SPVC工艺规程
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目录第一章:概述第二章:原、辅材料及产成品、副产物规格第三章:主要经济技术指标第四章:生产原理第五章:生产过程叙述第六章:主要设备介绍第七章:生产过程工艺控制指标第八章:中控分析控制指标第九章:生产危害及安全防护措施第十章:常见故障及处理方法第一章:概述热塑性塑料聚氯乙烯因其电性能和阻燃性能良好,机械强度及耐磨性好,被广泛应用于建筑、运输、包装、电子电器、室内装饰、医药卫生等工、农业生产,更由于聚氯乙烯树脂在生产中耗资源少,能耗低,且原料易得,在通用塑料中成为性能较好,生产成本较低,且使用量最大的产品品种.我国聚氯乙烯工业的发展已有四十多年的历史,在消化、吸收国外工艺技术的基础上,广泛地进行工艺革新、设备改造,使我国聚氯乙烯工业从无到有,从小到大,2002年产量已达360多万吨。
聚氯乙烯树脂是氯乙烯单体在一定条件下通过自身聚合而生成的。
在聚氯乙烯树脂生产过程中,生产出高质量的氯乙烯单体是至关重要的,在几十年的发展过程中,国内、外聚氯乙烯生产厂家在提高单体生产工艺水平,改进单体生产路线,降低单体生产成本等方面做了大量的工作。
最早生产氯乙烯单体的方法是用乙炔与氯化氢气体在氯化汞催化剂存在下合成氯乙烯,该生产工艺中,采用的原料主要是电石乙炔和氯化氢.随着技术的发展,还出现了其它生产方法:一、联合法以二氯乙烷(EDC)裂解制取氯乙烯并副产氯化氢,然后氯化氢与电石乙炔再合成氯乙烯,两种粗氯乙烯经精制得到单体用于聚合。
二、乙烯氧氯化法沸点下,在二氯乙烷(EDC)液相中乙烯直接发生氯化反应,生成二氯乙烷(EDC)以气相排出,经裂解制取氯乙烯。
此法简化了分离,洗涤过程,并且热能得以充分利用。
三、乙烷氧氯化法乙烷的一步氧氯化制取氯乙烯工艺只进行了工业性试验,成本较低,但没有生产装置建成投产.我公司装置采用荷兰JOHN·BROWN公司的工艺设计,以乙炔与氯化氢为原料在氯化汞催化剂存在下合成氯乙烯。
第二章:原、辅材料及产成品、副产物规格一、产品(氯乙烯)学名:氯乙烯分子式:C2H3CI英文名:Vinylchloride结构式:H—C=C—CIH H分子量:62。
pvc管生产工艺流程
PVC管是一种常用的管材,用于输送液体或气体。
其生产工
艺流程主要包括原料准备、混合、挤出、冷却和切割等环节。
首先是原料准备,PVC管的主要原料为聚氯乙烯(PVC)树脂。
树脂需要按照一定比例配制,根据管道的用途可以添加一些增塑剂、稳定剂、填充剂等辅助材料。
接下来是混合,将树脂和辅助材料放入搅拌机中进行混合,使其均匀混合。
混合需要一定的时间,以确保各种原料充分融合。
完成混合后,将混合好的料料送入挤出机中。
挤出机将材料加热至熔化状态,并通过螺杆的转动将熔化的材料压力推入模具。
在模具内,熔化的材料经过一定的压力和温度作用,形成一定大小、形状和厚度的管道。
模具根据需要可以设置多道测量孔,用来控制管道的尺寸。
挤出后的管道需要通过冷却来固化。
通常是通过水浸泡或风冷来加速冷却过程。
冷却的速度和时间需要根据不同的管道尺寸和厚度来确定,以保证管道的质量。
最后是切割,根据需要将冷却固化的管道切割成合适的长度。
可以使用手动或自动切割机来完成,以保证切割的准确性和效率。
以上就是PVC管生产工艺流程的基本步骤。
根据不同的管道
规格和要求,可能会有些许不同,但整体流程是相似的。
通过这一流程,可以生产出质量稳定的PVC管,用于不同领域的应用。
pvc管道生产工艺流程及配方表
标题:PVC管道生产工艺流程及配方表详解
一、PVC管道生产工艺流程
1. 原料准备:PVC管道的主要原料是聚氯乙烯(PVC)树脂,通常还会添加稳定剂、润滑剂、填充剂等辅助材料。
这些原料在生产前需要进行精确的称量和混合。
2. 混合:将称量好的原料放入高速混合机中,通过高速旋转使原料充分混合均匀,形成均匀的粉状物料。
3. 熔融挤出:混合后的物料进入挤出机,经过加热熔融,然后通过模具挤出成形为所需形状的管材。
4. 冷却定型:挤出的热态管材进入冷却水槽,通过冷水使其快速冷却并定型。
5. 切割:定型后的管材通过切割机切成规定的长度。
6. 检验:对切割后的管材进行尺寸、外观、性能等多方面检验,确保产品质量。
7. 包装入库:合格的产品进行包装,然后存入仓库等待销售。
二、PVC管道基本配方表
以下是一个基本的PVC管道配方表,具体比例可能会根据生产需求和产品质量要求进行调整:
- PVC树脂:100份
- 稳定剂:2-3份(如钙锌稳定剂)
- 润滑剂:0.5-1份(如硬脂酸钙)
- 填充剂:10-30份(如碳酸钙)
- 增塑剂:5-15份(如DOP)
- 抗冲击改性剂:0.5-1份(如CPE)
- 其他添加剂:如紫外线吸收剂、色粉等,根据需要适量添加。
以上配方中的“份”通常是按重量计的,具体比例需根据设备、工艺和产品要求进行优化。
请注意,PVC管道的生产涉及到复杂的化学反应和物理过程,因此在实际操作中,应由专业人员按照严格的标准和规程进行。
同时,配方的调整也需要在专业的实验室环境中进行,以保证产品的质量和稳定性。
pvc工艺流程范文PVC工艺流程是指利用聚氯乙烯(PVC)原料进行加工生产的一系列工艺操作流程。
PVC是一种常用的合成材料,具有优良的耐磨、耐腐蚀、电绝缘和可塑性能,广泛应用于建筑、电子、医疗、交通等行业。
下面将详细介绍PVC工艺流程,包括原料准备、挤出成型、定型冷却和检验包装四个方面。
首先是原料准备。
PVC工艺流程的开始是将PVC树脂作为主要原料进行准备。
PVC树脂是用各种工艺由乙烯经聚合得到的塑料颗粒,具有优良的物理力学性能。
在原料准备过程中,需要根据产品的要求选择不同的型号和牌号的PVC树脂,并将其加入到混料机中进行预混合。
接下来是挤出成型。
预混合好的PVC树脂需要通过挤出机进行加热和挤出成型。
挤出机是一种高温、高压的设备,通过加热和螺杆的旋转来将PVC树脂熔化,并将熔化的PVC树脂从挤出机的模头中挤出。
在挤出成型过程中,可以通过调整模头的形状和大小来获得不同形状和规格的PVC制品。
然后是定型冷却。
在挤出成型完成后,需要对挤出的PVC制品进行定型和冷却。
定型是指通过模具对挤出的PVC制品进行形状修整,例如对管材进行切割和孔径修整,对板材进行切割和砂光等工艺。
定型过程中还可以对PVC制品进行印字和喷涂等加工。
冷却是指将定型后的PVC制品进行冷却,使其固化。
一般采用水冷却或气冷却的方式,根据不同的产品要求选择不同的冷却方式。
最后是检验包装。
经过定型冷却后,需要对PVC制品进行质量检验。
包括外观检验、尺寸检验、物理力学性能检验等。
外观检验主要是通过目测进行,检查制品的表面是否有瑕疵、凹凸、颜色是否均匀等。
尺寸检验则需要使用尺寸测量仪器进行,检查制品的长度、宽度、厚度等尺寸是否符合要求。
物理力学性能检验包括强度、硬度、耐磨性等方面的检测。
检验合格的PVC制品可以进行包装,通常采用塑料薄膜包装或纸箱包装。
综上所述,PVC工艺流程包括原料准备、挤出成型、定型冷却和检验包装四个主要步骤。
通过这些步骤,可以将PVC树脂加工成不同形状和规格的PVC制品,广泛应用于各个领域。
PVC管材挤出生产工艺管理规定1 目的为了对 PVC管材的生产工艺和过程进行有效监控,提高管材挤出生产工艺的科学性和合理性,促进 PVC管材各机台稳定生产,特制定本规定。
2 部门工艺管理组织架构和人员职能分工2.1工艺管理组织架构图2.2职能分工2.2.1工艺工程师-工艺巡检a)每天上午巡检各生产线工艺情况;b) 每天不定时巡检各班工艺记录情况;c) 每天对设备、模具、物料使用情况进行巡检;d) 每周对工艺数据库的数据进行复检;工艺技术管理对试方试料、试模、试机、新产品等工艺的设定及跟踪、分析、总结;2.2.2班长正常生产过程a)每周对工艺数据库的数据进行校对和分析;b)组织生产中工艺疑难技术问题攻关、纠正预防方法并形成书面总结;c)每月对技工针对性的进行工艺技术培训;d)负责有利于生产的各类工艺记录表单的设计及修订;a) 对影响工艺的主机、辅机进行巡检;b) 对《PVC-U管材挤出生产记录》各项自检记录填写情况进行巡检;c) 对技工反馈的工艺疑难问题,及时处理,半小时内解决不了的及时向工艺工程师反馈;d) 在班前班后会议,点评当班工艺记录情况;e) 对开机工艺进行核对及更正;f) 负责工艺记录的签字审核;2.2.3组长a) 对试料、试机、试模、新产品的工艺监督记录,出现异常时及时反馈到总工艺员;b) 对过程中色相变化、性能不达标的机台工艺进行微调,1h内无法改变反馈到总工艺员;c) 由于物料异常,工艺波动较大,做出快速反应,同时通知总工艺员;2.2.4操作员a) 负责其管辖机台的工艺情况;b) 负责所管辖机台工艺的记录;c) 按开机指令书工艺要求,对开停机机台进行工艺设定;d) 监督操作工做好数据记录、收集工作;e)正常生产过程的工艺波动,技工有权调整;f) 负责机台工艺的记录;g) 负责管材质量异常反馈;2.2.5.1工艺数据管理员工艺数据表单的整理a) 每天负责整理各机台三班工艺记录表单;b) 每天对记录表单的数据审核、检查和输入;c) 对记录错误的记录人员有权处罚;d) 每月对工艺记录保存、归档;e) 每年对数据库中的内容进行备份、归档;2.2.5.2、工艺数据库的输入a) 负责把每天每个机台某个班的工艺数据输入数据库;b) 负责监督、核查生产记录的完整性、准确性;每周对输入数据进行核查;3 工艺设定的一般原则及权限划分工艺设定的一般原则公司现生产的聚氯乙烯管道产品原料均为 C、H、Cl元素为主的高分子聚合物,属于热敏性材料,且分解温度要低于熔融温度,没有聚烯烃类原料的热稳定性好,加工性能相对不稳定。
pvc管材工艺流程PVC管材是一种常见的塑料管材,由聚氯乙烯(PVC)树脂制成。
它具有耐腐蚀、耐高温、耐压等特点,广泛应用于建筑、市政、电力、通讯等领域。
下面将介绍PVC管材的工艺流程。
首先,原料准备。
PVC管材的主要原料是聚氯乙烯树脂,此外还需要一些助剂,如稳定剂、增塑剂等。
原料必须经过严格的检验,确保其质量符合要求。
其次,将原料投入到高速混炼机中,进行混炼。
混炼的目的是将各种原料充分混合,并通过高速搅拌使树脂充分塑化,消除杂质和气泡,提高产品的质量。
然后,将塑化好的树脂经过挤出机挤出成管形。
挤出机由进料系统、挤压系统、挤出系统和控制系统组成。
树脂经过加热、融化、塑化后,通过挤出头的模具形成管状,并通过牵引机构将管材牵引出来。
接下来,将挤出的管材经过真空冷却。
冷却的目的是使管材迅速降温,保持其形状稳定。
冷却过程中,可通过调整冷却水的温度和流量来控制管材的冷却速度。
然后,将冷却的管材经过切割机进行切割。
切割机根据需要将管材切成不同长度的管段,以便后续加工或使用。
接着,对切割后的管材进行修整和检验。
修整的目的是去除管材两端的毛刺和不平整部分,使管材两端光滑。
检验的目的是确保管材质量符合标准要求,如外观质量、尺寸偏差等。
最后,将经过修整和检验的管材进行包装和存储。
常用的包装方式有塑料膜包装、纸箱包装等。
包装材料必须具备防水、防尘、防潮等性能,以确保产品在运输、储存和使用过程中的质量安全。
综上所述,PVC管材的工艺流程包括原料准备、混炼、挤出成型、真空冷却、切割、修整和检验、包装和存储等环节。
每个环节都需要严格控制和操作,以确保产品的质量符合要求。
这些工艺流程为生产高质量的PVC管材提供了重要保障。
pvc管生产工艺流程PVC(聚氯乙烯)管是一种常用的塑料管,广泛应用于建筑、给排水、电力、农业及化工等领域。
下面将介绍PVC管的生产工艺流程。
首先,PVC材料需要进行原料准备。
将PVC树脂颗粒与其他添加剂(如稳定剂、增塑剂、填料等)按一定比例混合加热,使其熔化成为黏稠的熔融料。
接下来,将熔融的PVC料通过挤出机进行挤出成型。
挤出机由进料装置、螺杆、模头和挤压机构等部分组成。
经过螺杆的转动,将熔融的PVC料从进料口进入螺杆腔室,随着螺杆转动逐渐挤压出来,并通过挤压机构中的模头形成管状。
挤出成型后的PVC管需要进行冷却。
通常会使用水冷却方法,通过将冷水通过管壁内部,使得管壁温度下降,使其变硬。
冷却后的PVC管更加坚固,可保持其形状。
冷却的PVC管需要进行定径处理。
定径装置通常由模具和冷却装置组成。
PVC管通过模具,使得管壁的外形得到一定的压制,使管径达到规定的尺寸。
同时,冷却装置也可继续对PVC管进行冷却,以确保其尺寸稳定。
随后,通过切割设备对PVC管进行切割,形成所需的长度。
切割设备通常是以锯切或切割刀片的形式进行,使得PVC管的长度符合生产要求。
最后,通过检验工序对PVC管进行质量检测。
主要检查PVC管的外观、尺寸、力学性能等指标,以确保其质量符合标准要求。
总结起来,PVC管的生产工艺流程包括原料准备、挤出成型、冷却、定径处理、切割和质量检测等环节。
这些环节相互配合,完成PVC管的生产过程,旨在生产出高质量、符合要求的PVC管产品,以满足各个领域的应用需求。
pvc管材生产工艺流程
PVC管材的生产工艺流程包括原料准备、混炼、挤出成型、冷却、切割和成品质检等环节。
首先是原料准备。
PVC材料是由聚氯乙烯树脂、稳定剂、助剂和填料组成。
这些原料需要事先量好并准备好,以保证生产过程的顺利进行。
接下来是混炼。
将事先准备好的PVC树脂和其他添加剂放入混炼机中进行混炼。
混炼的目的是将各种原料充分混合均匀,确保PVC管材的质量。
混炼完成后,将混炼好的PVC熔体通过喂料装置输送到挤出机中。
挤出机将PVC熔体加热并压缩,然后通过模头将熔体挤出成型。
挤出成型的PVC管材经过模头之后进入冷却装置,冷却装置通过水冷却的方式,迅速将PVC管材表面温度降低,使其硬化和固化。
冷却完成后,PVC管材经过切割装置进行切割。
切割装置根据需要将PVC管材切割成不同长度,以满足客户的需求。
最后是成品质检。
对切割好的PVC管材进行质量检验,包括尺寸、外观和物理性能等方面。
只有通过检验的PVC管材才能被认定为合格品,可以包装和销售。
总结起来,PVC管材的生产工艺流程包括原料准备、混炼、挤出成型、冷却、切割和成品质检。
每个环节都需要严格控制和监测,以确保PVC管材的质量和生产效率。
这样才能生产出符合标准的优质PVC管材产品。
PVC管材生产工艺流程
一、原料选择
二、搅拌混合
将所选的PVC树脂、辅助剂等按一定的配方放入高速混合机中进行搅拌混合,使各种原料均匀混合,形成塑料料浆。
三、挤出成型
将混合均匀的塑料料浆通过给料机输送至双螺杆挤出机,挤出机利用双螺杆的旋转和螺杆间的压力,将塑料料浆进行分散、塑化、熔融,并将熔融的塑料挤出成型,形成管材的初始形状。
四、真空冷却
经过挤出机挤出成型的管材会经过冷却水箱中的冷却水浸泡,同时利用真空系统对管材进行内外的冷却和固化,使其保持稳定的形状和尺寸。
五、牵引定径
冷却固化后的管材会经过牵引定径机构,利用牵引辊和定径模具对管材进行牵引和定径,使其达到所需的尺寸和形状要求。
六、切割检验
通过切割机将牵引定径好的管材进行切割,并进行必要的外观质量和尺寸检验。
合格的管材将进行下一步的处理,不合格的管材需进行返工或处理。
七、包装储存
经过质检合格的管材将进行包装,一般采用塑料薄膜包装,以保护管材的表面免受损坏。
包装好后的管材将进行储存,并标明型号、规格、生产日期等信息。
八、卸货装车
根据订单要求,将包装好的管材进行卸货装车,准备发往用户。
在装车过程中,需要注意对管材的搬运、装载等操作,以防止管材的损坏。
九、质量控制
在整个生产过程中,需要进行质量控制,对原料、中间产品和最终产品进行检验和测试,以确保产品的质量符合标准要求。
常见的检测项目包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试等。
以上就是PVC管材的生产工艺流程,通过这一系列的生产工艺,可以制造出质量稳定、外观平整、尺寸精确的PVC管材产品。
一、产品概述1.产品名称、化学结构式、主要理化性质1.1 产品名称学名:聚氯乙烯树脂英文名称:Polyvinyl Chloride Resin简称:PVC1.1分子式与结构式分子式:( CH2CHCl) n结构式:H ClC CnH H1.3 物理性质外观:白色粉末平均分子量:40625-84375比重:1.35-1.45表观密度:0.42-0.62 g/ml比热:0.84-1.46 J/g²℃ (0-100℃)导热系数:0.59 Kg/h²m²℃颗粒直径:60-200 μm软化点:75-85 ℃热分解点:>100℃开始分解放出HCl1.4 化学性质PVC的化学稳定性很高,除少数有机溶剂外,常温下可耐任何浓度的盐酸。
90% 以下的硫酸、50-60%的硝酸及20%以下的烧碱,此外,对于盐类亦相当稳定。
PVC在火焰上能燃烧并放出HCl,但离开火焰即自熄,是一种“自熄性”、“难燃性”物质。
PVC在100℃以上开始分解并缓慢放出HCl。
随着温度上升,分解与释放HCl速度加快,致使PVC变色。
2.技术标准、产品质量规格、包装贮运方式2.1 PVC型号符号:B:WS-800SD:WS-1000S、M-1000F:WS-1300S、M-13002.2 技术标准及产品质量规格我公司生产的聚氯乙烯树脂按《食品包装用聚氯乙烯树脂》(WS-800S 、 WS-1300S、WS-1000S)企标出厂。
当杂质粒子数等超过规定时,执行《有色制品用聚氯乙烯树脂》企标。
见表1.1、表1.2。
同时,我公司还可生产医用级树脂M-1000、M-1300,见表1.3和表1.4。
透明级聚氯乙烯树脂,见表1.5:表 1.1 食品包装用聚氯乙烯树脂企业标准2.3 包装贮运方式成品分大袋(500kg/袋)包装和小袋(25kg/袋)包装。
PVC成品仓库可堆存10天产量。
装车时用叉车将堆放在托板上的小袋和大袋从库内运至站台,大袋用桥式吊车吊入车内,25kg小袋由人工搬入车内。
成品外运以汽车为主,铁路运输为辅。
3.主要用途、使用方法须知3.1 主要用途聚氯乙烯树脂可加工成各种塑料制品,按其用途可分为软质和硬质产品二大类,见表1.7和1.8。
M-1000树脂还可制成特殊用途的输血料。
表1.6 软质聚氯乙烯树脂制品及其用途建材家具土木用食品杂质包装建材家具通讯用布线电线电气家庭用、工业用软管汽车内部装饰品垫片建材插座把手靴鞋家用杂货玩具地板材单面唱片密纹唱片衣物皮包家具表 1.7 硬质聚氯乙烯制品及其用途包装盒容器用标签文具化装盒工业用液槽导管绝缘材料招牌文具建材水运管电线管建材土木用材雨水落水管鸡饲料溜槽板条地板长凳窗框电话机接头食品化装品用瓶水箱内、衬板电饰招牌3.2 使用方法须知无二、原辅材料1、原材料名称、规格及主要指标2、辅助材料名称、规格及其主要指标检验方法2.1 脱盐水(DW)2.2 聚乙烯醇(IB)2.3 羟丙基甲基纤维素(IC)2.4 LM—22(ID)2.5 β-巯基乙醇(NG)2.6 过氧化双(3,5,5-三甲基)己酰Tx-36(LE)2.7 过氧化新癸酸异丙苯酯(LD)2.8 液体过氧化二碳酸酯(LB)2.9 氢氧化钠(NaOH)2.10 丙酮缩胺基硫脲(ATSC)2.11 邻叔丁基对苯二酚(CG)2.12 叔丁基邻苯二酚(UC)2.13 防粘釜剂(WSW)2.14 稀释剂(异十二烷)2.15 甲醇(TB)2.16 盐酸(HCl)2.17 氟里昂(F-11)2.18 氟里昂(F-22)2.19 缓蚀剂(Cr6+型缓蚀剂)2.20 乙二醇2.21 消泡剂(SPJ-202)2.22 消泡剂(SPJ-212)2.23 乳液消泡剂2.24 消泡剂(MEA)2.25 水处理剂(又称钨酸盐处理剂)2.26 碳酸氢铵(IF)3、其它材料名称、规格及其主要指标检验方法3.13.23.33.43.53.63.7 电的要求(1) 输入电源的规格正常电源电路数:双馈入电路型式:交流三相,三线系统电压: 6000V±7%频率: 50Hz+3%-5%短路容量:在6000V时, max 250 mvAmin 80 mvA(2) 有下列标准电压用于各电气设备高压线:交流6000 V低压线:电源电路交流 380 V控制电路交流 220 V 直流 200 V仪表电路交流 100 V 直流 100 V直流 24 V照明电路交流 220 V 直流 220 V (事故照明)交流 12 V (手提式照明)电机的额定电压为:大于 155 kw 6000 V155 kw-0.2 kw 380 V小于 0.2 kw 220 V三、生产工艺过程1. 工艺沿革(包括装置能力、技术进步等内容)1.1 90.3投产1.2 第一次扩产:98.3十万吨扩产–聚合密闭投料–釜外回收未反应VC–增加5#汽提干燥线、包装线–公用工程:增加2台冷冻机等1.3 第二次扩产:2003年七万吨扩产–聚合热水进料–降低水油比,增加每釜产量–增加6#汽提干燥线、包装线–公用工程:增加2台冷冻机等通过以上两次扩产,S-PVC装置生产能力由20万吨/年达到35万吨/年。
2. 化工工艺路线及其技术依据2.1 化工工艺路线聚氯乙烯树脂装置是以氯乙烯为原料,采用悬浮聚合工艺,生产聚合度为650-1350的聚氯乙烯树脂,共有8个生产单元组成,方框示意图如下:2.2 主要技术依据聚合反应实际上就是低分子化合物通过加热或缩合反应合成高分子化合物的反应。
一个低分子化合物能否转变成聚合物,必须具备化学上、热力学上和动力学上的三个必要条件。
从化学上的要求看,单体必须具有可反应的官能团,而且官能度必须大于或等于2,才能进行聚合反应。
所谓官能度是指每个单体分子所带有的化学基团数,加聚反应的官能团主要是C=C双键。
对烯烃类单体,加聚成线型聚合物则是π键转变成σ键的过程,反应式如下:π引发剂σnCH2=CH ──→ (CH2─CH)n││Cl Cl如果有些单体有二个以上的双键或四个以上的官能团,随着反应条件的不同,其中只有某类双键进行选择性的加聚。
从热力学上来说,反应能自动进行的必要条件是:由焓变△G必须小于零,对聚合反应也是同样的要求,根据热力学第二定律,自由焓、熵分关系可用下式表示:△G=△H-T△S因此△G的数值和符号决定于△H、△S和T值。
烯烃的加聚是π键转变成σ键的过程,焓变可以看作键能的变化,对于乙烯或正常的衍生物,其焓变为:-△H=2Eσ-Eπ=2³351.1-608.2=94 KJ/mol该焓变还可受乙烯单体上分子的取代基的影响,如CH2=CHCl的焓变为95.7KJ/mol,α- 甲基苯乙烯为35.1KJ/mol。
一般说来,聚合物结构单元自由度比单体自由度小,△S也是负值,大部分单体聚合的△S约为-104.5~-125.4KJ/mol,从聚合焓的角度来看是有利于聚合的,而聚合熵则是不利于聚合,在通常聚合温度下大部分的△G<0,能进行聚合反应。
从动力学上的条件来看,自由焓为负值并不意味着能以适当的速度进行聚合反应,还必须考虑动力学的因素,尤其是催化体系,尽管有些单体从热力学上判断是能够进行的,但是,如果没有找到合适的催化剂,动力学上未能实现聚合,可见对聚合反应,尤其是烯类单体的加聚反应,催化体系和动力学因素占着特殊的重要地位。
对于聚氯乙烯的聚合来说,是属于加成聚合反应,反应的机理是连锁自由基聚合,其反应可简示如下:链引发:热R─R ──→ 2R²链增长:R²+ M ──→ RM²M MRM²+ M ──→ RM2²──→ RM3²──→²²²链终止:RMx²+ RMy²──→ RMx+y 或 RMx,RMy目前,聚氯乙烯的生产方法有多种多样,一般可分为悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合和溶液聚合等。
其产品性能各有优缺点和不同的用途。
悬浮法的特点是聚合物杂质少,质量好,容易调节聚合温度,设备费用和生产费用低,生产管理容易和质量稳定等。
乳液法的产品粒度细,用作发泡制品、仿皮人造革和涂覆等。
本体法成本高,产品质量好,加工性能好。
目前主要采用悬浮法生产PVC树脂,其产量占世界PVC产量的90%。
所谓悬浮法PVC生产是指溶有引发剂的氯乙烯单体(VCM),在搅拌作用下分散成液滴状,悬浮于水中进行聚合。
在水中则溶成液滴状,悬浮于水中进行聚合。
在水中溶有分散剂,使VCM能均匀地悬浮分散于水相中,并防止达到一定转化率的聚合物──单体粒子粘并。
悬浮法聚合除了遵循自由聚合机理、液液分散机理的一般规律外,还有平均分子量和颗粒特性两大质量指标。
在氯乙烯聚合机理上,向单体的链转移反应是主要的链终止方式。
在工业聚合常用温度范围(45-65℃)内,聚氯乙烯平均分子量或牌号基本上与引发剂浓度、转化率无关,仅决定于聚合温度。
在60℃以下聚合,改变温度是调整牌号的主要措施。
在60℃以上聚合,除适当改变温度外,还加入少量链转移剂(如三氯乙烯、巯基乙醇)来控制分子量,以防较高的温度下造成过高的氯乙烯压以及对产品热稳定性的影响。
聚合温度加速向氯乙烯单体的链转移反应,从而对聚合度的影响甚为敏感。
一般要求控制在±0.5℃,对某些要求较高的牌号则要求控制在±0.2℃,采用计算机控制可达到±0.1℃。
引发剂主要用来调节聚合速度或生产周期。
为了提高生产能力,要求聚合釜有较高的传热能力,保持釜内各处物料和各段时间的聚合温度恒定。
局部过热或短期超温都将形成分子量较低的聚合物,影响到树脂的热稳定性。
因此配方中引发剂种类的选择和用量的确定,聚合釜的传热和温度控制,与聚氯乙烯分子量和热稳定性将是氯乙烯悬浮聚合反应工程研究的一条主线。
不溶于水的单体和水在一起,在搅拌作用下,经液液分散,单体呈液滴状成分散相,悬浮在分散介质水中。
液滴可以继续分散成小液滴,也可以凝并成大液滴。
到一定粘度,分散和凝并构成动态平衡,液滴平均直径趋向一定数值,分散剂的存在将使体系的表面张力降低,有利于液滴的分散,也可防止一定转化率下聚合物──单体粒子的粘结。
液滴和以后聚合物粒子的大小与搅拌强度、分散剂用量、密度有关。
氯乙烯悬浮聚合处遵循悬浮聚合的一般规律外,还具有沉淀聚合的特征,聚氯乙烯树脂颗粒可以呈透明球形,也可以呈表皮多褶皱,内部多孔的疏松树脂,这与颗粒表面分散剂皮膜强度和性质有关。
在聚氯乙烯后加工过程中,常配有增塑剂、热稳定剂以及其它多种助剂。
为了便于增塑剂的吸收、树脂的塑化和改进制品的性能,各国都竞相开发适应需要的PVC新品种。
分散剂的选择和复合使用便成为主要害研究课题。