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生產pvc樹脂的原材料

發布時間:2024-12-08 21:39:26

Ⅰ pvc樹脂組成


PVC,即聚氯乙烯,由氯乙烯通過自由基聚合合成。生產主要以懸浮聚合法為主,約佔PVC總產量的80%。PVC的生產工藝依據氯乙烯單體的獲得方法不同,分為電石法、乙烯法和進口(EDC、VCM)單體法,前兩者統稱為乙烯法。PVC純粉根據生產方法分為三類:通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂和交聯PVC樹脂。通用型PVC樹脂是在引發劑作用下聚合形成的,高聚合度PVC樹脂加入鏈增長劑聚合而成,交聯PVC樹脂加入含有雙烯和多烯的交聯劑聚合而成。



電石法是將電石和水反應生成乙炔,乙炔再與氯氣反應生成氯乙烯單體。乙烯法則直接使用乙烯單體。進口單體法則通過進口的EDC或VCM單體進行生產。PVC樹脂的分類旨在滿足不同需求,通用型PVC樹脂適用於廣泛用途,高聚合度PVC樹脂具有較高分子量,交聯PVC樹脂具有特殊性能,如耐熱性和耐化學性。



電石法是生產PVC樹脂的一種傳統方法,具有成本優勢,但存在環境問題。乙烯法是現代的生產方式,更環保且效率高。進口單體法則依賴於外部供應,成本和供應穩定性是關鍵因素。PVC樹脂的分類依據生產方法和特性,使得其在建築、包裝、電子等多個領域得到廣泛應用,滿足多樣化的需求。



通用型PVC樹脂是基礎的樹脂類型,廣泛應用於管道、地板、門窗等建材領域。高聚合度PVC樹脂因為其高分子量,適用於需要高耐久性和抗變形能力的應用,如電線電纜絕緣材料和耐熱容器。交聯PVC樹脂因其獨特的交聯結構,具有耐熱性和耐化學性,適合製造高溫環境下使用的管道、閥門等產品。



總的來說,PVC樹脂的生產方法和分類依據不同因素,形成多樣化的樹脂產品,以滿足不同行業和應用領域的需求。從電石法到乙烯法,從通用型到高聚合度再到交聯型,每一種PVC樹脂都有其特定的用途和優勢,為現代工業生產和日常生活的多個方面提供了重要支持。


(1)生產pvc樹脂的原材料擴展閱讀

PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物,分子之間有較強的作用力,是一個堅硬而脆的材料;抗沖擊強度較低。加入沖擊改性劑後,沖擊改性劑的彈性體粒子可以降低總的銀紋引發應力,並利用粒子自身的變形和剪切帶,阻止銀紋擴大和增長,吸收掉傳人材料體內的沖擊能,從而達到抗沖擊的目的。改性劑的顆粒很小,以利於增加單位重量或單位體積中改性劑的數量,使其有效體積份數提高,從而增強了分散應力的能力。目前應用比較廣泛的為有機抗沖擊改性劑。

Ⅱ 聚氯乙烯是什麼材料

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯單體通過聚合反應形成的一種合成材料。聚合方法包括懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法,其中懸浮聚合法是生產PVC的主要方法,占市場份額的80%左右。氯乙烯單體的來源有乙烯法、石油法和電石法,我國主要採用電石法。
1. 懸浮聚合法:
這種方法 involves 將氯乙烯單體以微滴形式懸浮於水相中,使用油溶性引發劑引發聚合反應。為了確保微滴穩定分散,需要添加懸浮穩定劑,如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素和羥乙基纖維素等。聚合反應在帶有攪拌器的聚合釜中進行,反應熱通過水冷卻系統散發。反應完成後,物料流入單體回收罐或汽提塔進行單體回收,然後離心脫水、乾燥,最終得到樹脂成品。這種方法的優點是物料粘度低,容易傳熱和控制,聚合後只需簡單分離、洗滌、乾燥即可得到產品,適合直接用於成型加工,產品純凈度較高。
2. 乳液聚合法:
這是最早工業生產PVC的方法。在乳液聚合中,除了水和氯乙烯單體外,還需加入表面活性劑如烷基磺酸鈉作為乳化劑,使單體分散於水相中形成乳液。使用水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨作為引發劑,還可以採用「氧化-還原」引發體系。乳液聚合歷程與懸浮法不同,也可能加入聚乙烯醇作為乳化穩定劑,十二烷基硫醇作為調節劑,碳酸氫鈉作為緩沖劑。聚合方法有間歇法、半連續法和連續法三種。乳液聚合法的聚合周期短,控制容易,得到的樹脂分子量高,聚合度較均勻,適用於製作聚氯乙烯糊或浸漬製品。
3. 本體聚合法:
這種聚合裝置比較特殊,主要由立式預聚合釜和帶框式攪拌器的卧式聚合釜構成。聚合分兩段進行,先在預聚合釜中預聚,然後流入第二段聚合釜中繼續聚合。單體和引發劑先在預聚合釜中預聚1小時,生成種子粒子,轉化率達到8%~10%,然後流入第二段聚合釜中,補加與預聚物等量的單體,繼續聚合。待轉化率達到85%~90%,排出殘余單體,再經粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制,反應熱由單體迴流冷凝帶出。本體聚合法生產過程簡單,產品質量好,生產成本也較低。
二、氯乙烯單體的生產:
1. 乙炔法:
乙炔法生產聚氯乙烯的原料是電石,其運輸和使用必須符合相關標准。電石的破碎一般採用100-300mm的電石或整塊電石,進入粉碎機時的合理粒徑為25-50mm。注意,進入破碎機的電石溫度應低於130°C,進入發生器的溫度也應小於80°C。電石的除塵也要符合環保部門的相關標准。乙炔的生成如下方程式:CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 + 130 kJ/mol,但也會產生一些副反應,生成雜質。
2. 乙烯氧氯化法製取氯乙烯:
包括直接氯化反應和氧氯化反應。直接氯化反應為:C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2(FeCl3作為催化劑);氧氯化反應為:C2H4 + 2HCl + 1/2O2 → C2H4Cl2 + H2O + 263 kJ(CuCl2做催化劑)。副反應包括C2H4Cl2 + Cl2 → C2H3Cl3 + HCl、C2H4 + HCl → C2H5Cl、C2H4 + 2O2 → 2CO + 2H2O、C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O、C2H4 + 3HCl + O2 → C2H3Cl3 + 2H2O等。
3. 氯乙烯的懸浮聚合:
主要原材料有去離子水、氯乙烯單體和引發劑。去離子水的質量直接影響聚合質量,水的硬度過高會影響材料的絕緣性和穩定性,水中陽離子(氯根)過高會影響聚乙烯醇的分散體系,使樹脂顆粒變粗,影響產品形態,pH也會影響,過高會使聚乙烯醇分解。去離子水的規格項目包括導電率、SiO2、pH值、SO3、氧含量、硬度、蒸發殘留物等,要求嚴格控制。氯乙烯單體的規格組分包括VCM純度、乙炔、HCl、氯乙烷、水等,也有相應的要求。
懸浮聚合有以下幾個步驟:聚合,分離出去氯乙烯單體,離心除去水合乾燥。VCM(氯乙烯)的雜質對合成的影響:炔類的影響,在VC自由基聚合中能與鏈發生反應,形成穩定的p-Π共軛體系,對集合有很大的影響。高廢物也會對氣產生影響,會粘連在反應釜上,不利。懸浮聚合有以下幾個步驟:聚合,分離出去氯乙烯單體,離心除去水合乾燥。VCM(氯乙烯)圖2 懸浮聚合的主要流程將去離子水加入聚合釜內,並將聚合配方的助劑如分散劑、緩沖劑等加入釜內攪拌,然後加入引發劑,密封聚合釜,抽除釜內空氣,必要時用氮氣替換,使釜內殘留氧含量降至最低,最後加入氯乙烯單體VCM,然後通過反應釜夾套中的過熱水加熱,將釜溫升至預定溫度並進行聚合。這些聚合反應熱通過3種方式散熱,但是根據反應釜大小,3種途徑可以只利用其中一種或兩種方式散熱:1)釜夾套冷卻水,2)釜內冷水管,3)釜頂冷凝器等。要嚴格操作技術,始終保持預定反應溫度,以保證氯乙烯產品質量。如果釜內聚合反應放熱不足或失控造成溫度過高不下時,釜內飽和蒸汽壓也將大大超過反應釜的操作壓力甚至設計壓力,從而造成聚合釜的物理破壞。對此在製造聚合釜時對溫度及壓力的設計留有充分的餘量,防止物理爆破釀成的災難性後果。聚合反應的溫度、壓力的失控事故常常發生在反應的前中期,即VCM聚合為PVC的轉化率小於70%時單體富相存在,才會發生上述溫度。壓力超高VCM轉化率大於70%時,單體富相消失時,壓力穩步降低。氣提反應,用於清除氯乙烯單體,可以達到小於1×10-6的水平。最有效的氣體方法包括蒸汽氣提塔的使用。首先,反應器中的東西吹到集料箱和卸料箱中,單體的回收壓力就與大氣壓相近,回收單體到達這個程度會導致PVC粒子變硬,因為有許多塑化作用的單體都被除去了,這有助於粒子粘合。氯乙烯和一些水從頂部除去,氣體後從底部除去。過濾,通過離心機過濾,注意要用轉鼓式離心過濾機。乾燥和篩選,也要注意在聚氯乙烯乾燥前溫度不能高於100°C。
催化劑選擇:合成催化劑採用高汞為催化劑(HgCl2)。由於聚氯乙烯的熔融溫度接近分解溫度,因此成型困難。需要加入穩定劑來提高分解溫度,使之易於成型加工。聚氯乙烯塑料的成型溫度范圍較窄,通常控制在150-180°C之間,聚氯乙烯塑料常採用一般熱塑料的成型方法,如擠出、注射、壓延、吹塑、壓制、鑄塑及熱成型等方法。聚氯乙烯是一種性能良好、價格便宜、用途廣泛的塑料。它的主要缺點是熱穩定性不好,易老化,搞沖擊強度低,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徑是尋找合適的穩定劑、增塑劑、填充劑等助劑進行合理配製,但更有效的方法是通過共聚和共混進行改性。
共聚合一般有兩種情況:1)氯乙烯與其它單體共聚,在聚氯乙烯主鏈上引入其它單體基團。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。這些共聚物成型溫度較低,加工性能較好。此外,還具有一些特殊性能,能滿足使用上的需要。2)在聚氯乙烯側連上引入異種單體基團或在異種聚合物側連上引氯乙烯鏈的接枝共聚反應,例如乙烯-醋酸乙烯接枝的共聚物(EVA-VC),控制接壇氯乙烯部分的數量和聚合度,可製得從硬質到軟質的接枝共聚物,改進其抗沖擊性能,低溫脆性、耐候性加工性能等。共混法聚氯乙烯與其它聚合物共混,可製得兼有兩者特性的共混物。目前為改進硬質聚

Ⅲ 生產PVC(聚氯乙烯)樹脂的原材料是什麼

我國現行生產主要分為兩種方式:電石法和乙烯法。
電石法:電石(碳化鈣CaC2),遇水生成乙炔(C2H2),將乙炔與氯化氫(HCl)合成制出氯乙烯單體(CH2CHCl),再通過聚合反應使氯乙烯生成聚氯乙烯—[CH CHCI]n—。具體代表廠家為:新疆天業、新疆中泰、青島海晶等。
乙烯法:從石油中提取乙烯(C2H4),讓氯氣與乙烯發生取代反應,製得氯乙烯單體,經聚合反應生成聚氯乙烯樹脂。代表廠家為:齊魯石化、上海氯鹼等。
電石法比石油法成本低,但電石法生產的氯乙烯單體在質量上比石油法稍差(也就造成了石油法PVC稍優於電石法),且電石法造成的污染較大。但石油價格的持續走高,使電石法的生存空間和利潤空間不斷擴展。有相當多的企業或投資人正在進入這一行業,特別是西部企業,在資源(電石多由西部企業生產、煤礦也較豐富)、能耗(水電成本較低)、人力(人工成本低)等方面都具有優勢。近兩年內,西部將有幾百萬噸的電石法PVC投產,行業競爭將愈演愈烈。同時隨著PVC出口退稅的調整(從11%降至5%)以及國家對兩高一資企業的限制(電石將極其緊張),國內市場將極其慘烈。
像你所說的新興的生產工藝,現還未見大規模生產。現行的生產工藝雖在技術上已經成熟,但投資較大(一般需要幾個億),且審批較難。你所說的用廢棄塑料生產也不太可能,廢棄PVC製品經破碎、磨粉後可重新塑化生產PVC製品,但是無法生產PVC樹脂粉。
我本人只對電石法PVC和PVC加工有點了解,別的知道得不多,希望能幫到你!

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