高聚合度聚氯乙烯树脂的开发

高聚合度PVC的生产及应用刘容德,王 晶,李长春(中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东淄博255400)[关键词]高聚合度PV C;电缆料;密封条;生产应用[摘 要]介绍了国内外高聚合度聚氯乙烯的生产及应用情况,并通过实例着重介绍了其在电缆料、密封条等方面的应用。

[中图分类号]T Q325.3 [文献标识码]B [文章编号]1009-7937(2005)04-0023-03高聚合度聚氯乙烯(H PVC)树脂是指平均聚合度一般在1700以上或其分子间具有轻微交联结构的PVC树脂,其中以平均聚合度为2500的HPVC 最为常见。

与普通PVC相比,它具有多种优异的性能,如较高的回弹性、较低的压缩永久变形、优异的耐热变形性能、较高的拉伸强度以及优良的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等,制品硬度随温度变化小,具有橡胶材料的消光性。

适合于作为橡胶替代品用于密封材料、鞋底用料、耐热软管、耐热耐寒电缆料等,是一种具有广阔应用前景的材料。

1 国内外状况HPVC的生产技术最早是由日本开发的,1961年日本吴羽化学公司首先报道了一个生产HPVC 的配方。

日本三菱则采用HPVC制备了聚氯乙烯热塑性弹性体。

孟山都化学公司最早实现了工业化生产,1967年该公司首先开发并销售了这类产品,主要用于取代丁腈橡胶(NBR)和氯丁橡胶(CR),由于初期的H PVC生产及加工技术不成熟,一度影响了HPVC的推广应用。

20世纪80年代,随着人们对HPVC的了解和对成型工艺的掌握,以及合成方法和机械设备的改进,许多厂商对H PVC的开发越来越重视,相继投入大量精力进行研究和开发,如日本电气化学、日产化学、信越化学、住友化学、窒素等公司以及美国Ex xon Chemical和Occidendel Chemi cal等公司陆续推出了超高聚合度或超高分子质量的PVC树脂。

20世纪80年代中期,HPVC在西欧得到了发展,1988年美国和加拿大的两家公司又开发了该树脂,并实现了工业化生产。

超高聚合度pvc树脂用途
超高聚合度PVC树脂是一种聚氯乙烯树脂，具有较高的分子量
和聚合度，因此在许多领域都有广泛的用途。

首先，超高聚合度PVC树脂常用于制造硬质塑料制品，如管道、门窗框、墙板、地板、天花板等建筑材料。

由于其高聚合度，这些
制品具有较好的机械强度和耐候性，能够在室外环境下长期使用。

其次，超高聚合度PVC树脂也被用于制造电缆和电线的绝缘层
和护套，因为它具有良好的绝缘性能和耐化学腐蚀性能，能够保护
电线电缆不受外界环境的影响。

此外，超高聚合度PVC树脂还常用于制造汽车零部件，如车身板、内饰件等，以及家电产品的外壳和零部件，因为它具有良好的
成型加工性能和表面光洁度。

在医疗领域，这种PVC树脂也被用于制造输液管、输血管和人
工器官等医疗器械，因为它无毒、耐用、易清洁，并且能够耐受消
毒和灭菌处理。

此外，超高聚合度PVC树脂还可用于制造包装材料、印刷油墨、涂料、粘合剂等工业产品，以及人造革、地毯、壁纸等家居装饰材料。

总的来说，超高聚合度PVC树脂的用途非常广泛，涉及建筑、
电气、汽车、医疗、包装、印刷、家居装饰等多个领域，其优异的
性能使其成为众多工业和生活领域中不可或缺的材料之一。

高聚合度聚氯乙烯的合成
高聚合度聚氯乙烯（HPVC）树脂一般是指平均聚合度在1700~4000的PVC。

HPVC树脂的合成以悬浮法为主，聚合工艺又可细分为低温法和扩链剂法。

低温法合成的树脂呈长链线型、规整性和结晶度较高，制品质量可靠，但是低温下聚合热传递难度大，对装置撤热系统要求苛刻，生产周期长，故而在高温下辅助于添加扩链剂非常必要。

扩链剂法即在聚合体系中添加带双键的反应性单体，比如邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、马来酸二烯丙酯（DAM）、三聚氰酸三烯丙酯（TAIC）、乙二醇二甲酯丙烯酸酯（EGDMA）、丙三醇二（甲基）丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等，使PVC分子间形成交联或缠结，聚合度增加。

聚氯乙烯生产工艺简介PVC树脂是氯乙烯单体经聚合制得的一类热塑性高分子聚合物，分子式为:[ CH2—CHCl ]n，其中n表示聚合度，一般n=590～1500。

一、氯乙烯单体的制备工业上制备氯乙烯的方法主要有：乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法、乙烯平衡氧氯化法等。

1、乙炔法：乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法，乙炔可由电石（碳化钙）与水作用制得。

此法能耗大，目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国，占我国PVC树脂总量的一半以上。

2、联合法：由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解，脱去氯化氢后得到氯乙烯，副产品氯化氢再与乙炔反应又制得氯乙烯。

3、乙烯氧氯化法：使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水，二氯乙烷再经裂解，生成氯乙烯。

副产的氯化氢在回收到氧氯化工段，继续反应。

4、乙烯平衡氧氯化法：是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。

乙烯与氯反应生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。

氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。

氯化氢回收后，继续参与氧氯化反应。

进入90年代以后，国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。

例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺；使用最便宜的乙烷作原料，直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术；二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线等。

二、氯乙烯的聚合在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，一般采用5种方法生产，即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。

1、本体聚合：一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂，在62～75℃温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另一台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约60℃温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。

本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。

因此，此法生产的PVC树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均一。

浅谈聚氯乙烯（PVC）的生产工艺与发展状况浅谈聚氯乙烯(PVC)的生产工艺与发展状况摘要：聚氯乙烯（PVC）是我国合成材料中高速发展的热塑性合成树脂之一。

本文对聚氯乙烯的生产工艺进行研究,对其生产工艺和应用进行了概述，简单介绍了聚氯乙烯（PVC)在化学工业中的作用和地位，确定了聚氯乙烯的生产工艺。

关键词:聚氯乙烯(PVC)；生产工艺；热塑性；研究；中图分类号:TQ325。

3 文献标识码：A 文章编号：引言: 从上世纪90年代中期以来至2006年底,聚氯乙烯树脂在国内产能已达到一千多万吨/年，位居世界第一；至2012年产能高达两千多万吨。

随着市场经济的不断提高,聚氯乙烯行业也不断研发及引进先进技术,其装置生产实现了规模化与集约化，产品质量提高的同时消耗也在不断降低。

正文：聚氯乙烯（PVC）生产工艺原理聚氯乙烯（PVC）的生产工艺主要方法是氯乙烯的悬浮聚合和乳液聚合.悬浮聚合其操作比较简单，生产的成本也较低，其产品的应用范围十分广泛，例如工业、农业、电力、交通运输等，所以适用于工业中的大规模生产。

当聚合时，采用的是引发剂为油溶性的有机过氧化物类和氧化还原引发体系，当反应时放出大量的反应热。

在聚合反应中存在着较严重的增长链向单体转移，对产物相对分子质量影响最大，链转移可随温度的升高而加快。

当另外加入一些其他成分时，可增强它的耐热性、韧性及延展性能等。

如果增塑剂的加入量达百分之三十至百分之四十时，可制成软质聚氯乙烯,其延伸率比较高，制品相对柔软，而且具有良好的耐蚀性和电绝缘性，时常用于电缆包皮、绝缘层、农业薄膜、工业包装以及日用雨衣等，在当今世上广泛应用的合成材料。

聚氯乙烯（PVC）的发展趋势及工艺状况聚氯乙烯(PVC）是合成树脂中重要的品种，仅次于聚乙烯的第二大通用塑料.国内PVC产能速度非常之快，从2003年年产500万吨到2009年年产量大幅涨到1500万吨，占全球新增PVC产能的90%。

近年来，受大量新增产能投产以及国内需求下降与乙烷基乙烯成本优势等影响，其他国家的PVC出口急剧上升，如美女自2010年PVC出口量已达270万吨,占全球总出口量的60％。

高聚合度聚氯乙烯（HP-PVC）树脂一简介高聚合度聚氯乙烯（简称HP-PVC）是指平均聚合度在1700（K≥80）以上的聚氯乙烯树脂。

HP-PVC的牌号以平均聚合度分，有2000、2500、3000、4000、和8000等几种，以平均聚合度为2500最常用。

生产方法有悬浮法和乳液法或微悬浮法。

优点：强度高、回弹性好、压缩永久性变形小、耐热、耐寒、耐老化、耐疲劳、抗磨、蠕变性小等，对制品有一定的消光作用。

高聚合度聚氯乙烯树脂（YH2500）采用低温生产工艺，PVC分子链团的结晶相大大提高，分子量的增大使无规分子链间的缠绕点增多，大分子链滑移困难，因而其拉伸强度大、伸长率高，制品硬度随温度变化小，具有橡胶材料的消光性及类似交联结构，手感好。

相比之下，普通PVC软质制品的力学强度偏低，其耐热性、耐寒性、耐久性差，增塑剂易迁移，弹性不足等缺陷，制约了其在高档产品中的应用，YH2500树脂的开发，改进了普通PVC 材料的力学性能尤其是冲击回弹性，压缩永久变形率与磨耗得到良好改进。

使之达到了弹性材料的要求。

HP-PVC用于软制品时使用寿命较长。

K值为95的HP-PVC树脂比通用PVC树脂的增塑剂吸收速度快、吸收量大、密度小，用于轻量化的汽车配件、耐磨耐折的电线电缆、民用鞋底、地板覆层、屋顶卷材等。

HP-PVC压缩回弹性能比通用PVC有明显提高，可作为橡胶的替代品，适用于汽车的弹性体复合物、工业机械垫料和其他弹性部件。

HP-PVC树脂复合物具有良好的抗撕裂性能。

可用于汽车制动装置和加速器踏板敷层及代替具有相同的耐磨损性能的材料，如用做高抗撕裂软膜。

HP-PVC树脂复合物具有较宽的使用温度、较低的脆化温度和优良的耐高温和耐蠕变性能，硬度对温度的依赖性小，可制作耐寒、耐油、耐老化、耐海水等制品，如输送热水或油类介质的耐热管和电缆护套、电器孔塞衬垫。

HP-PVC树脂可用在医学领域，如塑料血袋、输液管等，但要求其不含有毒性物质、溶出性小、生物相溶性好(如溶血性低、抗凝血性好)等,因此要求HPVC树脂在生产过程中不使用有毒助剂(如甲苯、腈基团等),树脂残留VCM含量低,热稳定性高。

聚氯⼄烯⽣产概述聚氯⼄烯塑料⽣产概述姓名（楷体四号）班级（宋体五号）[摘要]聚氯⼄烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)，是我国第⼀、世界第⼆⼤通⽤型合成树脂材料，聚氯⼄烯由氯⼄烯单体通过⾃由基聚合⽽成，可⽤于制作制服和专⽤保护设备的⽪带，机场候机楼地⾯和其它场所的坚硬地⾯。

利⽤挤出机可以挤成软管、电缆、电线等。

本⽂对聚氯⼄烯的研究，⽣产和应⽤进⾏了详细的概述，阐述了其在化学⼯业中的作⽤和地位。

确定了聚氯⼄烯的⽣产⼯艺，在确定聚氯⼄烯⽣产⼯艺的基础上进⾏了物料衡算，热量衡算，设备选型等。

介绍了悬浮法聚氯⼄烯⽣产过程中聚合单元、单体回收单元和汽提⼲燥单元中的⼀些操作技巧。

[关键词] 聚氯⼄烯（PVC）氯⼄烯物料衡算热量衡算聚合反应Brief introduction of the production of PVC plasticName ( in four )Class ( in five )Abstract: Polyvinyl chloride ( Polyvinyl Chloride, referred to as PVC ), is China's first, the world's second largest general-purpose synthetic resin material, polyvinyl chloride from vinyl chloride monomer through free radical polymerization, which can be used for making uniforms and special protection equipment belt, airport ground and other places of the hard ground. Use of the extruder can be squeezed into the hose, cable, wire etc.. The PVC research, production and application are summarized in the chemical industry, expounds the role and status of. Determination of PVC production technology, in the determination of PVC production process on the basis of the material balance, heat balance, equipment selection. Suspension PVC production process were introduced in polymerization unit, monomer recovery unit and stripping drying unit in some operating skills.Key words:Polyvinyl chloride ( PVC ) Vinyl chloride Material balance Heat balance calculation Polymerization⼀、前⾔聚氯⼄烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）树脂是由氯⼄烯单体（Vinyl Chloride ，简称VC）聚合⽽成的热塑性⾼聚物，⼯业⽣产主要⽤悬浮法，浮液法，本体法和溶液法，以及衍⽣发展的微悬浮法等⽅法⽽实现。

一.聚氯乙烯树脂概述聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride Monomer，简称VCM)聚合而成的热塑性高分子聚合物，其结构单元(-CH2-CHCl-)n，n为聚合度，其英文名称为Polyvinyl Chloride Polymer，我们通常简称为PVC或PVC树脂。

1872年，Baumann合成了聚氯乙烯，1912年，德国人Fritz Klatte合成了PVC，并在德国申请了专利，但是在专利过期前没有能够开发出合适的产品。

1926年，美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中，在冷却后，意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。

这一偶然发现打开了聚氯乙烯工业化的大门，成为五大通用树脂中最早工业化的产品。

1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。

1941年，美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。

1958年我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯--年产3kt的装置在辽宁锦西化工厂建成投产，这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。

几十年来，聚氯乙稀以其具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。

聚氯乙烯树脂是一种白色粉末或颗粒，粒径60～250μm，表观密度0.40～0.60g/cm3，有光泽。

透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。

聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。

但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。

PVC制品视增塑剂含量多少可分为软、硬制品，一般增塑剂含量0～5份为硬质品，5～25份为半硬质品，大于25份为软质品。

高聚合度聚氯乙烯树脂TH―2500
TH—2500型PVC树脂是我厂开发研制的新型专用树脂。

该树脂可加工成具有橡胶弹性的高分子材料，除具有其它热塑性弹性体的性能之外，还具有永久的压缩永久性，变形小、回弹性大、耐寒性高、耐弯曲疲劳和耐磨性好、硬度随温度变化小等优点，其产品质量已达到国外同类产品的质量水平。

该树脂用于加工汽车火车玻璃镶嵌密封条塑料门与集装箱门、冰箱密封条、盐膜、农膜、雨衣膜、耐高温电线、手套、高级鞋底等。

其产品的特点：成本低、质量好、经济效益高、市场竞争力强在我国具有广阔的发展前景。

质量标准。