本体聚合生产工艺
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悬浮聚合法生产聚氯乙烯工艺流程图一、聚合工艺世界上PVC的主要生产方法有4种:悬浮法、本体法、乳液法和微悬浮法。
其中以悬浮法生产的PVC占PVC总量的近90%,在PVC生产中占重要地位,近年来,该技术已取得突破进展。
1.本体聚合生产工艺主要特点是反应过程中不需要加水和分散剂。
聚合分2步进行,第一步在预聚釜中加入定量的VCM单体、引发剂和添加剂,经加热后在强搅拌(相对第二步聚合过程)的作用下,釜内保持恒定的压力和温度进行预聚合。
当VCM的转化率达到8%-12%停止反应,将生成的“种子”送入聚合釜内进行第二步反应。
聚合釜在接收“种子”后,再加入一定量的VCM单体、添加剂和引发剂,在这些“种子”的基础上继续聚合,使“种子”逐渐长大到一定的程度,在低速搅拌作用下,保持很定的压力进行聚合反应。
当转化率达到60%-85%(根据配方而定)时终止反应,并在聚合釜中脱气、回收未反应的单体,而后在釜内汽提,进一步脱除残留在PVC粉料中的CVM,最后经送风系统将釜内PVC粉料送往分级、均化和包装程序。
2.乳液聚合生产工艺氯乙烯乳液聚合方法的最终产品为制造聚氯乙烯增塑糊所用的聚氯乙烯糊树脂(E-PVC),工业生产分两个阶段:第一阶段聚氯乙烯单体经乳液聚合反应生成聚氯乙烯乳胶,它是直径0.1-3μm聚氯乙烯初级粒子在水中的悬浮乳状液。
第二阶段将聚氯乙烯乳胶,经喷雾干燥得到产品聚氯乙烯糊树脂,它是初级粒子聚集而成得直径为1-100μm,主要是20-40μm的聚氯乙烯次级粒子。
这种次级粒子与增塑剂混合后,经剪切作用崩解为直径更小的颗粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊,工业上称之为聚氯乙烯糊。
3.悬浮聚合生产工艺悬浮法PVC生产技术易于调节品种,生产过程易于控制,设备和运行费用低,易于大规模组织生产而得到广泛的应用,成为诸多生产工艺中最主要的生产方法。
在工业生产PVC时,以悬浮法产量最大,悬浮法生产具有设备投资少和产品成本低等优点。
乙烯高压气相本体聚合制备低密度聚乙烯的合成工艺概述乙烯高压气相本体聚合属于自由基型聚合反应机理。
在聚合过程中,由于温度较高,而使产物中以支链大分子为主。
这主要是因高温下易发生链转移。
高压聚乙烯有两种支链,即长支链和短支链,其中长支链是由于分子间的链转移造成的;短支链主要有乙基和丁基短支链,它们的形成是因为链自由基与本身链中的亚甲基上的氢发生了分子链内的转移反应。
CH2CH2CH 2CH222CH 32CH 2C CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3H CH 2CH 22CH2CH 2H CH CH 3CH 2CHCH 2CH 3H CH 2CCH 2CH 3H低密度聚乙烯为乳白色蜡质半透明固体颗粒,无毒,无味,密度在~cm3范围内,在聚乙烯树脂中,除超低密度聚乙烯树脂外是最轻的品种,与高密度聚乙烯相比,其结晶度(55%~65%)和软化点(90~100℃)较低些,有良好的柔软性,延伸性,透明性,耐寒性和加工性,化学稳定性较好,可耐酸,碱和盐类水溶液,有良好的电绝缘性能和透气性,吸水性低,易燃烧,燃烧时放出一种石蜡气味。
由低密度聚乙烯生产的产品主要有薄膜,中空容器,管材,编织袋,周转箱,单丝,瓦楞板,电缆料,板材和鞋。
由于聚乙烯制品的力学性能,电性能良好,化学性能稳定和成型加工性能好等特点,所以,其制品广泛应用在工业,农业,医药卫生和日常生活用品中。
聚合体系各组分及其作用 一、单体乙烯乙烯在常温常压下为略带芳香味的无色可燃性气体。
CAS 号:74-85-1;临界温度: ℃;临界压力:;沸点: ℃;自燃点:℃;乙烯的危险等级4(易燃气体);采用钢质气瓶包装。
运输注意事项:采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。
钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。
运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。
装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。
本体聚合法制备聚苯乙烯聚苯乙烯(简称PS)是一种常见的热塑性塑料,广泛用于各种领域,如包装、电子、建筑等。
本体聚合法是一种制备聚苯乙烯的重要方法。
本文将介绍本体聚合法在聚苯乙烯生产中的应用及工艺流程。
本体聚合法的定义本体聚合法是一种通过在单体分子中结合单体原子来形成聚合物链的方法。
在聚苯乙烯的制备过程中,通过苯乙烯单体的本体聚合,将单体原子结合成长链聚苯乙烯分子。
本体聚合法制备聚苯乙烯的步骤1. 单体准备首先,需要准备苯乙烯单体。
苯乙烯是一种无色液体,在常温下呈透明状态。
在制备聚苯乙烯时,苯乙烯单体是必不可少的原料。
2. 聚合反应将苯乙烯单体引入反应釜中,加入引发剂进行聚合反应。
在聚合反应过程中,苯乙烯单体分子逐渐结合在一起,形成长链聚苯乙烯分子。
聚合反应的条件包括温度、压力、时间等,需要严格控制以确保聚合物的质量和产率。
3. 分离和处理聚合反应完成后,需要将产生的聚苯乙烯聚合物与反应溶剂、引发剂等进行分离和处理。
这一步是为了去除杂质,得到纯净的聚苯乙烯产物。
4. 成型与加工最后的步骤是将得到的聚苯乙烯进行成型和加工。
聚苯乙烯可以通过注塑、挤出、吹塑等方法成型成各种形状的制品,满足不同领域的需求。
本体聚合法的优势本体聚合法制备聚苯乙烯具有以下优势: - 反应条件温和,能够在相对较低的温度下进行聚合反应,减少能耗; - 可控性强,可以精确控制聚合反应的条件,得到理想的产品性能; - 产率高,本体聚合法制备的聚苯乙烯产品纯度高,产率也相对较高。
结语本体聚合法是一种重要的制备聚苯乙烯的方法,通过在单体分子中进行聚合反应,得到具有优良性能的聚苯乙烯产品。
在未来的发展中,本体聚合法将继续发挥重要作用,推动聚苯乙烯及其制品的生产与应用。
常熟理工学院-—-—--材料科学与工程专业聚合物合成工艺课程设计题目:热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺姓名:谭桂莲学号:150208138专业:材料科学与工程专业班级:08级材料(1)班指导教师左晓兵起止日期2010。
12—2011.01目录一、聚苯乙烯简介1.1聚苯乙烯的常用特性1。
2聚苯乙烯的主要用途1。
3使用及生产近况二、聚合机理2.1、聚合过程2.1.1链引发2.1.2链增长2.1.3链终止2.1.4链转移2.2、聚合工艺2.2.1预聚合2.2.2聚合2.2.3分离及聚合物后处理三、聚合体系各组分及作用3.1单体苯乙烯3.2引发剂3.3添加剂四、聚合工艺流程图五、聚合工艺介绍4.1聚合条件4.2聚合设备4.3预聚合釜的作用4.4PS的性能与应用4.4.1聚苯乙烯的共混改性4.4.2苯乙烯系列共聚物六、参考文献一、聚苯乙烯简介聚苯乙烯(polystyrene,PS)是四大通用热塑性树脂之一,它是由苯乙烯单体通过聚合反应而得到的高聚物,聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。
目前,大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合,通常用热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯,其反应都属于自由基型的聚合。
1.1聚苯乙烯的常用特性聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。
其分子中仅含C、H两种元素,平均分子量在20万左右,密度为1。
04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯.聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环,故柔顺性差,质硬脆,抗冲击性能差,其制品敲打起来能发出类似金属的声音。
聚苯乙烯无色透明,透光率为88%〜90%,折光系数为1。
59-1.60,透光性仅次于聚甲基丙烯酸甲酯。
在受到光照和长时间存放时,往往出现混蚀和发黄现象。
聚苯乙烯易于着色,有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率,是成型工艺性最好的塑料品种之一。
因此易于制得形状复杂的塑件。
聚苯乙烯的力学性能与制造方法、相对分子量的大小、含杂质量和定向度有关,相对分子量小者,机械强度要低些,一般低于硬质聚氯乙烯。
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3.5 氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺3.5.1 概述氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。
由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出,氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。
生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。
世界上大规模生产PVC的方法有三种,悬浮聚合法占75%,乳液聚合法占15%,本体聚合法占10%。
我国悬浮聚合法占94%,其余为乳液聚合法。
本体聚合法仅在个别厂家计划生产。
氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水,免去干燥工序;设备利用率高,生产成本低;产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品;产品吸收增塑剂速度快,成型加工流动性好。
但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点:聚合釜溶剂较小,目前最大为 50 M3 ,而悬浮聚合釜溶剂为 230 M3 ,产能有限;聚合工艺技术没有悬浮法成熟,本体聚合方法正处于发展之中。
表3-5-1本体聚合和悬浮聚合本体法生产的聚氯乙烯产品主要用途:管材管件、建筑及装饰材料、包装材料及薄膜、电子电器及电线电缆、交通运输材料、医用器材及制品等。
3.5.2 聚合体系各组分及其作用一、单体氯乙烯氯乙烯的沸点为-14℃,加压或冷却可液化,工业上贮运为液态;氯乙烯作为vc本体聚合的主要原料,对其纯度的要求相当高,一般大于99.9%,微量的杂质的存在对聚合过程和产品树脂的颗粒特性有着显著的影响。
氯乙烯有较强的致肝癌毒性,树脂中残留单体应5ppm 以下。
存放氯乙烯液体的贮槽装料系数不得超过85%。
二、引发剂氯乙烯本体聚合所用的引发剂多为有机过氧化物,一般为过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)(PDEH或EHP)、过氧化乙酰基环己烷磺酰(ACSP)、过氧化十二酰(LPO)和丁基过氧化酸酯(TBPND)等,也可用将两种以上引发剂复合使用。
三、添加剂为了提高产品性能、保证产品质量和生产安全,在聚合过程中需加入少量添加剂。
一般为有机或无机化学品。
①增稠剂一般是巴豆酸,乙酸乙基酯共聚物等,用来调节产品的黏度、孔隙度和疏松度,以便于提高初级粒子的粘度使之在凝聚过程中生成更为紧密的树脂颗粒。