆性、耐候性加工性能等。共混法聚氯乙烯与其它聚合物共混,可制得兼有两者特性的共混物。目前为改进硬质聚

Ⅲ 生产PVC(聚氯乙烯)树脂的原材料是什么

我国现行生产主要分为两种方式:电石法和乙烯法。
电石法:电石(碳化钙CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),将乙炔与氯化氢(HCl)合成制出氯乙烯单体(CH2CHCl),再通过聚合反应使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH CHCI]n—。具体代表厂家为:新疆天业、新疆中泰、青岛海晶等。
乙烯法:从石油中提取乙烯(C2H4),让氯气与乙烯发生取代反应,制得氯乙烯单体,经聚合反应生成聚氯乙烯树脂。代表厂家为:齐鲁石化、上海氯碱等。
电石法比石油法成本低,但电石法生产的氯乙烯单体在质量上比石油法稍差(也就造成了石油法PVC稍优于电石法),且电石法造成的污染较大。但石油价格的持续走高,使电石法的生存空间和利润空间不断扩展。有相当多的企业或投资人正在进入这一行业,特别是西部企业,在资源(电石多由西部企业生产、煤矿也较丰富)、能耗(水电成本较低)、人力(人工成本低)等方面都具有优势。近两年内,西部将有几百万吨的电石法PVC投产,行业竞争将愈演愈烈。同时随着PVC出口退税的调整(从11%降至5%)以及国家对两高一资企业的限制(电石将极其紧张),国内市场将极其惨烈。
像你所说的新兴的生产工艺,现还未见大规模生产。现行的生产工艺虽在技术上已经成熟,但投资较大(一般需要几个亿),且审批较难。你所说的用废弃塑料生产也不太可能,废弃PVC制品经破碎、磨粉后可重新塑化生产PVC制品,但是无法生产PVC树脂粉。
我本人只对电石法PVC和PVC加工有点了解,别的知道得不多,希望能帮到你!

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