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悬浮法聚氯乙烯生产艺概述

悬浮法聚氯乙烯生产艺概述
悬浮法聚氯乙烯生产艺概述

编写:陈荣俊

悬浮法聚氯乙烯生产工艺概述及反应机理 原理及

总说明

本聚合生产装置在绝氧状态下,依次通过釜内设的相应进料口,用水冲洗釜壁并排出之;借助蒸汽将0.22m3防粘釜剂均匀喷涂于釜壁,用水冲洗并排除之,加入缓冲剂以纯度100wt%计为3.92kg;加体积比为1:1.02的氯乙烯和温度为85-95℃的热水,装填系数为0.8-0.9;加分散剂并判断分散效果;确定分散体系稳定,即可加入复合引发剂;加链转移剂巯基乙醇折100%为0-4kg;聚合开始10分钟后,以1000kg/h的流量向釜内注入低于反应温度的水,聚合反应温度为49-64℃;达到转化率80%(约5小时)时,加终止剂终止反应;向浆料槽泄料,并在浆料槽中回收未反应的氯乙烯单体;浆料经汽提、脱水、干燥即得产品。

氯乙烯聚合工序主要由助剂配制、氯乙烯供料与回收、软水供给、聚合、汽提、出料、干燥及包装组成。

氯乙烯悬浮聚合反应是自由基型链锁聚合反应,即在聚合釜内加入一定量的氯乙烯和去离子水,在引发剂、悬浮剂及其他助剂作用下,借助较强的搅拌作用,在一定的温度和压力下进行聚合反应。该反应过程分链引发、链增长、链转移、链终止阶段。

悬浮法PVC生产工艺由以下单元组成。

共分六个单元:

B单元:无离子水和氯乙烯(vcm)的贮存与加料。

C单元:助剂的配制和助剂的贮存与加料加料;

D单元:聚合釜涂壁和废水汽提;

E单元:聚合;

F单元:VCM回收;

G单元:PVC浆液汽提。

本工艺说明按上述六个单元,分十七个工艺系统进行详细说明。并对工艺理论,产品质量工艺控制,涂釜剂的应用及工艺标准进行阐述。

目录

聚合安全技术…………………………………………………………

工艺说明………………………………………………………………

单元B:氯乙烯和水的储存与加料

一、新鲜VCM的贮存系统………………………………………

二、回收VCM的贮存系统…………………………………………

三、无离子水系统……………………………………………………

1、前言…………………………………………………………………

2、冷无离子水系统……………………………………………………

3、热无离子水系统……………………………………………………

5、注水泵………………………………………………………………

6、冲洗水泵……………………………………………………………

7、冲洗水加压泵………………………………………………………

四、聚合加料系统………………………………………………………

1、前言…………………………………………………………………

2、水加料系统…………………………………………………………

3、单体加料系统………………………………………………………

4、校正罐………………………………………………………………

单元c:助剂的配制和贮存与加料

五、缓冲剂系统…………………………………………………………

1、前言…………………………………………………………………

2、缓冲剂的配制与贮存………………………………………………

3、缓冲剂循环系统……………………………………………………

4、缓冲剂加料系统……………………………………………………

六、分散剂系统…………………………………………………………

1、前言…………………………………………………………………

2、分散剂的配制与贮存………………………………………………

3、PVA的配制与贮存……………………………………………

4、分散剂加料系统……………………………………………………

七、引发剂系统…………………………………………………………

1、前言…………………………………………………………………

2、引发剂分散液的配制………………………………………………

3、引发剂贮罐…………………………………………………………

4、引发剂加料系统…………………………………………………

单元D:涂壁系统、废水汽提

八、聚合釜涂壁系统………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、涂料的配制与贮存………………………………………………

3、涂料溶液的使用…………………………………………………

九、废水汽提系统…………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、废水汽提系统…………………………………………………

3、废水汽提塔的正常控制…………………………………………

单元E:聚合

十、聚合系统…………………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、夹套冷却和挡板冷却……………………………………………

3、聚合釜注入水……………………………………………………

4、搅拌器密封节流套筒水冲洗……………………………………

5、紧急事故终止剂加料……………………………………………

6、反应监视…………………………………………………………

7、压力测定和聚合手动卸压………………………………………十一、ATSC终止剂系统…………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、ATSC终止剂的配制与使用…………………………………

3、ATSC终止剂加料……………………………………………十二、浆液输送系统…………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、聚合釜出料………………………………………………………

单元G:PVC浆料汽提

十三、浆液汽提系统…………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、汽提塔供料槽操作………………………………………………

3、浆液汽提塔操作…………………………………………………

4、汽提塔的物理过程说明…………………………………………

单元F:氯乙烯回收

十四、单体回收系统…………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、聚合釜间歇回收…………………………………………………

3、正常回收方法……………………………………………………

4、回收压缩机操作…………………………………………………

5、回收冷凝器系统…………………………………………………十五、空气抽真空系统………………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、聚合釜抽真空……………………………………………………

3、设备抽真空………………………………………………………十六、蒸汽置换与抽真空系统………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、蒸汽置换系统……………………………………………………十七、壬基苯酚阻聚剂系统…………………………………………

1、前言………………………………………………………………

2、壬基苯酚的使用及贮存的物理性能……………………………

3、将壬基苯酚加入回收系统………………………………………

反应机理

一、悬浮聚合………………………………………………………

1、化学反应…………………………………………………………

2聚合转化率…………………………………………………………

3聚合放热量…………………………………………………………

4、聚合釜……………………………………………………………

二、悬浮聚合添加剂…………………………………………………

a、缓冲剂……………………………………………………………

b、分散剂……………………………………………………………

c、铁螯合剂…………………………………………………………

d、引发剂……………………………………………………………

e、终止剂……………………………………………………………

f、涂釜剂……………………………………………………………

g、阻聚剂……………………………………………………………

h、烧碱………………………………………………………………

i、酸…………………………………………………………………

三、悬浮聚合产品质量的工艺控制…………………………………

1、产品质量规格……………………………………………………

2、产品质量工艺控制………………………………………………

A、前言………………………………………………………………

B、分子量的工艺控制………………………………………………

C、水份的工艺控制…………………………………………………

D、颗粒度的工艺控制………………………………………………

E、孔隙率的工艺控制………………………………………………

F、视比重的工艺控制………………………………………………

G、树脂中残留VCM的工艺控制…………………………………

H、黑树脂的工艺控制………………………………………………

I、“鱼眼”的工艺控制……………………………………………

J、树脂干流动性的工艺控制………………………………………

聚合安全技术

一、引发剂是在一定温度下容易分解的物质,应在低温下(一15℃以下)储存,冷库中的引发剂要定期检查,以免分解造成火灾或爆炸事故。

二、乙烯储罐、反应釜等有氯乙烯气体放空的设备均要安装放空装置。室内设备放空装置的出口应高出屋顶,室外设备的放空装置在作业面15 ITI半径内出口应高于附近操作面3 ITI以上。放空装置应选用金属材料,不能使用塑料管或橡皮管。装置上应设有阻火器、静电接地,管口上设有挡雨阻雪的伞盖。

三、生产区域内,严禁明火和可能产生明火、火花的作业。固定明火区必须距离生产区30 ITI以上。检修动火时要采取一定的安全措施,按照规定办理动火手续。

四、氯乙烯安全泄压系统除按照规定安装安全阀外,还应在接触氯乙烯的一侧安装防爆片,防止自聚物堵塞安全阀的放空口。防爆片的爆破压力应稍高于安全阀的起跳压力。通常情况下应每年检测、校验安全阀1次,重要部位的防爆片应每年更换1次。聚合釜放空管道要每年检查1次。

五、聚合区域内应设置氯乙烯自动检测装置,一旦有氯乙烯单体泄漏,能够自动报警。

六、PVC生产装置区可以划分为防爆区和非防爆区。氯乙烯储罐区、聚合釜区域、单体回收等区域属于防爆区。防爆区内的照明、仪表、按钮、电机等电器设备要遵照《爆炸危险场所电气安全规程》、《化工企业爆炸和火灾危险场所电气电力设计技术规定》。

七、由于聚合装置的特点,聚合操作室内应设置独立DCS系统的紧急事故操作盘,在意外情况下(DCS发生故障),可以直接手动放空泄压,向釜内加入终止剂停止聚合反应。

八、紧急事故终止剂。生产中可能会遇到无任何电源的紧急情况,为了减少向大气中排放危险化学品,避免次生灾害和污染事故的发生,聚合装置设有紧急事故终止剂系统。目前国内有2种紧急事故终止方法:

1、使用高压氮气钢瓶为动力,将a一甲基苯乙烯终止剂加入到釜内,达到终止聚合反应的目的。

2、使用一氧化氮既作为发射气体也作为终止剂。气相终止剂可以不借助搅拌的作用很好地分散到聚合体系中,起到终止聚合反应的效果。

一氧化氮属于剧毒品,对中枢神经作用较大,质量要求比较高。最初从国外引进的一氧化氮由于长时间不用,无法处理,限制了其应用推广。目前某特种气体研究所开发出了可以用作紧急终止剂的一氧化氮气体,该公司还可以每年上门更换未使用的瓶装气体,将会推动其使用范围。

工艺说明

单元B:氯乙烯和水的贮存与加料

新鲜氯乙烯按需要量由界区外送至界区内,贮存在新鲜氯乙烯储槽中,回收氯乙烯来自界区内氯乙烯回收单元,贮存在回收氯乙烯储槽中。新鲜氯乙烯和回收氯乙烯经计量后,按要求比例,用氯乙烯加料泵打入聚合釜内。

冷去离子水由界区外送至界区内,贮存在冷去离子水储槽中。冷去离子水用于聚合加料、轴封注水、管路冲洗、出料过滤器冲洗和聚合反应过程的注水。

冷去离子水用蒸汽加热后,贮存在热去离子水储槽里,热去离子水用于聚合加料。依据聚合反应初始温度要求,按一定比例经计量后,用去离子水加料泵打入聚合釜内,去离子水加料泵的设计适用冷、热去离子水。这种加料方法几乎可省去聚合初期的升温工序,并使加料时间减少到最低。

一、新鲜VCM的贮存系统

本装置所用的新鲜VCM是由VCM工段通过管道输送过来。新鲜VCM进入界区后,经过一个棉滤芯式储槽前过滤器FIL-1Ba/b,打入卧式VCM储槽TK-8B里。用作聚合加料的新鲜单体。

单体贮槽TK-8B的液位是自动控制的。当液位达到低限时,装在TK-8B储槽进口管上的(VC512)新鲜单体进TK-8B切断阀就会自动打开,新鲜单体就会流入贮槽;当液位达到上限时,(VC512) 新鲜单体进TK-8B切断阀该阀门就会自动关闭,停止向储槽内输送单体。单体输送流量为6.8M3/小时。整个贮存系统总是维持一定数量的新鲜单体,以备聚合加料用。为了计量出整个装置的单体消耗量,在通往TK-8B的输送管线上装有一个涡轮流量计,可以累计送往本装置VCM的数量。

氯乙烯单体贮存安全

在PVC生产中氯乙烯单体是用贮槽来储存的,充装时切不可太满。因为装入容器的氯乙烯单体在常态下一部分以气体形式存在,一部分以液体形式存在。若温度上升,液体即因受热而膨胀,蒸汽压也相应上升,如容器内空间有限,当温度上升到一定程度,容器全为液体所占有,这时温度再上升,由于液体的膨胀,可能引起爆炸。为了防止这种危险,一般规定单体贮槽的充装量最多只能在总容积的85%左右。为了避免单体受热,单体储槽应设有顶棚,以避免日光曝晒。并且在单体贮槽区内设有通过冷冻盐水来降低单体温度的CN-2F冷凝器。

要十分重视可能出现的VCM大量溢流的危险性。在这个储存系统的设计时,应把这一因素考虑进去。为了排除这一隐患,在TK-8B的新鲜单体进口和TK-8B底部出料口管道上都装有截止阀(VC512和 VC23),截止阀上装有弹簧回止传动装置。这样就能防止在压缩空气系统发生故障时,阀门不能关闭的事故发生。这些阀门均是由设在单体罐区防护栏外的三通压缩空气供气阀来控制的。一旦出现故障,本装置的操作人员就可以切断三通压缩空气供气阀,进而关闭所有的阀门,切断通往TK-8B、TK-3B这两个储槽的通路。这种遥控截止阀具有操作可靠,无事故等优点,而且保护性能好。这种阀门上装有防泄漏阀杆。在检修时,如果有必要拆除顶部压盖时,可以防止大量的VCM溢流。截止阀与压缩空气供气阀之间是用聚乙烯管联接的。一旦发生火灾,塑料管就会熔化,进而切断压缩空气供给,弹簧就会将阀门关闭。

在 TK-8B贮槽的三通阀上装有带有两个安全减压阀的系统。这样在对某一个安全减压阀进行检修时,另一个安全减压阀仍可随同贮槽一起正常运行。在所有通往或来自储槽的VCM管线上都装有安全减压阀,可以卸掉由于热膨胀而造成的静压。这些阀门都是按顺序串联起来,最后接到贮槽上。为了排除溢料隐患,在每个安全减压阀系统上都装有截止阀。这些截止阀在平时是常开的,并且接到一根特别粗的管子上。从截止阀出来的物料,经过超流量阀又导入到储槽顶部的气相空间,这样,万一有一条管线破裂,也不会发生大量溢料现象。

在TK-8B储罐的底部装有一根超流量阀蒸汽管,伸到槽内,用来进行排空置换时将储槽内单体的回收。通过一个手动阀门的开与关,可向储槽内输送或停止输送蒸汽。在蒸气进口的对面,即储槽的顶部装有设备的单体回收管线。这样,在进行回收时,可用蒸汽对贮槽进行彻底的吹扫。此外,在TK-8B贮槽设备的单体回收管线上还装有一个手阀,可将TK-8B贮槽与TK-3B间歇回收储槽系统分开。

二、回收VCM贮存系统

在聚合反应后,那些未聚合的单体排出,即回收单体。经(SE-1F)回收分离器、(FIL-1F/2F)回收VCM蒸汽过滤器、经冷凝器CN-1Fa/b及CN-2F冷凝后,靠自身的重量流入回收VCM贮槽TK-3B,TK-3B贮槽是一个42M3的卧式不锈钢贮槽。这些回收单体可与新鲜单体按一定比例再次加入到聚合釜中进行聚合。在TK-3B靠近底部的侧面装有放料口(VC33)。这样,可以防止在加料时将槽中积存的水和PVC加入到聚合釜中去。在贮槽的底部装有一根排放管。排放管装有一个气动放料阀(VC523)。当需将贮槽排空时,即可经这根排放管,从贮槽的底部将物料排放到打料泵中。

在回收VCM贮槽的底部有一个积水收集器.在平时,手动打开收集器上的截止阀(VC524),积水就会在回收VCM贮槽与废水储罐TK-3D之间的压力差的作用下,流经一个视镜,流入TK-3D。当从视镜中看到单体与水相的界面时,即可手动关闭(VC524)截止阀。为了防止由于疏忽而造成这个排放阀门长期开着,在阀门上装有一个计时器。当阀门开启时,计时器就会自动计时。如果阀门开启时间超过30秒(经调整,最长可达3分钟),这个阀门会自动关闭,以免把纯净的VCM排放到废水贮槽(TK-3D)中去。采用视镜既可以看到界面,又能看到管道是否堵塞,还可以防止将贮槽内积存的水和PVC加回到聚合釜中去。

在回收单体贮槽的三通阀上装有两个独立的减压阀。在运行时,只有一个减压阀工作。因此,可以在贮槽随同一个减压阀运行时,对另一个减压阀进行检修。

所有接在贮槽上的气动阀与气源管线都由一段塑料管相联,一旦遇到火灾,塑料管就会熔断,切断通往控制阀的气源,导致两个贮槽上的气动阀自动关闭。在离储槽罐区不远的气源管线上有一个空气开关。一旦发生紧急情况,可手动将其关闭。

薄膜泵(PU-5B或PU-5B′),可不断地将回收VCM储槽TK-3B中的VCM抽出,并经一个过滤器(FIL-2B/3B)使该回收单体循环,打回到贮槽储槽中去。这样就可以除去储槽中固态污物。安装这个薄膜泵的一个最主要的目的是维持VCM加料压头,以防VCM在加料管道内汽化。在加料时,如果出现汽穴,可能会损坏涡轮流量计。这个薄膜泵在加料时是关闭的。

回收VCM贮槽装有一个液位计,以测定贮槽的液位。

在聚合加料时,根据回收VCM的液位来决定加入到聚合釜中去的回收VCM加料量。如果液位高时,可增加回收VCM对新鲜VCM的比例;当液位很低

时,不能满足配方对回收VCM的加料要求,可减少回收VCM对新鲜VCM的比例。一般来说,新鲜VCM与回收VCM的比例应为4:1。

在回收VCM储槽上有一个用来在排空置换时回收储槽内单体的蒸汽管,从槽底直伸入到槽内。在蒸汽管上有一个手阀,可以手动开关。在每个储槽的顶部都有一条单体回收管线。

在任何情况下,只要必须把TK-3B停下来,装置就无法继续运行,这时就需尽快地将回收贮槽切换到TK-8B上,以免造成减产。

为了避免单体的自聚,回收单体贮槽的温度应控制在15﹒5℃左右。正常运行压力一般为1﹒8~4﹒2kg/cm2(表压),视VCM二级冷凝器的冷凝效果和放空压力而定。

三、无离子水系统

1、前言

本装置的供水系统可以满足各项加料:冲洗、密封、注水以及各种与操作有关的工作所需的用水要求。热无离子水贮槽TK-6B和冷无离子水贮槽TK-5B可分别为本装置的悬浮法聚合工艺提供无离子水。冷脱盐水和热脱盐水储槽各有一个加料泵PU-6B/6B′和PU-7B/7B′。这两台泵打出的无离子水经混合后,送到聚合釜中去。每个泵还可以把从储槽中打出的水再打回到自己的储槽中去。水中的加料温度是自动控制的。

冷无离子水贮槽还可通过注水泵PU-8B/9B给密封及注入水提供冷无离子水。密封无离子水管可为聚合搅拌机械密封及其它机械密封设施提供冲洗水,其压力为21.2K g/cm2(表压);这个压力是(FL01调节阀)通过限制循环水流回到贮槽的水量来自动控制的.注入水管是从密封水管上分出来的,压力自动控制在16.3Kg/cm2(表压).这根水管不仅能在聚合期间向聚合釜提供足量的注入无离子水,以维持聚合期间釜内物料的体积恒定,还能为其它各个密封设施提供足量的密封水。

冲洗水泵PU-10B或其备用泵P-11B可把冷无离子水从贮槽中抽出,打到某个水管中,并根据要求为设备的各个部件提供低压冲洗水。

冲洗水加压泵PU-13B可把水从冲洗水泵出口抽出,提供给整个工艺中各个弗得罗尔夫喷淋阀,还可为引发剂、分散剂的加料管提供冲洗水。这根管道中的水压自动控制在15.8㎏/㎡(表压)。以保证可将各种助剂冲入到釜中。

2、冷无离子水系统

温度为常温的无离子水,由无离子水站送来,经流量累积器

FQI—WA50/DA—1B累积,计量出装置消耗的无离子水总量。打入一个不锈钢储槽—冷无离子水贮槽TK-5B,其液位控制器可调节安装在贮槽进口管道上的液位调节阀,根据要求向槽内打入无离子水。在热无离子水系统也采用这个方法。根据各自的液位情况或是向某个贮槽打水,或是向两个贮槽同时打水。当TK-5B

的液位降到不够一釜料用水时,控制室内的液位低限报警器就会报警。为了用计算机控制加料水的温度,在系统中装有一个用作监视器的温度指示仪。这个冷无离子水贮槽能为整个装置提供密封水、冲洗水、注入水和部分加料水。

3、热无离子水系统

根据冷、热无离子水贮槽的液位情况,无离子水既可打入冷无离子水贮槽,也可以打入热无离子水贮槽,或同时打入两个贮槽。

在把无离子水打到热无离子水贮槽TK-6B(一个独立的不锈钢贮槽)的过程中,可先将无离子水和高温蒸汽在热交换器HE-3B中进行加热。从热交换器出来

的热水打到热无离子水贮槽TK-6B。通过控制蒸汽的流量,可以自动控制从热交换器出口出来的热无离子水的温度,使贮存温度控制在规定的93℃上。在TK-6B 的进口管道上装有一个带液位控制器的调节阀(),可以自动控制向贮罐内的加入量。在通往热交换器HE-3B的蒸汽管道上装有一个调节阀(TIC-W150),当TK-6B 上的液位调节阀关闭时,这个阀也随之关闭,以防热交换器中在没有水通过时还开着蒸汽。热无离子水是从TK-6B的底部打入贮槽的,这样可以防止热无离子水溅出。

此外,在热无离子水槽中还装有一个“U”形加热器,以补偿由于通过贮槽保温层散发而损失的热量。这个加热器的蒸汽进口管道上装有一个调节阀

(TIC-WA02),由一个温度指示控制器来控制,调节蒸汽流量可以自动控制热无离子水的加料温度。这样就可以使罐内温度保持相对稳定。

在装置检修后,可以用PU-7B/7B′把槽中的无离子水重新抽出贮槽,经热交换器HE-3B加热后再打回到贮槽。用这样的方法加热可比用“U”形加热器加热的方法能够更快地使罐内的水温升到93℃。

当TK-6B的液位降到低限以下,无法进行下一釜加料时,控制室内的低限报警器就会报警。

热无离子水贮槽可以为装置提供绝大部分的加料水。

4、无离子水的混合与加料

B.F.G悬浮法聚氯乙烯生产工艺采用热加料法。采用这种方法可使聚合釜在完成各种助剂的加料工作后,其自身温度等于或是接近反应温度。这是通过同时向釜中打入冷热无离子水的方法来完成的。

整个无离子水加料系统由一个冷无离子水加料泵和一个热无离子水加热泵(PU-6B/6B′和PU-7B/7B′)组成。每个泵的出口管道上都装有一个温度调节阀(WA031、WA032)和一条回到各自贮罐的循环管道。在系统中还装有一个联锁装置,当两个泵都停止工作时,联锁装置可把上述调节阀关闭,防止造成由于水的外泄,使空气进入到加料管中,而损坏涡轮流量计。

在水加料过程中,应测量冷、热无离子水混合后的温度;自动过程调节器可调定冷、热水进口管道上的温度调节阀,控制冷水和热水的流量,使打入到聚合釜中的无离子水控制在规定的温度上。

采用冷、热水混合的方法,而不是先在加热罐内把水温调好,再将其打入聚合釜,其目的在于使VCM加料温度及其它助剂加料温度的调整更简便、更迅速。

关于水加料系统的连续性问题,参见第1.8.2部分。

5、注水泵

注水泵PU-8B和PU-9B可将注入水从TK-5B中抽出,向各个一般水源无法达到的高压水的需求设备提供压力稳定的高压无离子水,出口压力可达21.2Kg/cm2(表压)。泵压是用一个压力调节器和调节阀(FL01)自动控制的。多余的水可循环回到TK-5B贮罐中去。这个高压水可使聚合釜搅拌器节流冲洗工作在聚合压力高达要冲开减压阀的情况下仍可进行。需要高压水的设备有:聚合釜搅拌密封、釜下浆料泵、块料破碎机和其他的浆料输送泵。

从注水泵出口分出来的第二股水流在一个压力调节器和调节阀的控制下,压力可降至16.3Kg/cm2(表压),可用作聚合釜注入水,使聚合反应期间釜内物料的体积恒定。这样,就能保持最大的聚合釜冷却水夹套热传导面积。把注入水的压力降至16.3Kg/cm2(表压)的目的在于当釜内的物料满釜时,不会造成釜内的压力过高。除了上述用途外,这个压力较低的注入水还可用于机械密封的冲洗。

同时,由于上述所有的低压注入水的用水设备都具有体积小用量稳定的特点,故不会由于某个设备用水量过大而造成其他设备中断供水现象。注水泵上装有事故电源,一旦供电出现问题,仍可向关键用水设备提供注入水。在这个系统中还装有若干个控制设施,当泵的出口压力降到低限以下时,就能启动备用泵。由于注水泵上接有事故电源,故即便供电出现问题,仍可继续冲洗机械密封。

使用16.3kg/cm2(表压)注入水的用水设备有:

⑴聚合釜注入水(PLY—1E和PLY—2E)。

⑵废水泵密封冲洗水(PU—4D、10D)。

⑶干燥器进料泵密封冲洗水(PU—7G、8G)。

⑷ PVC汽提塔泵密封冲洗水(PU—3G、4G、6G)。

⑸回收分离器搅拌密封冲洗水(AG—1/SE—1F)。

⑹回收分离器排料泵密封冲洗水(PU—1F)。

⑺压缩机和真空泵密封冲洗水(CM—1F、2F、4F)。

⑻缓冲剂输送泵机械密封冲洗水(PU—4C、15C)。

6、冲洗水泵

冲洗水泵PU—10B及备用泵PU—11B,可将冷无离子水以11.2kg/cm2(表压)的压力供给各低压冲洗用水设备。在泵的出口管道到冷无离子水贮槽之间装有一个节流孔板,可以防止当没有用水设备工作时造成冲洗水泵过热。这个循环水管道的尺寸足以使泵在最低流量以上连续运转。

在冲洗水泵的出口管道上装有一个孔板流量计,可以测量各项操作所用冲洗水的量(以体积单位计)。在这个系统中装有一个压力调节器和调节阀,是为了首先要保证配料室的配制水,缓冲剂加料管冲洗水及PU—13B的供给水,以防止在某个设备大量用水时,造成上述重要用水设备供水不足。

从冲洗水泵分出来的第四条水管可以为管线和设备提供大量的冲洗水。

低压冲洗水的用水设备有:

⑴聚合釜顶管和底管冲洗水(PLY—1E、2E)。

⑵出料槽和回收分离器管道冲洗水(TK—1C、SE—1F)。

⑶浆液汽提塔(CL—1G)。

⑷浆液设备冲洗水(PU—3G、4G,HE—1G)。

7、冲洗水加压泵

冲洗水加压泵PU—13B,由PU—10B或PU—11B出口的冲洗水供水加压,将高压冲洗水送给聚合釜上的弗德罗尔夫喷淋阀、回收分离器和出料槽顶部冲洗阀,并可以为引发剂和分散剂的加料提供冲洗水。在通往弗德罗尔夫冲洗装置的泵出口管道上装有一个涡轮流量计,可以测量通过弗德罗尔夫喷淋阀的冲洗水总体积。在进行聚合喷淋时,掌握这个喷淋水的准确用量十分重要,它有助于进行物料平衡工作。在该系统中装有一个压力调节器和调节阀,是为了首先保证引发剂和分散剂冲洗用水,以免在某个弗德罗尔夫喷淋阀处在工作状态时,造成上述用水设备供水不足。

四、聚合加料系统

1、前言

聚合加料的程序如下:

⑴缓冲剂加料;

⑵开始加水;

⑶开始加入回收VCM;

⑷切换到加新鲜VCM;

⑸停止加水和VCM;

⑹如果需要,用温度平衡方法延迟配方分散剂加入时间,以保证VCM在水相中形成液滴;

⑺加入分散剂;

⑻如果需要,用温度平衡方法延迟配方引发剂的加料时间,以保证分散剂充分分散,液滴包敷良好;

⑼加入引发剂。

上述原材料是在搅拌情况下,并按上述程序和PVC树脂产品的配方顺序加入聚合釜的。首先将缓冲剂压入设在计量表和聚合釜之间的无离子水加料管道中。

如果在加料前曾打开过釜盖,则在缓冲剂加料前需先进行抽真空,然后起动加料系统,将缓冲剂冲入聚合釜。在水加料开始后的片刻,即可进行VCM加料。加入釜中的水的温度是预定的,这样,在加料完毕后,各种物料的混合温度等于或近似反应温度。

在加完水和VCM后,应延迟混合一段时间,使VCM在水相中有足够的时间形成液滴。延迟时间后,再加入分散剂,然后再延迟混合一段时间,使分散剂得以充分的分散,形成液滴保护层。用这两个延迟时间,可以平衡温度,使其达到反应温度。在后一个延迟时间过后,即可加入引发剂,开始聚合反应。这里的“平衡温度”,是指在加料期间降低聚合釜温度的各项操作。在需要降低聚合釜的温度时,可按预定的流速向聚合釜夹套内通入冷却水。

鉴于其它的各项操作将在其它章节中讨论,本节只论述VCM加料和水加料。

2、水加料系统

两台离心泵PU—6B和PU—7B分别用来进行热无离子水和冷无离子水的聚合加料,PU—7B用来抽取热水贮槽TK—6B中的热无离子水,PU—6B用来抽取冷水贮槽TK—5B中的冷无离子水。抽出的热、冷无离子水共混,使聚合用的各种物料在加料完毕后达到规定的聚合温度。加料水的温度是在聚合加料管中测得,温度调节器调节每个泵出口上的调节阀,自动调节水温。每个泵还可将从贮槽抽出的水打回各自的贮槽。各种加料水在打入聚合釜之前都需经滤蕊式过滤器过滤,计量站计量。

计量站是由装在一条管道上串联的两部涡轮流量计组成的,两块表之间相距3米,这样可以保证最高的计量精度。流量计为温度补偿型,补偿范围为4.4℃~93℃,可计量标准温度下物料的质量流量或体积流量。两块表中,FE—WA01为加料计量表,FE—WA02为加料计量表的校验表。在两块表与聚合釜之间的水加料管道上装有一个流量调节阀(FIC-WA01),以控制设定的加料流量。此外,本系统中还装有一个计量校正罐TK—7B,核查水计量或VCM计量的精确度是否正确。

(详见1.8.4)TK—7B是一个悬挂在负荷传感器上的,体积为4.5M3的常压碳钢罐。

水加料系统上有两个流量设定点,一个是全流量设定点,流速为136M3/h;另一个是细流量设定点,流速为23M3/h。为了尽可能减小静压管道震动的影响,加料时先用全流量进行,在接近加料终点时,改用细流量调节,以期提高最终加料体积的精度。

计量站的流量调节阀(FIC-WA01)亦可用做背压调节阀。当调节阀上游的压力降到设定点以下时,这个调节阀(FIC-WA01)即可选择两个信号(压力或流量)中较低的一个,限制流量,以调节液体的背压,使液体维持一个最低的背压,以防管道内的物料在涡轮流量计中汽化,造成计量不准确,乃至损坏流量计。

水加料系统是一个联锁系统,这个系统一经激活,即可同时启动PU—6B和PU—7B,并打开(WA01)截止阀。流量调节阀(FIC-WA01)会慢慢地开到预定的流量开度。当釜内的水加到预定的体积,(由FE-01和FE-02两块流量计指示)流量调节阀即关至细流量的位置。当最后的一部分水加入到聚合釜中后,配方规定量的水即已完成,整个系统关闭,即截止阀(WA01)关闭,冷、热水(PU-6B/6B′和PU-7B/7B′)泵停止,冷、热水流量调节阀(TSV-031、TSV-032)关闭。这两个调节阀关闭,可防止无离子水从加料管返回到贮槽中,还可保证涡轮流量计中充满物料。正如前面所述,如果涡轮流量计中有气体通过,会导致计量不准,乃至流量计损坏。

3、单体加料系统

新鲜单体和回收单体都是用来进行聚合加料,二者的配比是可调整的,但通常控制在3.5:1。一般情况下,回收单体的加料量是取决于回收单体加料时贮槽中回收单体的罐存量。单体分别由加料泵PU—3B/4B从新鲜单体贮槽和回收单体贮槽中抽出,打入聚合釜中。

系统中装有一个循环泵PU—5B/5B′,可将回收VCM不断地从贮罐中抽出,经加料过滤器FIL—2B/ 3B进行不断地循环。回收VCM循环的主要目的是为了滤掉在回收VCM贮槽中积存的固体颗粒,并使加料中维持一定的压力,防止VCM

在管道中汽化。如果在加料开始时才压缩加料管道中汽化的VCM,会损坏涡轮流量计,或是造成计量不准。在加料开始时应停止这个循环泵,以防物料在加料管内形成气穴。这个循环泵与装在循环泵出口管道上的自动截止阀(VC57)以及加料泵出口的另一个自动截止阀(VC56)是联锁的。这两个阀门在循环泵开动或停止时其位置是相反的,停止的泵出口阀是关闭的,运转的泵出口阀是打开的。VCM分两步加入到聚合釜中。第一步是按配方要求和回收单体与新鲜单体的比例要求,先加入回收单体。(在回收单体贮槽TK—3B中应保持一定量的回收单体)在回收VCM加料期间,回流截止阀(VSP-VC32)是打开的,使少量的回收VCM流经一个流量调节阀,循环回到回收VCM贮槽。用这个小流量的循环,可防止加料泵憋压。当规定量的回收单体加完后,PU—4B停止,同时PU—3B启动,向加料管中打入新鲜单体。

加入新鲜单体时,在较短的时间内,新鲜单体也循环流回到回收单体贮槽,这样做的目的与前面讲的回收单体循环的目的一样,也是个安全措施,防止加料泵憋压。在持续6分钟的新鲜单体加料的过程中,有少量的新鲜单体会进入回收单体贮槽中。在配方规定量的新鲜单体加完后,PU—3B停止,PU—5B/5B′起动,回收单体又恢复到循环状态。

两种单体都需经过一个单体计量站进行计量。该计量站由两个串联的流量计FE-VC01和FE-VC02组成。两个流量计为温度补偿型,补偿范围为——17.8℃~48.9℃,可以在标准温度下读出质量流量或体积流量。两个流量计中,有一个流量计用来测量加入到聚合釜中的VCM的量,另一个流量计,或称“校正表”,用来与主表相对照,测定主表的精确度,如果两块表上反映出超过总加料量的1.5%的最大允许误差,就需对该表进行校正。在每个聚合釜的VC M加料管道上都装有一个流量调节阀(FIC-VC01X),以维持设定点的加料速度。这个流量调节阀(FIC-VC01X)有两个设定点即全流量设定点和细流量设定点。以减轻静压对管道的冲击。在加料接近终点时,应将流量调节阀(FIC-VC01X)调到细流量流速的设定点上,以提高加料精度。

这个加料流量调节阀(FIC-VC01X)也可以起背压调节器的作用,以维持必要的最低管道压力,防止物料在涡轮流量计中汽化,造成计量不准确,或损坏流量计。当管道压力降到设定点以下,低限选择器就会控制这个调节阀,以保持一定的背压。

需要说明,在每台聚合釜上装有一根独立的VCM加料管,并在靠近聚合釜的地方装一个VCM流量调节阀,这两个措施可防止管道的液压冲击。

4、校正罐

校正罐TK—7B是悬挂在一个负荷传感器上的碳钢常压罐,体积为5.34M3。

校正罐的作用是检测两个加料计量站的精度.无论是校正VCM计量站,还是校正水计量站,都需先将水打过各计量表,然后打到校正罐中。

如果需要校正VCM加料计量表时,应在将水打入计量站之前,先将VCM计量站中的VCM进行回收。在实际操作中,是用水将计量站中的VCM排入聚合釜,然后从聚合釜中将VCM回收。不允许直接从涡轮流量计中回收VCM,这样容易损坏流量计,必须用水将其中的VCM置换出来,才能回收。

单元c:溶液配制与加料

提供的引发剂用容器包装,储存在工艺区附近的冷库中,送至界区后在引发剂配制槽内按配制方法要求制成引发液,然后储存在引发液储槽内。引发液经测定浓度后,按聚合生产工艺配方要求,经称量槽计量后,用加料泵加入聚合釜内。

分散剂用袋包装或容器包装,储存在界区内的仓库。分散剂溶液按配制方法要求,在分散剂配制槽内配制,然后储存在分散剂溶液储槽中。溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求,采用称量槽计量后,用加料泵打人聚合釜内。分散剂的称量精度要求很高,以保证PVC质量的稳定性。

缓冲剂为袋包装,储存在原材料库中,根据配制要求制成缓冲剂分散液后,储存在缓冲剂储槽。在加去离子水过程中,缓冲剂分散液经缓冲剂流量计计量后,压人去离子水中,一起进入聚合釜。

终止剂用容器包装,储存在界区内仓库。终止剂溶液按配制方法要求,在配制储槽内配制成溶液,并储存在同一个罐内。溶液经浓度测定后,按聚合生产工艺配方要求,用流量计计量。当聚合反应达到设定的转化率时,用终止剂加料泵将终止剂打入聚合釜内,终止聚合反应,以保证PVC产品的分子质量分布均匀,同时也可以防止氯乙烯在单体回收系统内继续聚合。在事故状态下,操作人员启动终止剂加入系统,使终止剂自动加入釜内,终止聚合。

五、缓冲剂系统

1、前言

1、缓冲剂

缓冲剂为本悬浮法PVC生产工艺中使用的一种添加剂,缓冲剂的作用是在反应期间使悬浮反应体系PH值保持近似中性,因为PH中性有助于聚合胶体的稳定性。本工艺所采用的缓冲剂是碳酸氢铵,碳酸氢铵其物理特性为白色颗粒状固体,与水混合溶解后加入聚合釜。

2、缓冲剂的配制与贮存

缓冲剂的配制和贮存在一个不锈钢常压罐(TK—2C)内进行。由于配制不需要很长时间,故不需要另备一个配制罐。

按照配方的要求,将无离子水经一个椭园齿轮流量累积器打入缓冲剂配制罐,然后一边搅拌一边用人工将缓冲剂从人孔倒入罐内(缓冲剂是袋装)。在加

入配方要求数量的缓冲剂和32%的碱后,经过约15分钟左右的搅拌,因有离心泵(PU-4C)使缓冲剂浆液在计量罐(TK-3C)前进行循环可以起到搅拌的作用,可停止机械搅拌,取样分析。

3、缓冲剂循环系统

缓冲剂的循环路线是由贮罐(TK-2C)到计量罐(TK-3C)前再循环回贮罐(TK-2C),在缓冲剂循环泵(PU—4C)的作用下,缓冲剂浆液不断地由贮罐(TK-2C)到缓冲剂计量罐(TK—3C)之前,又回到贮罐进行循环。当需要给计量罐TK—3C 注入缓冲剂时,有关的信号就会激活,关闭循环管道上的自控阀(VSP-B101),打开通往计量罐的阀门(VSP-B102)液流就会经循环管道流入计量罐,当计量罐充满时,(VSP-B101)打开,液流又会回流到贮罐,整个系统又会恢复到循环状态。

供给缓冲剂输送泵的机械密封冲洗水,流经机械密封系统后,回到工艺排水系统。这样,机械密封水就不会将缓冲剂悬浮液稀释。

4、缓冲剂加料系统

缓冲剂计量罐TK—3C是一个带搅拌的不锈钢常压罐,悬挂在一个负荷传感器上。接在罐上的管子是直接插到罐上的,没有任何连接部件,这样可以防止管子干扰传感器的计量。

计量罐的加料与排料,都是由自动过程控制器来进行的。根据反应配方,由批次逻辑制定所需要的计量罐的上限和下限。在加料过程中的某个适当的时刻,缓冲剂逻辑就发出信号,使循环截止阀(VSP-B101)关闭,加料阀(VSP-B102)打开,直至达到加料的计量界限。当液位达到计量罐的上限时,循环阀(VSP-B101)就会打开,加料阀(VSP-B102)就会关闭,此刻,随时可以进行聚合加料。

在聚合釜可以进行加料时,安装在釜上的每个阀都应处在各自正确的位置(包括依尔威阀)上,加料程序得到初始化。当工艺软件将加料程序初始化后,加料罐底部的阀门()就会打开,同时开启加料泵PU—15C。用缓冲剂加料泵(PU—15C)可给缓冲剂加压,通过一个孔板流量计加入到无离子水加料总管中,然后进入聚合釜。孔板流量计可以限制悬浮液的流量,以期获得准确的加料终止点。当低限设定点达到以后,加料泵就会停止,同时也关闭计量罐底部阀门()。此时,在罐中还应剩有一部分缓冲剂悬浮液的残液,最后用水冲洗缓冲剂管道,以保证将所有的缓冲剂都能用加料水带入聚合釜中。

为了向无离子水加料管道中提供足够量的缓冲剂冲洗水,在计量罐底部阀门(VSP-B103)关闭的同时,冲洗水阀门(VSP-B105)打开,冲洗水经缓冲剂加料管道进入加料总管。用一个涡轮流量计可以测得所用的冲洗水的流量。当预定的用来冲洗缓冲剂加料管的冲洗水流过以后,系统中的聚合釜截止阀(VSP-WA01)先关闭,然后关闭缓冲剂加料管线的阀门(VSP-B106),这样就关闭了整个缓冲剂加料系统。此时,在整个缓冲剂加料管和聚合釜的无离子水加料管中都充满着水。

六、分散剂系统

分散剂

分散剂的主要作用是控制PVC树脂的颗粒大小。多数分散剂是水溶性的,与水混合后加入聚合釜。各种溶液可含有一种或多种分散剂。

铁螯合剂

Ca(商品名Versene)代号CA。其作用是提高聚合胶体铁螯合剂为EDTA—Na

2

的稳定性,螯合VCM中的杂质铁。它是一种水溶性粒状固体,与分散剂混合后加入聚合釜。

1、前言

一般说来,分散剂溶液是含一种以上分散剂的悬浮液,用于悬浮法聚氯乙烯生产。分散剂的主要功能是控制PVC树脂颗粒的大小。对于大多数的树脂生产来说,一般需要两种分散剂。

在分散剂配制罐TK—4C中配制分散剂溶液。配制后,输送到分散剂贮罐TK—5C(72.5%)或TK—22C(88%)中。配制罐TK—4C用来完成改性剂或分散剂与无离子水的混合工作。贮罐中的分散剂溶液在泵PU—5C或PU—19C的作用下不断地由贮罐中打出,经循环管到计量罐TK—6C前,然后再回到贮罐中,进行循环。当要向计量罐中加入某种所需的分散剂时,液流会从循环状态变为加料状态。当计量罐TK—6C加满后,液流又恢复到循环状态。

泵PU—7C可将计量罐中的分散剂全部打入聚合釜。当计量罐中液位到达预定的下限后,定时的计量罐冲洗水自动打开,可将罐中全部的分散剂冲出计量罐。此后,另一计时器可启动分散剂加料管道冲洗水系统,以保证将全部的分散剂都带到聚合釜中。

2、分散剂的配制与贮存

分散剂溶液是在一个常压不锈钢罐TK—4C内配制的,该罐带有搅拌器和一组内螺旋管,可加热分散剂溶液配制罐中的物料,也可冷却物料。螺旋管上装有一个带有互联手柄的两个三通阀,可以通入冷冻水,使物料冷却,也可通入蒸汽,使物料加热。通入螺旋管的蒸汽流量是由一个气动温度调节器来控制的。由于三通阀上使用的是互联手柄,故在螺旋管中一次只能通过一种热传导介质。螺旋管中的蒸汽冷凝水会从管道中排入工艺下水系统,而冷冻水则流回到冷冻回水系统。

在分散剂的配制过程中,各种助剂都是人工加入到配制罐中的。用于分散剂配制的水,经过一个共用的流量计累计器后,打入分散剂配制罐。如果配方需要的话,可将配制水在TK-4C加热,同时开动搅拌,在配方规定的温度条件下加入助剂,分散剂和配制水形成悬浮剂溶液。如果配方需要的话,可以向螺旋管内通入冷冻水,降低物料温度。当物料的温度降到规定的温度以下后,取样分析。分析合格后,即可将这批分散剂溶液打到贮罐中去。有的分散剂是可以共溶的,故可以放在一起配制。

分散剂溶液可以靠自身的重力流入到一个常压不锈钢贮罐TK—5C/22C中。TK—5C/22C装有搅拌,以防止配制的分散剂溶液分层。在贮罐还不能容纳一整批配制的分散剂之前,不得把配制罐内的分散剂溶液打入贮罐。在贮罐内装有冷冻水螺旋管,使物料维持在10℃,以抑制细菌的滋生。

在循环泵PU—5C的作用下,分散剂溶液从贮罐经加料罐前,再回到贮罐,这样不断地循环,由于分散剂溶液的各组分在没有搅拌作用就会分层,故一旦电机出现故障,装在贮罐搅拌器和循环泵上的报警装置就会报警。

3、PVA的配制和贮存

由于PVA的配制温度的分布情况与其他分散剂的温度分布不同,故需要一个独立的PVA贮存系统。其配制罐与前面所讲到的分散剂配制用的是同一个配制罐(TK—4C)。关于加热和冷却PVA溶液的装置在五、2中已叙述。

这种PVA溶液靠其自身的重力流入到一个带搅拌的常压不锈钢贮罐TK—22C 中。在贮罐内还不能容纳一整批配制的分散剂溶液以前,不得把配制罐内的分散剂溶液打入贮罐。贮罐中装有冷冻水螺旋管,可以维持低温贮存条件,抑制细菌的滋生。

在循环泵PU—19C的作用下,PVA可不断地由贮罐打到加料罐TK—6C前,再回到贮罐,进行循环。因为这种分散剂在没有搅拌作用下会分层,故一旦出现电机故障,装在贮罐搅拌和循环泵上的报警装置就会报警。

4、分散剂加料系统

分散剂计量罐TK—6C为一个常压不锈钢罐,悬挂在一个负荷传感器上。顶部的管道为内插式,下部为软管连接,以防止管道对负荷传感器计量的干扰。

因为在TK—6C中既没有搅拌,也没有冷却装置,故只有当需要往釜内加料时,才允许将分散剂加到计量罐中,然后将计量罐中的全部物料冲入聚合釜,不允许剩有“剩余的”分散剂。

自动过程调节器和批次逻辑负责进行计量罐加料和聚合釜加料。

分散剂的循环溶液可以自动地由循环路线切换到向加料罐加料的线路,完成加料工作。加料罐的液面高度仅取决于配方的要求。批次逻辑可以发出信号,关闭分散剂的循环阀,打开分散剂加料罐的加料阀。在液位升到预定的高度后,加料阀关闭,循环阀打开,这时加料罐即可向聚合釜加料。

加料的程序是,先输入下限设定点,然后将通向聚合釜的各个阀门设定在正确的位置。以上诸项工作都是由自动过程调节器控制的。当工艺软件将过程调节器初始化以后,加料罐底部的阀门打开,加料泵PU—7C启动,引发剂/分散剂三通阀置在分散剂加料的位置上,分散剂即可通过加料管打入聚合釜中。在分散剂加料到最后一个程序时,聚合釜上的依尔威阀打开,以防止聚合釜内的物料反压到引发剂/分散剂加料管中。

当加料罐中的分散剂液位达到下限时,加料罐冲洗水阀门打开,冲洗时间是预定的,以便将全部的分散剂冲出加料罐,加入到加料罐中的冲洗水的流速要大于将物料排出加料罐的流速,以使剩余的分散剂溶液的液位升高。当定时器将冲洗水阀门关闭后,需将罐中的水抽至临界剩余重量。

当下限重量设定点到达以后,加料泵停止,加料阀关闭。分散剂加料管上的冲洗水阀门打开,将分散剂全部冲入聚合釜的加料总管。应在完成管道冲洗工作之前,聚合釜上的加料阀关闭,以使管道中充满冲洗水,防止聚合釜内的物料反压到加料总管。当预定的水量流过加料管以后(用流量计计量),管道冲洗水阀门关闭。

在加料工作完毕后,加料罐中还应剩有少量的剩余物料。

如果需要加入两种分散剂(Alcotex和PVA),可先加入一种,紧接着再加入另一种,这样可以节省时间。两种分散剂可分别加入到聚合釜中。在两种分散剂加入后,可用无离子冲洗水进行冲洗。

七、引发剂系统

本工艺采用两种引发剂,过氧化二碳酸—2—乙基己酯,代号EHP,过氧化新癸酸异丙基苯酯,代号CNP。

引发剂的作用是引发VCM聚合。为使反应温度保持恒定,通过改变加入聚合釜内的引发剂的用量控制反应速率。VCM聚合是一种自动加速反应,在这种反应中,引发剂的用量是一个重要参数。

本工艺所说的引发剂也称为催化剂,尽管这些催化剂消耗在聚合反应中,但这些化学药品并非真正的催化剂,而是引发剂。“引发剂”这一术语在工厂中已使用多年。

为了便于加入聚合釜内,各种引发剂分别配制成分散液。纯引发剂分解速度很快,但配制成分散液以后,便变得相当安全,消除了快速分解的可能性。

鉴于引发剂EHP和CNP都不是水溶性的,因此,要在水中加少量分散剂以分散引发剂。

1、前言

引发剂是配成一种水相分散液,以使生产操作简便、安全。引发剂的作用是在反应过程中引发氯乙烯单体聚合。通过调节引发剂的用量,可以调节反应速度,以达到稳定反应温度的目的。

用一个带有冷冻水冷却的常压罐TK—9C,将引发剂分散在水相分散液中。在配制过程中不断地搅拌,并用冷冻水冷却,然后排放到引发剂贮罐TK—8C中。在TK—8C中仍需不断地搅拌和冷却。引发剂分散液需在循环泵PU—1C的作用下不断地从贮罐到加料罐前,再回到贮罐进行循环。加料时,循环液由循环状态切换到加料罐TK—1C的加料状态。当加料罐中的引发剂分散液达到设定的高限时,循环液流又恢复到循环状态。启动加料泵PU—3C,可将加料罐中的引发剂分散液加到聚合釜中。然后用无离子水冲洗加料管道和加料罐,以确保将所有的引发剂加到聚合釜中。

2、引发剂分散液的配制

引发剂分散液是在一个带有搅拌器和带有用于冷却、加热的螺旋管的常压不锈钢罐TK—9C中配制的。配制罐上还装有一根废气排放管和排风扇,可排除罐内的烟尘。

首先,在引发剂配制罐内加入一定量的墙角离子水(用椭圆齿轮流量累积器计量)。再根据配方的要求人工加入Alcotex型式的聚乙烯醇。然后将混合物搅拌。聚乙烯醇的作用是将引发剂分散在水中。在螺旋管的进口和出口各装有一个三通阀,调整三通阀的位置,使蒸汽流经螺旋管,加热配制罐中的物料。进入螺旋管的蒸汽是用一个汽动温度调节器自动调节的。这两个三通阀上都装有互联手柄,可以防止热传导介质互串。

当聚乙烯醇变成溶液后,这两个三通阀就需改变位置,使冷冻水通过罐的螺旋管。这时用引发剂配制剩余的那部分水经计量后,加入到配制罐中,以加快冷却过程。

只有当聚乙烯醇溶液冷却到10℃左右时,才能将配方规定量的引发剂加到配制罐中(人工加入)。然后继续不停地搅拌、冷却,直到将这批引发剂溶液输送到贮罐后为止。

引发剂配制时的不断冷却的目的是为了防止这种活泼的引发剂分解。在完成上述混合工作后,取样送化验室分析。在化验合格后,即可批准使用。当贮罐中的液位可以容纳这批配制好的料时,即可将这批料打入贮罐。配制好的引发剂需整批地从配制罐中送到贮缶,以消除在配制缶中可能出现的分层现象。

上述的操作方法,适用于液体引发剂。如果引发剂是水和PVA分散液制成的冷冻片,还需将其溶解并将分散液稀释。这些工作都是在配制过程中进行的。在配制罐中先加入稀释的Alcotex溶液,然后加入引发剂冷冻片,搅拌,以使冷冻片溶解。

3、引发剂贮罐

引发剂分散液靠自身的重量由配制罐流到一个常压不锈钢贮罐TK—8C中。该贮罐装有冷冻水螺旋管,可使温度维持在10℃左右。如果温度升到设定点以上,则高温报警装置报警。温度高过设定点,会加快引发剂的分解速度,降低引发剂的活性。

在循环泵PU—1C作用下,引发剂溶液不停地通过计量罐TK—1C前的自动截止阀,循环回到贮罐中。循环的目的是为防止引发剂在管道中的温度升高而分解。

4、引发剂的加料系统

引发剂计量罐TK—1C是一个悬挂在负荷传感器上的常压不锈钢罐,可用来将引发剂分散液加入聚合釜。所有接在此加料罐上的管都是软联接,以便消除管子对负荷传感器计量的影响。引发剂加料缶的加料工作是由自动过程调节器来完成的。

因为引发剂的加料罐没有搅拌和冷却装置,故只有在聚合釜需要加料时,才允许向加料罐中加料。这个加料操作是通过自动地将循环液流切换到加料罐的方法来完成的。因为加料罐中的物料将全部加入到聚合釜中,故加料缶的加料精确度十分重要。在加料罐的加料管线上装有一个限流孔板,来调节流量,以获得精确的加料缶液位上限的临界值。

有关的加料罐加料和聚合釜加料的详细资料,可参见以后的“联锁说明”。简单地说,加料缶的加料方法大致如下:配方中规定了加料罐液位上限的设定点。一经初始化后,循环阀关闭,加料罐的加料阀打开,开始向加料罐内注入引发剂分散液,直到自动过程调节器测定引发剂分散液的上限达到设定点为止。此时加料罐的加料阀关闭,循环阀打开,引发剂分散液又可以不断地循环。此时,可进行下一釜次的聚合加料。

聚合加料的程序是:先输入下限设定点,将聚合釜上的各个阀门都放在正确的位置上。系统软件将加料过程初始化,即打开引发剂加料罐的加料阀,启动引发剂加料泵PU—3C,分散剂/引发剂三通阀放在可使引发剂经加料管加入到聚合釜的位置上。在引发剂加料过程进行到最后一步时,聚合釜加料阀打开,以防釜中的物料倒流。

当加料罐内的引发剂液位达到设定点的低限时,加料罐冲洗水阀门打开一定的时间,将罐中的引发剂全部冲出加料罐。向加料罐注入的冲洗水的速度应大于物料从罐中排出的速度。这样残余物料的液位才能升高。当计时器关闭冲洗水阀门之后,需将罐中的物料的液位抽至临界剩余点。

当液位达到下限后,加料泵停,加料阀关闭。引发剂加料管冲洗水阀打开,以便将引发剂全部冲到聚合釜中。聚合釜上的加料阀门应在冲洗操作结束之前关闭,使加料管中充满水,以防止聚合釜物料反冲。

当预先规定量的冲洗水经流量计和加料管进入聚合釜后,管道冲洗水阀门关闭。

在加料操作完毕后,加料罐中还应剩有少量的水。

单元D:涂壁系统、废水汽提

6、涂釜剂

涂釜剂,意大利黄。涂在聚合釜内表面及内部构件表面,用以抑制聚合反应时粘壁。这是一种化学处理工艺,如果使用得法,聚合釜内壁表面,经多釜次连续聚合后也不会粘壁。在每次加料之前,将意大利黄防粘釜药剂喷涂在聚合釜内表面。意大利黄防粘釜药剂是一种溶液。这种溶液由蒸汽雾化成液滴后喷涂在聚

合釜内表面。在喷涂过程中,聚合釜内表面保持冷却,以便使防粘药剂液冷凝。在涂釜期间,聚合釜内压力必须接近大气压力。

在美国B.F.GOODRICH公司的PVC生产工艺中,聚合釜内壁不需要进行人工除垢,这是因为聚合加料前在聚合釜内壁喷涂了一层防粘釜剂,基本上可以防止聚合物在聚合反应过程中粘于釜壁,从而使聚合反应进行600釜次也不需要进行釜壁除垢。聚合600釜次以后,釜内壁有少量的黏结物粘在釜壁上,需用高压力的水,用手动或特殊的冲洗系统进行清洗,两种系统均不需要进人釜内除垢。按照北京化二股份有限公司提供的配方和配制方法,在涂壁液配制槽内配成涂壁液后,储存在涂壁液储槽内,使用时涂壁液通过聚合釜顶部的喷射阀打入聚合釜。

聚合釜顶部安装有2个呈180。对称的涂壁喷嘴。每次聚合反应完毕,物料排放干净后,先用1.6MPa的冲洗水,通过喷嘴将釜壁表面松散的聚合物冲洗干净,然后开启涂壁液泵,将计量后的涂壁液与蒸汽一起送进喷嘴,在喷嘴内用0.6 MPa的蒸汽将涂壁液雾化后冷凝在釜内,在釜壁表面形成一层膜,从而防止聚合物粘于釜壁。以上操作是在聚合釜密闭的状态下由DCS控制系统自动控制完成的。

涂釜剂的应用

涂釜剂在本工艺中使用的是意大利黄。

外观:黄色透明液体

比重(g/ml,20℃):1.00±0.02

H值:12.5±0.4

固含量(W/W):5±0.5%

凝固点(℃):-1℃

对光稳定性:极好

对氧稳定性:变成黑色

用于自己装置的涂釜液浓度以经验为基础。不同的装置采用不同的浓度,采用的浓度取决于各个用户的经验和所获得的涂釜效果的情况。因此,对浓度的要求没有一个标准,也不是个关键问题。但对浓度进行调整,和对浓度进行鉴定,对于取得最佳的涂釜效果是很必要的。长期的使用经验和涂釜效果的观察是确定涂釜液最佳浓度和使用量的关键。

2、涂釜液的喷涂

B.F.G公司,喷涂意大利黄涂釜液是用蒸汽喷射管通过聚合釜的顶部弗德罗尔夫阀喷入釜内。在喷射意大利黄之前要用弗德罗尔夫阀对釜进行冲洗。弗德罗尔夫阀对蒸汽喷涂意大利黄并不重要,其主要作用是喷涂之前的釜冲洗和意大利黄在进入聚合釜之前的蒸汽与意大利黄的充分混合。

蒸汽的作用是将涂釜液带到聚合釜壁上并使之冷凝于釜壁,因此,对蒸汽压力要求不是很严格。压力高一些,蒸汽在釜内扰动程度大一些,对釜内各个部位的“雾盖”效果好一些。压力仅受可用性和安全因素的限制。

意大利黄涂釜液在喷涂之前,要求聚合釜内各个部位要有“湿润”的表面。喷涂过程当中,釜的夹套和内冷挡板均需通一些冷却水,以利于蒸汽雾化意大利黄使之充分冷凝在釜壁和内冷挡板的表面。

3、蒸汽涂釜的程序

喷涂时间约需4分钟。

开始时,弗德罗尔夫阀处于开状,以后的程序是:

(1)启动涂釜泵(PU-8D),打开涂釜蒸汽阀()。

高抗冲聚苯乙烯的制备

高抗冲聚苯乙烯的制备 一、聚苯乙烯的发展及高抗冲聚苯乙烯的简介 苯乙烯树脂是五大通用性合成树脂之一,一般按产量仅次于PE、PVC和PP而居第四位。 苯乙烯发展初期,只生产通用型聚苯乙烯。其质硬而脆、机械强度不高、耐热性较差,且易燃。为此人们做了大量的改进工作,形成了高抗冲聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯、丙烯晴-苯乙烯共聚物等为代表的庞大的苯乙烯树脂体系。 高抗冲聚苯乙烯是一种橡胶粒径约为2um,分散在透明聚苯乙烯基质中形成的复合材料。它具有尺寸稳定、电绝缘性好、易于加工、成本低廉、综合性能优良等优点,从而在包装、器械、家电及玩具等领域被广泛使用,消耗量逐年增加。高抗冲聚苯乙烯一般是用橡胶状丁二烯聚合物补强的聚苯乙烯。它可为混合物或接枝共聚物,前者很少引起聚苯乙烯性能的变化,或者根本没有变化,而后者则根据参入的聚丁二烯量在抗冲击强度及其他性能方面显出很大的改善,用橡胶改善聚苯乙烯大大增加了高抗冲聚苯乙烯的应用范围。 二、原理及制备 聚苯乙烯的接枝共聚共混方法主要有乳液―悬浮方法、本体—悬浮方法和连续本体方法等。其中乳液—悬浮方法由于经济╱性能指标较差已经逐渐被淘汰。本体—悬浮方法是发展较晚的一种方法,但由于设备利用率低,工艺流程长,能耗大,生产成本较高,此法一趋淘汰。 1、工业制法 本体法聚合时,首先将橡胶溶解于苯乙烯单体中。在与聚合反应转化至6%—10%时,就开始形成两相,即PS相和橡胶相。这样,苯乙烯中的PS相和苯乙烯中的橡胶相达到一定的相体积比时,在切应力搅拌存在下,即发生相变。此时,橡胶在反应系统中的相容性降低,因橡胶析出而体系粘度骤降,而切应力的存在使橡胶颗粒分散为切断小粒,这便是本体聚合法生产HIPS的关键所在。反应由苯乙烯本体聚合和橡胶苯乙烯聚合两种方式同时进行,经过四个聚合釜连续反应,转化率达75%~80%时,将聚合物送入脱气槽,脱去未反应的单体,再经挤压抽条、冷却、造粒、包装即得成品。 步骤:⑴聚合:由预聚和终聚两部分组成,预聚在较低的温度(如90℃)并伴有良好的搅拌条件下进行;终聚则在较高温度下进行(如120℃),通过加入溶剂来降低反应体系的粘度。⑵后处理:在高温、高真空的操作条件下,脱除熔体中的溶剂和残留单体。 2、实验室制备方法: 原料:聚苯乙烯、SBS弹性体、顺丁橡胶、硼酸锌、钛白粉等。 仪器设备:高速混合机、螺杆挤出机、热压成型、悬臂式冲击机。 试样准备

苯乙烯悬浮聚合制备聚苯乙烯的合成工艺

目录 第一章概述 1.1聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯介绍 (1) 1.2 EPS储存条件 (1) 1.3 EPS生产技术的进展 (2) 1.4 EPS 存在的问题及解决方法 (2) 第二章可发性苯乙烯工艺的设计原理和流程 2.1可发性聚苯乙烯合成的原料 (3) 2.2可发性苯乙烯珠粒制造 (4) 2.3可发性聚苯乙烯塑料成型 (6) 2.4熟化 (7) 2.5成型 (7) 第三章聚苯乙烯珠粒制备的影响因素 1 悬浮分散体系的选择及影响 (7) 2 悬浮分散剂的用量对粒径大小的影响 (8) 3助分散剂的选择与作用 (8) 4.搅拌桨的形式对悬浮聚合的影响 (8) 5 聚合操作因素对产品质量的影响 (8) 6 浸渍条件的影响 (9) 7 后处理的影响 (9) 第四章EPS的性能及用途 4.1 力学性能 (9) 4.2 绝热性能.................... .. (9) 4.3化学性能 (10) 4.4 EPS的用途 (10) 五.总结 (11) 六.参考文献

第一章概述 1.1聚苯乙烯、可发性聚苯乙烯介绍 聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯(GPPS).可发性聚苯乙烯(EPS).高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。 聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料,质地硬而脆,无色透明,可以和多种染料混合产生不同的颜色。聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高,刚度大,玻璃化温度高,性脆等。其玻璃化温度80~90℃,非晶态密度1.04~1.06克/厘米3,晶体密度1.11~1.12克/厘米3,熔融温度240℃,电阻率为1020~1022欧·厘米。导热系数30℃时0.116瓦/(米·开)。 普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。此外还有全同和间同立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性具有高于100摄氏度的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。 发泡聚苯乙烯又称可发性聚苯乙烯,是由苯乙烯悬浮聚合,再加入发泡剂而制得。白色珠状颗粒,相对密度1.05。热导率低,吸水性小。耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振。介电性能优良。溶于丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、氯仿、不溶于乙醇、正己烷、环己烷、溶剂汽油等。可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑料产品。高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物,丁二烯为分散相,提高了材料的冲击强度,但产品不透明。间规聚苯乙烯为间同结构,采用茂金属催化剂生产,是近年来发展的聚苯乙烯新品种,性能好,属于工程塑料。 1.2 EPS储存条件 贮存可发性聚苯乙烯树脂的设备要采取良好的接地预防措施,贮存可发性聚苯乙烯树脂的地方要有良好的通风,远离火源、热源,避免阳光直接照射,容器应密封良好,同时贮罐内应通以惰性气体;为保证最终产品质量,可发性聚苯乙烯树脂的贮存温度应保持在20℃;湿度不能太大,并

聚氯乙烯(pvc)行业概况

行业发展现状: 聚氯乙烯(PVC)是五大通用合成树脂之一,目前已成为中国第一、世界第二的通用型合成树脂材料。聚氯乙烯是应用领域最为广泛的塑料品种之一,可广泛用于工业、农业、建筑、公用事业和日常生活等各个领域。 2012年我国PVC产能历经了短缺-局部过剩-结构性过剩-全面过剩之后,已经步入体制性过剩时代,“以碱补氯”的生产格局也难以为继,价格低迷与产量增长并存,需求下行与产能扩张并举,高库存而高产量,低效益而高投资。 2013 年底,我国PVC产能已经增加到2396万t/a。 2014年,我国PVC 产能为2641万t/a,总产量为1629.6万t(也有文章写到为2389万t/年,首次出现负增长),开工率不足62%,以碱养氯压力巨大。有一些PVC企业在激烈的竞争中减产甚至停产,其中华中、华南、华东地区的PVC 装置退出多是因为缺乏原料成本优势,又不依托一体化循环项目,在行业利润逐渐降低的环境下,被饱和的低端PVC 市场强制退市。聚氣乙烯产能严重过剩,未来将经历漫长的去产能化过程,产能将大幅回落,落后产能逐步被淘汰,部分实力较强的企业将逐步加大对专用树脂及节能降耗方面的投入。 2014年中国主要PVC生产厂家的情况

未来几年新增产能 行业主要生产基地: (一)以广东花都市狮岭镇为中心,辐射泛珠三角,以外资为主体的高档包袋制造业基地。其产品90%销往欧美市场,是中国PVC包袋业的“领头羊”; (二)以福建泉州为中心,以台资、港资为主体的中高档PVC包袋制造业基地。到2006年已有1000多家企业,年产值超过80亿元,约占全国总量的40%; (三)以上海为中心的泛长三角地区,建成上海国际皮具箱包交易中心,国外采购商常年看样下单,吸引了一大批资金实力雄厚的广东、福建和浙江等地包袋民营企业入驻; (四)河北白沟一带,凭借20世纪90年代以来经营箱包的成功经验,一跃建成全国最大PVC包袋专业市场,带动了周边省份相关企业发展,促进了新型产业链的形成。 尽管管近年来pvc产能增速放缓,落后产能进一步淘汰,2015年PVC产能仍然突破了2300万吨。2015年上半年由于各种原因,计划投产的PVC装置均陆续推迟,也暂无新增产能投产。而2015年下半年,受市场行情及传统检修季影响,内蒙、山东多地大装置PVC企业进行了为期较长的装置检修,短时间出现部分牌号货源难寻的局面。截止2015年9月,据国家统计局公布的数据显示,2015年1-9月份PVC累计产量为1212.1万吨,累计同比下降0.5%。2015年1-7月我国进口聚氯乙烯树脂仅在1.58万吨,出口在1.46万吨,预计2015年全年PVC产量在1800万吨左右,供需缺口正在逐渐缩小。 PVC制品大体分为硬质、软质两类,PVC在片材、型材、管材、薄膜等方面的应用均占有一定的市场份额,2014年PVC表观需求量为1631.42万吨,照此预计,2015年PVC过剩率为10.42%。 2014年PVC消费结构

聚苯乙烯塑料的生产工艺

聚苯乙烯塑料的生产工艺 聚苯乙烯[1](PS)是一种无色透明的热塑性树脂。PS 具有良好的光学性能及电气性能,容易加工成型,着色性能好。由于它具有良好的性能,因此,现在已经成为世界上应用最广的热塑性树脂,是通用塑料的五大品种之一。PS 注射成型是PS 制品的主要加工方法。PS 是由苯乙烯单体加聚反应得到的无定形聚合物。苯乙烯的聚合方很多,主要有本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合等。文章以PS GP-525 制造工艺马为例,对成型技术进行了研究。 1 PS 塑料成型特性分析 1.1 工艺特性 (1)熔点不明显:聚苯乙烯为无定形聚合物,熔融温度范围较宽,且热稳定性较好,约在95 ℃左右开始软化,在190 ℃成为熔体,在270 ℃以上开始出现分解。 (2)比热较低:加热流动和冷却固化速度快,熔体粘度适中,且流动性好,塑化效率较高,易于成型;在模具冷却硬化也比较快,故模塑周期短。 (3)受温度和压力影响较大:成型温度和压力的增加,对聚苯乙烯熔体的流动性有明显增长,其中温度比压力的影响更大,在成型过程中,可以通过改变温度和压力,来调节熔体流动性。 (4)吸水性较低:聚苯乙烯的吸水性<0.05 %,成型中所允许的水分含量通常为0.1 %,因此一般无需进行预干燥处理。 (5)收缩率较低:聚苯乙烯的收缩率一般在0.4 %左右,制品成型稳定性好。 1.2 注塑机工作原理及结构[2] (1)注塑机工作原理:注塑机的工作原理与打针用的注射器相似,它是借助螺杆(或柱塞)的推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内,经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程,每一周期主要包括:定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出件后又再闭模,然后再进行下一个循环。 (2)注塑机结构,如图1 所示。 图1 注塑机结构图 Fig.1 Structure of injection machine 1.3 制品与模具的设计 (1)制品的壁厚:制品的壁厚应根据树脂情况进行选择。为减少制品的内应力,有利于物料的均匀收缩,在考虑制品的壁厚时,应注意壁厚的均匀性,要求相差不要太大,并避免缺口、尖角的存在,转角、厚薄连接处等部位采取圆弧进行过渡。

悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒

化学综合实验二 悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒 实验目的: 1、巩固萃取、水洗分离的基本操作 2、巩固化学品称量的基本操作 3、学会PVA悬浮分散剂的实验室制备方法 4、学会悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒的实验室制备方法 5、了解悬浮聚合的一般原理 实验原理: 1、苯乙烯的纯化 加入5%氢氧化钠水溶液萃取主要是利用酚与强碱相互作用的反应原理,除去原料单体苯乙烯中的阻聚剂(对苯二酚),再进行水洗目的在于除去残留在苯乙烯中的碱液。 2、悬浮分散剂的制备原理 聚乙烯醇(PVA),聚醋酸乙烯酯部分或完全水解制得,它是一类水溶性高分子。但高分子在溶剂中的溶解不同于小分子,高分子的溶解过程首先是小分子扩散到大分子链间,使高分子形体溶涨,高分子链间作用力减弱;随着溶涨程度进一步加深,高分子链活动性变大,最终导致高分子化合物溶解,成为均一透明的高分子溶液。 磷酸钙作为分散剂必须是是一种具有一定活性的无机细微粉末。为了提高分散效果,一般采用氯化钙溶液和磷酸钠溶液直接反应制备。 3、悬浮聚合法制备聚苯乙烯珠粒的原理 (1)悬浮聚合是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合,这是自由基聚合一种特有的聚合方法。 (2)基本组分有单体、引发剂、水、悬浮剂等。 (3)悬浮剂是一类能将油溶性单体分散在水中形成稳定悬浮液的物质,例如聚乙烯醇,悬浮机理就是吸附在液滴表面,形成一层保护膜。

碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、磷酸钙、滑石粉、高岭土、硅藻土、白垩等。所制备聚合物粒子粒度均匀、表面光滑、透明度好;粉末越细,分散和保护能力越强,得到的聚合物粒子越细;因此,通常采用在水中进行化学反应的方法临时制备。用量为体系总水量的 0.1% - 1% 。无机分散剂的悬浮机理就是吸附在液滴表面,形成一层隔离层,如图所示: 单体液滴在搅拌和分散剂作用下形成较稳定的悬浮液滴而聚合的过程,原理如图所示: (4)悬浮聚合得到的粒状树脂,粒径在0.01 ~ 5 mm 范围。一般情况下单体是

聚苯乙烯的生产技术

聚苯乙烯的生产技术 2009-07-21 苯乙烯系树脂是苯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而得的一系列树脂。1998年世界77%的苯乙烯用于生产各类苯乙烯系列树脂,日本这一比例为83%。商品化苯乙烯聚合物主要包括通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(IPS)、发泡聚苯乙烯(EPS树脂)、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛(SAN)共聚物等。几种重要的商品化苯乙烯聚合物基本上都是以自由基链式聚合机理经本体、溶液、悬浮或乳液工艺制造的,其中稀释剂本体法工艺最为常用,虽然某些苯乙烯类树脂用悬浮法工艺(EPS树脂)和乳液法工艺(ABS 树脂)生产,但由于经济及其他一些原因,在可能的情况下尽可能采用连续本体工艺是一个发展趋势。 采用自由基聚合反应生产的聚苯乙烯(PS)是玻璃化温度为105℃的无规聚合物,PS均聚物是无定型的脆性材料,具有优异的透明性和可加工性,可制成形状复杂的制品。IPS是通过苯乙烯在聚丁二烯橡胶或丁苯共聚物存在下进行聚合而形成的一种高分子共混物(橡胶粒子分散在PS基质中)。 苯乙烯与丙烯腈、α-甲基苯乙烯、马来酸酐进行共聚,得到的聚合物具有较高的热性能和机械性能。苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚可以提高透明性和耐磨性。苯乙烯与丙烯腈、丁二烯的三聚物(ABS树脂)具有优良的热性能、机械性能和抗冲击性能等综合性能。苯乙烯共聚物是通用树脂和工程树脂之间的一个桥梁,主要用于汽车、电子电器和器械部件以及家用器具等领域,在这些应用领域与尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)以及聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)竞争。 工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺:本体法及悬浮法。本体法是最主要的生产方法,目前世界上85%以上的Ps和IPS是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线,生产能力为(20~160)kt/a。通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术,可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。目前已有单线能力90~138kt/a的大型本体法生产装置投入工业运转,但一般来说单反应器能力30~50kt/a。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺,悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺,间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产,但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低,因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。目前悬浮法一般已经被本体法代替,主要用于生产EPS。 苯乙烯既可作给电子体,又可作受电子体,其聚合过程可有4种不同的机理:自由基聚合、负离子聚合、正离子聚合及配位聚合。苯乙烯聚合的几种机理有其各自的特点:自由基引发、增长和终止过程是同时发生的,因此可以得到较宽的分子量分布(Mw/Mn>2),多种终止途径使其端基具有多样性,而且聚合物分子量对反应物进料的要求不高;负离子聚合机理的链引发、增长和终止是相继发生的,聚合物分子量分布较窄(Mw /Mn<1.1=,控制链终止步骤可以控制聚合物链的端基结构,但是要求聚合反应中的进料必须净化;由于苯乙烯基碳正离子不稳定使分子链很快终止,因此正离子聚合机理很难生产高分子质量的聚合物,而且正离子聚合反应的进料也必须进行净化;Ziegler-Natta配位聚合中使用的金属化合物能够使聚合反应按立构有规的方式进行。因此能够生产高熔点高结晶性有规立构PS,但聚合反应中进料必须进行净化。工业生产中主要采用自由基聚合,其原因一是对进料单体的要求不高,二是引发剂对聚合物性能的影响很小,从而不必从聚合物中将残留的引发剂脱除。

世界聚氯乙烯概况

世界聚氯乙烯概况 聚氯乙烯是合成树脂中重要的品种,从世界范围内PVC 消费看,PVC仅次于聚乙烯排在五大通用树脂中消费量的第二位,在中国,PVC的消费量是五大通用树脂之首,高于聚乙烯的消费量。从生产工艺路线看,除中国和极少几个国家以电石法工艺路线生产,绝大部分国家都是采用石油天然气路线,因此在成本和市场价格不尽一致。 一、世界聚氯乙烯产能分析 2006年全球PVC产能约4291.1万吨,较2005年的4041.1万吨,增长了6.48%,其中:北美866.6万吨、南美143.5万吨、西欧628.5万吨、东欧252.2万吨、亚洲2160.5万吨、中东227.5万吨。2003~2006年全球PVC产能状况见表1。据统计,2006年世界主要PVC生产商的产能状况为:信越化学345万吨/年、台塑287万吨/年、OxyVinyls 176.9万吨/年、欧洲乙烯基132.5万吨/年、LG化学127万吨/年、吉昂122.5万吨/年。这几家PVC生产商产能占2006年总产能的27.75%。 图表1:2003~2006年全球PVC产能单位:万吨/年 地区2003年2004年2005年2006年 北美857 854.3 868 866.6 南美139.5 139.5 143.5 143.5 西欧618 618 618 628.5 东欧232.2 232.2 252.2 252.2 亚洲1535.4 1671.4 1950.1 2160.5 中东144.5 144.5 186.5 227.5 全球总计3526.6 3659.9 4018.3 4278.8

受2004年全球经济转好的影响,2005年是PVC产能增加最多的一年,增长率由2004年的4.19%增加到9.72%,尤其仅中国产能就增加了280万吨,增长率达到35.45%之多。中东地区PVC产能长期短缺,为了适应需求增长,一些厂家也开始扩大产能,2005年产能增幅也达到了29%。近两年北美PVC产能并没有增长,但2008年以后北美PVC产能增加将接近100万吨(扩能情况见图表7),增幅达到12.60%。 图表2:2004~2010年美国、加拿大PVC产能扩增情况 二、其他装置产能变动分析 韩国LG化学集团针对PVC需求旺盛的状况,计划大幅增加PVC/VCM生产能力,主要有:丽川工厂(韩)扩大PVC 9万吨/年产能,为此VCM产能扩4万吨/年;大山(韩)工厂VCM与PVC产能分别扩11万吨/年、5万吨/年。其目标是2008年使韩国的PVC产能达到100万吨/年。LG化学还计

《可发性聚苯乙烯(EPS)的生产工艺》

论文题目: 《可发性聚苯乙烯(EPS)的生产工艺》 摘要主要介绍了国内EPS的生产工艺一步法和两步法,并具体对一步法加以着重介绍。 要介绍了国内的生产状况及其用途,指出EPS市场潜力巨大。 关键词可发性聚苯乙烯(EPS)生产工艺回收和环保 1.前言 可发性聚苯乙烯(EPS)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点,因而被广泛地用作建筑、交通运输等行业的保温绝热、隔音、抗震材料、用作电器、仪表、玻璃制品、电子产品等的缓冲包装材料和食品包装。 自50年代由德国BASF公司开发EPS珠粒生产工艺后,泡沫塑料由于成型工艺及设备简易可行,并可制成各种形状、不同密度的产品,因而发展迅速。现在EPS已成为苯乙烯树脂三大产品(GPPS、HIPS、EPS)中重要的品种之一。国内EPS消费结构,主要是包装和建材,大体比例为包装50%,建材45%,其它5%。随着近年来声像市场,家电市场和快速食品市场的迅猛发展,EPS需求量日益加大。仅据1992年轻工部统计,EPS用于包装方面的需求量就达6.0万t,其中电器包装3.5万t,快餐盒2.5万t。 另外,在建材行业,近年来推出的新型墙体材料,钢板增强EPS板不仅质轻,而且大大减少了建筑的投资,节省能源,施工方便、高效,并能改善居住环境,提高住宅房屋的档次。这种材料大有取代传统建材的趋势。业内人士介绍,我国EPS的年需求量将以20%的速度递增,市场潜力十分巨大。 国内的EPS消费主要集中在江、浙等沿海一带,绝大部分用于包装。由于国家大力发展中西部地区的政策,西北地区的EPS用量也随着电子产业、第三产业、建筑业的蓬勃发展,用于包装及建材的EPS需求量也越来越大,但西北地区目前尚无生产EPS的装置,主要原因是前几年苯乙烯价格的波动及其产量的限制,使很多厂家望而却步,故所用的EPS均需从外地调运。 2. EPS生产主要工艺概况 国外从70年代开始,EPS生产工艺由两步法转向一步法,我国一直延用传统的两步法工艺。两步法工艺能耗高,但由于过程简单、控制容易,因而为一些中小型厂家广泛采用,因此也会长时间地存在下去,通过多年摸索与研究,国产两步法生产也得到改进和完善,在节能降耗方面取得了显著的成绩。如将不符合规格的EPS料返回重新溶解、聚合,不但改善了聚合条件,也使能耗大幅度降低。

综述(1)-聚苯乙烯

聚苯乙烯的功能聚合物的制备方法及应用 综述 摘要 作为聚合物之一的聚苯乙烯的应用范围很广,其衍生物种类繁多,聚苯乙烯可用于合成不同的功能聚合物,不同的功能聚合物具有不同的合成方法和不同的功能应用,本综述就聚苯乙烯的不同功能聚合物的普遍制备方法和应用前景和意义作简要概述。 关键词 聚苯乙烯衍生物制备方法应用概述 (一)侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯 1.侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的制备方法 以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂,通过盖布瑞尔反应(Gabrielaction),将氯甲基聚苯乙烯(CMPS)转变为氨甲基聚苯乙烯。 首先研究了采用相转移化体系并通过亲核取代反应,制备氨甲基聚苯乙烯的前驱体—苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯的过程。相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相,与氯甲基聚苯乙烯亲核取代,顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的邻苯二甲酰亚胺基,生成了邻苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯(PIPS)。 在通过相转移催化制备PIPS的基础上,采用胶束催化体系,在酸性条件下,进行了PIPS的水解反应,将苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯转变为氨甲基聚苯乙烯(AMPS)。

最后以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,使氨甲基聚苯乙烯与5-氯甲基-8-羟基喹啉进行均相反应,成功地制备了侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯(PS8q),AMPS转化率达78%,即实现了8-羟基喹啉的高分子化。 2 侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的研究背景及意义 在所有7种羟基喹啉中,8-羟基喹啉是唯一可与金属离子生成螯合物的物质[1],长期以来,它在医药工业、农业以及分析测试等方面获得了广泛的应用[2],如在分析化学领域,作为一种性能优异的螯合剂、萃取剂和金属离子指示剂,可用于溶剂萃取、吸光度分析[3]、荧光分析等[4]。基于8-羟基喹啉出色的螯合性能、尤其是其对过渡金属离子和重金属离子所具有的特殊优越的螯合性能,促使人们付出巨大的努力去研究它的高分子化方法以便更好的利用其螯合性能。8-羟基喹啉高分子化产物在有机电致发光,螯合树脂等众多科技领域都具有广阔的应用前景。 (二)遇水崩解型聚苯乙烯 1 遇水崩解型聚苯乙烯的制备方法 采用反相乳液聚合法合成了一系列不同吸水倍率的聚丙烯酸钠吸水树脂和以丙烯酸钠为主的多元共聚吸水树脂。将制备的吸水树脂与苯乙烯、表面活性剂(Span-80)组成聚合体系,用过氧化苯甲酞引发进行原位共混聚合,制得遇水崩解型聚苯乙烯。同时,采用“两步法”发泡工艺,制取崩解型聚苯乙烯的泡沫制品。 对于聚苯乙烯/聚丙烯酸钠共混物而言,随着分散剂Span-80含

聚苯乙烯

聚苯乙烯的合成 我合成聚苯乙烯,方法如下:1g苯乙烯加入到3mlDMF中,加入0.02gAIBN,在80度下反应24h,沉入10倍体积的甲醇,产率40%。 工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺:本体法及悬浮法。本体法是最主要的生产方法,目前世界上85%以上的Ps和IPS是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线,生产能力为(20~160)kt/a。通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术,可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。目前已有单线能力90~138kt/a 的大型本体法生产装置投入工业运转,但一般来说单反应器能力30~50kt/a。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺,悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺,间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产,但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低,因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。目前悬浮法一般已经被本体法代替,主要用于生产EPS。 苯乙烯既可作给电子体,又可作受电子体,其聚合过程可有4种不同的机理:自由基聚合、负离子聚合、正离子聚合及配位聚合。苯乙烯聚合的几种机理有其各自的特点:自由基引发、增长和终止过程是同时发生的,因此可以得到较宽的分子量分布(Mw/Mn>2),多种终止途径使其端基具有多样性,而且聚合物分子量对反应物进料的要求不高;负离子聚合机理的链引发、增长和终止是相继发生的,聚合物分子量分布较窄(Mw/Mn<1.1=,控制链终止步骤可以控制聚合物链的端基结构,但是要求聚合反应中的进料必须净化;由于苯乙烯基碳正离子不稳定使分子链很快终止,因此正离子聚合机理很难生产高分子质量的聚合物,而且正离子聚合反应的进料也必须进行净化;Ziegler-Natta配位聚合中使用的金属化合物能够使聚合反应按立构有规的方式进行。因此能够生产高熔点高结晶性有规立构PS,但聚合反应中进料必须进行净化。工业生产中主要采用自由基聚合,其原因一是对进料单体的要求不高,二是引发剂对聚合物性能的影响很小,从而不必从聚合物中将残留的引发剂脱除。

可发性聚苯乙烯EPS的生产工艺修订版

可发性聚苯乙烯E P S的生产工艺修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

论文题目: 《可发性聚苯乙烯(EPS)的生产工艺》摘要主要介绍了国内EPS的生产工艺一步法和两步法,并具体对一步法加以着重介绍。 要介绍了国内的生产状况及其用途,指出EPS市场潜力巨大。 关键词可发性聚苯乙烯(EPS)生产工艺回收和环保 1.前言 可发性聚苯乙烯(EPS)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点,因而被广泛地用作建筑、交通运输等行业的保温绝热、隔音、抗震材料、用作电器、仪表、玻璃制品、电子产品等的缓冲包装材料和食品包装。 自50年代由德国BASF公司开发EPS珠粒生产工艺后,泡沫塑料由于成型工艺及设备简易可行,并可制成各种形状、不同密度的产品,因而发展迅速。现在EPS已成为苯乙烯树脂三大产品(GPPS、HIPS、EPS)中重要的品种之一。国内EPS消费结构,主要是包装和建材,大体比例为包装50%,建材45%,其它5%。随着近年来声像市场,家电市场和快速食品市场的迅猛发展,EPS需求量日益加大。仅据1992年轻工部统计,EPS用于包装方面的需求量就达6.0万t,其中电器包装3.5万t,快餐盒2.5万t。 另外,在建材行业,近年来推出的新型墙体材料,钢板增强EPS板不仅质轻,而且大大减少了建筑的投资,节省能源,施工方便、高效,并能改善居住环境,提高住宅房屋的

档次。这种材料大有取代传统建材的趋势。业内人士介绍,我国EPS的年需求量将以20%的速度递增,市场潜力十分巨大。 国内的EPS消费主要集中在江、浙等沿海一带,绝大部分用于包装。由于国家大力发展中西部地区的政策,西北地区的EPS用量也随着电子产业、第三产业、建筑业的蓬勃发展,用于包装及建材的EPS需求量也越来越大,但西北地区目前尚无生产EPS的装置,主要原因是前几年苯乙烯价格的波动及其产量的限制,使很多厂家望而却步,故所用的EPS 均需从外地调运。 2.EPS生产主要工艺概况 国外从70年代开始,EPS生产工艺由两步法转向一步法,我国一直延用传统的两步法工艺。两步法工艺能耗高,但由于过程简单、控制容易,因而为一些中小型厂家广泛采用,因此也会长时间地存在下去,通过多年摸索与研究,国产两步法生产也得到改进和完善,在节能降耗方面取得了显着的成绩。如将不符合规格的EPS料返回重新溶解、聚合,不但改善了聚合条件,也使能耗大幅度降低。 90年代初,我国也先后引进英国Shell公司一步法生产工艺,并在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产,通过多年实践与探索,对工艺和配方进行一系列的改进,所用悬浮剂和各种助剂已实现国产化,使该生产技术日趋完善和成熟。 EPS一般采用悬浮聚合。悬浮聚合法是将苯乙烯单体在强烈的机械搅拌下分散为油状液滴,并借助于悬浮剂的分散作用悬浮于水中,在引发剂的作用下,聚合为珠状固体。国外从70年代开始,EPS生产工艺由二步法转向一步法。80年代以前国内一直用传统的二步法工艺。90年代初先后引进英国Shell公司一步法生产工艺在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产,通过多年实践与探索,对其工艺和配方进行了一系列的改进,所用

聚苯乙烯-二氧化硅微球的制备

一:实验方案 采用溶胶-凝胶法, 首先利用苯乙烯与3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-570)化学反应合成共 聚前驱物, 利用TEOS在一定的条件下水解与缩合, 一步合成了有机-无机复合纳米微球。 苯乙烯为天津市福晨化学试剂厂产品, 使用 前用10% 的氢氧化钠水溶液萃取3次, 再用水反 复萃取, 无水硫酸钠干燥48 h后, 在35℃减压蒸 馏, 最后得到的单体在气相色谱上未出现杂质峰, 将纯化的苯乙烯在- 1 ℃下保存待用。3-甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷( KH-570) 为天津 市化学试剂一厂产品; Triton X-1为华美生物有 限公司产品;四乙氧基硅烷( TEOS ) 为A ldrich 公司产 品。十二烷基苯磺酸钠( SDS) , 过硫酸钾( PPS ) 等其他试剂均为分析纯试剂, 所用水均为二次蒸 馏水。 二:实验方法 2. 2. 1双端羟基化聚苯乙烯纳米粒子的制备 将0. 8 g十二烷基苯磺酸钠( SDS ), 0. 084 g 碳酸氢钠( NaHCO3 ), 2 mL苯乙烯单体共同溶于 100mL水中, 于油浴7℃, 通N2 的气氛下搅拌 数分钟。待溶液均匀后加入0. 3 g PPS, 反应2 h

后加入2 mL KH-570, 让其继续反应12 h,。用1倍甲醇将羟基化聚苯乙烯 水胶乳稀释, SDS、苯乙烯单体和低聚物可溶于甲 醇。羟基化聚苯乙烯颗粒凝集析出, 离心分离, 用甲醇和蒸馏水反复洗涤, 烘干待用。 2. 2. 2聚苯乙烯/二氧化 硅( PS /SiO2 )纳米复合微球的制备 采用溶胶-凝胶法, 称取0. 2 g 羟基化聚苯乙 烯纳米粒子, 将其溶解于2 mL的甲苯中,加入2 mL TEOS, 370uL T ritonX-100,反应5h。于另一100 mL 的锥形瓶 中, 加入50mL的无水乙醇, 10 mL 25% 氨水, 搅 拌数分钟后, 两锥形瓶液体混合, 继续搅拌24 h, 离心分离, 烘干待用。 采用溶胶-凝胶法制备纳米复合材料, 首先将 共聚前驱物( PS- OH ) 溶解于甲苯中, 再加入 TEOS, 表面活性剂及非水溶性染料苯基卟啉, 使 之构成了一个稳定的乳液体系。当与乙醇混合 时, 在表面活性剂的作用下两体系很均匀地混合 在一起, 修饰了羟基的聚苯乙烯由于带有亲水性 基团- OH, 在乙醇体系中很容易分散开, 不会发 生团聚。利用TEOS 水解与缩合作用形成PS /sio2纳米复合粒子.

聚苯乙烯及共聚物概述

聚苯乙烯及共聚物概述 研发历史 早在1839年人们即发现水汽蒸馏苯乙烯出现苯乙烯的固化反应,当时认为是氧化。20世纪30年代初,为备战需要,德国加快了工业生产苯乙烯及苯乙烯聚合物的开发工作,1933年法本公司开发了连续本体聚合生产聚苯乙烯的工产生产技术。美国于1938年开发了苯乙烯釜式本体聚合工业生产技术。在50年代初道化学公司推出高抗冲聚苯乙烯商品(HIPS),1953年美国出现了ABS树脂,并于1958年建厂投产。 对于苯乙烯聚合过程和聚苯乙烯性质的研究,带动了高分子科学基础研究的发展,HIPS和ABS的成功开发,带动了高分子物理及高分子材料应用研究的发展。因此聚苯乙烯的研究在高分子科学的发展中,发挥了重要作用。 生产规模 2000年世界苯乙烯系树脂生产能力太约为20Mt/a,其中聚苯乙烯(GPPS、HIPS、EPS)生产能力约13Mt/a,ABS树脂生产能力为622Mt/a。我国苯乙烯系树脂发展起步于20世纪60年代,70年代开始工业化生产,80年代随着几套较大型的生产装置的引进开始初具规模。进入90年代,生产装置向着更大型化发展,引进了几套代表目前世界先进水平的生产装置,使我国的苯乙烯系树脂工业迈上了一个新的台阶,到20世纪末我国苯乙烯系树脂生产能力已达到1.20Mt/a。目前我国苯乙烯系树脂生产装置中,除一些小型GPP5装置和小型EPS装置外,其他大型PS生产型装置和全部ABS/SAN装置都是从国外引进的。 生产技术 苯乙烯系树脂是苯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而得的一系列树脂。1998年世界77%的苯乙烯用于生产各类苯乙烯系列树脂,日本这一比例为83%。商品化苯乙烯聚合物主要包括通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(IPS)、发泡聚苯乙烯(EPS 树脂)、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛(SAN)共聚物等。几种重要的商品化苯乙烯聚合物基本上都是以自由基链式聚合机理经本体、溶液、悬浮或乳液工艺制造的,其中稀释剂本体法工艺最为常用,虽然某些苯乙烯类树脂用悬浮法工艺(EPS树脂)和乳液法工艺(ABS树脂)生产,但由于经济及其他一些原因,在可能的情况下尽可能采用连续本体工艺是一个发展趋势。 采用自由基聚合反应生产的聚苯乙烯(PS)是玻璃化温度为105℃的无规聚合物,PS 均聚物是无定型的脆性材料,具有优异的透明性和可加工性,可制成形状复杂的制品。HIPS是通过苯乙烯在聚丁二烯橡胶或丁苯共聚物存在下进行聚合而形成的一种高分子共混物(橡胶粒子分散在PS基质中)。 苯乙烯与丙烯腈、α-甲基苯乙烯、马来酸酐进行共聚,得到的聚合物具有较高的热性能和机械性能。苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚可以提高透明性和耐磨性。苯乙烯

聚苯乙烯PS纳米纤维的制备方法

聚苯乙烯纳米纤维的制备 一、背景 聚苯乙烯(Polystyrene,缩写PS)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。聚苯乙烯无色透明,能自由着色,相对密度也仅次于PP、PE,具有优异的电性能,特别是高频特性好。聚苯乙烯玻璃化温度80~90℃,熔融温度240℃,通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具有优良的绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,但脆,低温易开裂。 聚苯乙烯的结构式 聚苯乙烯纳米纤维的应用领域非常广泛,主要应用于过滤等领域。Zheng等对比了两种不同相对分子质量的聚苯乙烯的静电纺丝纤维膜,发现高分子量的PS可以在较低浓度(5%-10%)下可得到珠链状或均匀的纤维;而低分子量的PS在20%的浓度下也只能获得微球结构[1]。Lu等[3]以0.5%BMIPF6作为PS电纺溶液的添加剂,制得了具有树枝状分支结构的PS/BMIPF6纤维膜,有效增加了纤维膜表面的粗糙度,具有了自清洁特性[2]。苏州大学Jiang等由聚苯乙烯溶液静电纺丝、磺化制得了纳米级聚合物阳离子交换纤维(PNIE),这种聚苯乙烯纳米纤维的离子交换能力强、交换速度快[3]。 二、纳米纤维的制备 2.1仪器和试剂 仪器:型静电纺丝装置(SS-2535);磁力搅拌器;电子天平;扫描电镜。 试剂:聚苯乙烯(PS);DMF(市售,分析纯); 2.2聚苯乙烯纳米纤维膜的制备 使用静电纺丝装置制备纳米纤维膜,原料采用聚苯乙烯(Mw=190000)可纺聚合物,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂。将一定量的PS溶入DMF中,搅拌3h并陈化12h后得到质量分数为10%的纺丝液;将纺丝液放入静电纺丝机推注装置中,调整纺丝工艺参数(纺丝电压,接收距离,推进速率)进行静电纺丝,纺丝完成后将所得纤维膜置于干燥箱中40℃干燥24h,即得到PS纳米纤维膜。 三、结构表征

悬浮法生产聚苯乙烯_

高分子合成工艺设计说明书 题目 院、部:材料与化学工程学院 学生姓名:刘志文 指导教师:罗建新职称讲师 专业:高分子材料与工程学院 班级:1001班 完成时间:2013年6月2日

可发性聚苯乙烯(Expandable PolyStyrene,简称EPS)通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物,是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。 可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计,反应机理是自由基聚合,采用悬浮聚合工艺,以苯乙烯为单体,水做悬浮介质,采用低温悬浮聚合一步法生产工艺。此方法是将苯乙烯单体、引发剂、分散剂、水、发泡剂和其他助剂一起加入反应釜内,聚合后得含发泡剂的树脂颗粒,经洗涤、离心分离和干燥,制得可发性聚苯乙烯珠粒产品;针对聚合反应釜进行了物料衡算、热量衡算,在此基础上通过分析工艺流程,选择出了工艺设备并计算,绘制了带控制点的流程图、并编制了设计说明书和计算书。 关键词:可发性聚苯乙烯;悬浮聚合;物料衡算;工艺设计

Expandable Polystyrene (Expandable PolyStyrene, referred to as EPS) commonly known as the Department of polystyrene and styrene copolymer is a kind of mixture with resin the physical blowing agent and other additives mixture. The most common is to be made of polystyrene with n-pentane as a blowing agent aggregates of transparent PS. The design is about of polystyrene polymerization process section that the annual production capacity is32000 tons, The reaction mechanism is free radical polymerization, suspension polymerization process used styrene as monomer, water suspension medium done using one-step production of low-temperature suspension polymerization process. This method is adding styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agent and other auxiliaries to reactor, the polymer containing a foaming agent, after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, the system may be made of polystyrene beads products; mainly contrapose the polymerization reactor carried out for material balance, heat balance, in this based on the analysis process to select out of the process equipment and calculate and draw the flow chart with control points. And the preparation of the design specifications and calculations of the book. Key Words:e xpandable polyStyrene ;suspension technique ;craft calculation; technological design

聚氯乙烯的发展及应用

聚氯乙烯的发展及应用 摘要:聚氯乙烯(PVC)是世界上最早工业化的树脂品种之一,也是五大通用合成塑料之一,具有良好的物理及力学性能,可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料日用消费品等,被广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等领域,是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种,占世界合成树脂总消费量的29%。从2004年起,国内PVC产量已超过聚乙烯和聚丙烯,跃升为第一位,而且发展迅猛。本文介绍了聚氯乙烯的性能以及随着技术进步而使它得到了更好的发展,从而出现了一些新型的聚氯乙烯材料,使之更好的应用于人类的生活。 关键词:聚氯乙烯新型应用 1、聚氯乙烯的简介 聚氯乙烯,简称PVC(Polyvinyl chloride)是由氯乙烯在引象剂作用下聚合而成的热塑性树脂。这种材料的分子结构为[ ―CH2 ―CHCl― ]n,从分子式可以看出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。聚氯乙烯是由氯乙烯单体(VCM)聚合而成,纯聚氯乙烯树脂性脆,热稳定性差,不能直接使用,必须经过改性混配,添加相关助剂。PVC一般改性造粒制备成粒子后塑化更充分,加工也更容易,尤其是注塑品。严格来说,对于有特殊要求的PVC制品,其改性配方是根据客户要求量身定做的。 聚氯乙烯是五大通用塑料之一,直至今天仍然生死仅次于PP、PE之后,世界上第三大需求的塑料。全球机会各种行业均会用到聚氯乙烯。根据助剂用量不同,聚氯乙烯可以分为软质PVC和硬质PVC。根据存在形式的不同,可以分为液态“塑料溶胶”,颗粒状和粉状的“混合物”;根据加工方式的不同,可以分为型材挤出、片材挤出、压延成型、吹塑成型和注射成型。 聚氯乙烯的物理性能好, 作为铸铁管、铸钢管水泥管的替代管材, 可满足一般建筑工程中耐温、耐压聚乙烯和交联聚乙烯管耐温80 ~ 90 ℃ , 耐压10 巴等要求, 而且重量轻, 韧性好, 耐腐蚀性能好, 安装简便, 接口严密, 寿命可达50 年甚至更长, 同时由于管壁光姗, 阻力小,输送能力可提高30 %。因此传统聚氯乙烯主要应用于建筑市场、电线电缆市场、医疗市场。 随着聚氯乙烯的技术发展,已开发了很多新型的聚氯乙烯材料并得到的新的应用。新型聚氯乙烯主要用于家电(洗衣机干衣机的控制面板、洗碗机控制面板、冰盒外壳,揽拌器机壳)、电气墙盒、接线设备、外配件、连接器,有的也应

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