Μέθοδοι Πολυμερισμού Pvc

Το PVC παρασκευάζεται με πολυμερισμό προσθήκης ελεύθερων ριζών. Οι μέθοδοι πολυμερισμού περιλαμβάνουν κυρίως πολυμερισμό εναιωρήματος, πολυμερισμό λοσιόν και πολυμερισμό χύδην. Ο πολυμερισμός με εναιώρημα είναι η κύρια μέθοδος, που αντιπροσωπεύει περίπου το 80 τοις εκατό της συνολικής παραγωγής PVC. Προσθέστε καθαρό νερό, υγροποιημένο μονομερές VCM και διασκορπιστικό στον αντιδραστήρα και στη συνέχεια προσθέστε τον εκκινητή και άλλα πρόσθετα. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, το μονομερές VCM υφίσταται πολυμερισμό ελεύθερων ριζών για τη δημιουργία σωματιδίων PVC. Η συνεχής ανάδευση κάνει το μέγεθος των σωματιδίων ομοιόμορφο και τα παραγόμενα σωματίδια αιωρούνται στο νερό. Επιπλέον, η μέθοδος μικροαιώρησης χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή ρητίνης πάστας PVC, η οποία έχει καλή απόδοση και ιδιότητα σχηματισμού πάστας.
① Μέθοδος πολυμερισμού εναιωρήματος: το μονομερές εναιωρείται και διασπείρεται στην υδατική φάση με τη μορφή μικροσταγόνων και ο επιλεγμένος ελαιοδιαλυτός εκκινητής διαλύεται στο μονομερές. Η αντίδραση πολυμερισμού διεξάγεται σε αυτές τις μικροσταγόνες. Η θερμότητα της αντίδρασης πολυμερισμού απορροφάται έγκαιρα από το νερό. Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι αυτές οι μικροσταγόνες διασπείρονται στο νερό ως σφαιρίδια, πρέπει να προστεθούν σταθεροποιητές εναιωρήματος, όπως ζελατίνη, πολυβινυλική αλκοόλη, μεθυλοκυτταρίνη, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη κ.λπ. Οργανικά υπεροξείδια και αζω ενώσεις χρησιμοποιούνται κυρίως ως εκκινητές, όπως υπεροξυδικαρβονικό διισοπροπυλεστέρα, υπεροξυδικαρβονικό δικυκλοεξυλεστέρα, υπεροξυδικαρβονικό διαιθυλεξυλεστέρα, αζωδιισοβενζονιτρίλιο, αζωδιισοβουτυρονιτρίλιο, κ.λπ. Ο πολυμερισμός πραγματοποιείται σε έναν πολυμεριστή πολυμερισμού. Μετά τον πολυμερισμό, τα υλικά ρέουν στη δεξαμενή ανάκτησης μονομερούς ή στον απογυμνωτή για ανάκτηση μονομερούς. Στη συνέχεια ρέει στον βραστήρα ανάμειξης, πλένεται με νερό, φυγοκεντρείται για αφυδάτωση και ξηραίνεται για να ληφθεί τελική ρητίνη. Το μονομερές χλωριούχου βινυλίου πρέπει να αφαιρείται από τη ρητίνη όσο το δυνατόν περισσότερο. Για το PVC που χρησιμοποιείται για τη συσκευασία τροφίμων, η περιεκτικότητα σε ελεύθερο μονομερές θα πρέπει να ελέγχεται κάτω από 1 ppm. Κατά τη διάρκεια του πολυμερισμού, προκειμένου να εξασφαλιστεί ότι λαμβάνεται η ρητίνη με καθορισμένο μοριακό βάρος και εύρος κατανομής μοριακού βάρους και να αποφευχθεί ο πολυμερισμός με έκρηξη, η θερμοκρασία και η πίεση κατά τον πολυμερισμό πρέπει να ελέγχονται. Το μέγεθος σωματιδίων και η κατανομή μεγέθους σωματιδίων της ρητίνης ελέγχονται από την ταχύτητα ανάδευσης και την επιλογή και την ποσότητα του σταθεροποιητή εναιωρήματος. Η ποιότητα της ρητίνης χαρακτηρίζεται από το μέγεθος σωματιδίων και την κατανομή μεγέθους σωματιδίων, το μοριακό βάρος και την κατανομή μοριακού βάρους, τη φαινόμενη πυκνότητα, το πορώδες, το μάτι ψαριού, τη θερμική σταθερότητα, το χρώμα, την περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες και την ελεύθερη ροή της σκόνης. Ο αντιδραστήρας πολυμερισμού είναι ο κύριος εξοπλισμός, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από αντιδραστήρα χάλυβα με επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα ή σμάλτο, εξοπλισμένο με αναδευτήρα και χιτώνιο μεταφοράς θερμότητας για έλεγχο θερμοκρασίας ή εσωτερικό σωλήνα αποστράγγισης ψύξης, συμπυκνωτή αναρροής κ.λπ. Για να μειωθεί το κόστος παραγωγής, ο όγκος του αντιδραστήρα έχει σταδιακά επεκταθεί από αρκετά κυβικά μέτρα σε περισσότερα από δέκα κυβικά μέτρα και ο μέγιστος όγκος έφτασε τα 200 κυβικά μέτρα (αντιδραστήρας βραστήρα). Ο πολυμεριστής θα αφαιρείται μετά από πολλαπλή χρήση. Το PVC που παρασκευάζεται με πολυβινυλική αλκοόλη και αιθέρα κυτταρίνης ως σταθεροποιητή εναιωρήματος είναι γενικά χαλαρό, με πολλούς πόρους, μεγάλη επιφάνεια και εύκολο στην απορρόφηση πλαστικοποιητή και πλαστικοποίηση.
② Πολυμερισμός λοσιόν: η αρχαιότερη μέθοδος βιομηχανικής παραγωγής PVC. Στον πολυμερισμό λοσιόν, εκτός από το νερό και το μονομερές χλωριούχου βινυλίου, τα επιφανειοδραστικά όπως το αλκυλοσουλφονικό νάτριο προστίθενται ως γαλακτωματοποιητές για τη διασπορά του μονομερούς στην υδατική φάση για να σχηματιστεί μια λοσιόν. Ως εκκινητές χρησιμοποιούνται υδατοδιαλυτό υπερθειικό κάλιο ή υπερθειικό αμμώνιο και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σύστημα εκκινητή "μείωσης οξείδωσης". Η διαδικασία πολυμερισμού και η μέθοδος εναιώρησης είναι διαφορετικές. Προστίθεται επίσης πολυβινυλική αλκοόλη ως σταθεροποιητής γαλακτώματος, δωδεκυλομερκαπτάνη ως ρυθμιστής και διττανθρακικό νάτριο ως ρυθμιστικό. Υπάρχουν τρεις μέθοδοι πολυμερισμού: πολυμερισμός κατά παρτίδες, ημισυνεχής πολυμερισμός και συνεχής πολυμερισμός. Το προϊόν πολυμερισμού είναι γαλάκτωμα και το μέγεθος σωματιδίων της λοσιόν είναι 0.05-2 μ m. Μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας ή να στεγνώσει με ψεκασμό για να σχηματίσει ρητίνη σε σκόνη. Η μέθοδος πολυμερισμού λοσιόν έχει σύντομο κύκλο πολυμερισμού και είναι εύκολο να ελεγχθεί. Η ρητίνη που λαμβάνεται έχει υψηλό μοριακό βάρος και ομοιόμορφο βαθμό πολυμερισμού. Είναι κατάλληλο για την κατασκευή πάστας PVC, τεχνητού δέρματος ή εμποτισμένων προϊόντων. Ο τύπος πολυμερισμού λοσιόν είναι πολύπλοκος και η περιεκτικότητα του προϊόντος σε ακαθαρσίες είναι υψηλή.
③ Μαζικός πολυμερισμός: η μονάδα πολυμερισμού είναι ειδική, που αποτελείται κυρίως από κάθετο βραστήρα προπολυμερισμού και οριζόντιο βραστήρα πολυμερισμού με αναδευτήρα πλαισίου. Ο πολυμερισμός πραγματοποιείται σε δύο στάδια. Το μονομερές και ο εκκινητής προπολυμερίζονται για 1 ώρα στον αντιδραστήρα προπολυμερούς για τη δημιουργία σωματιδίων σπόρων. Αυτή τη στιγμή, ο ρυθμός μετατροπής φτάνει το 8 τοις εκατό ~ 10 τοις εκατό και στη συνέχεια ρέει στον δεύτερο αντιδραστήρα πολυμερισμού, όπου προστίθεται η ίδια ποσότητα μονομερούς με το προπολυμερές για να συνεχιστεί ο πολυμερισμός. Όταν ο ρυθμός μετατροπής φτάσει στο 85 τοις εκατό ~ 90 τοις εκατό, το υπολειμματικό μονομερές αποβάλλεται και στη συνέχεια το τελικό προϊόν λαμβάνεται με σύνθλιψη και κοσκίνισμα. Το μέγεθος και το σχήμα των σωματιδίων της ρητίνης ελέγχονται από την ταχύτητα ανάδευσης και η θερμότητα της αντίδρασης εξάγεται από τη συμπύκνωση αναρροής του μονομερούς. Η διαδικασία παραγωγής αυτής της μεθόδου είναι απλή, η ποιότητα του προϊόντος είναι καλή και το κόστος παραγωγής είναι χαμηλό.