12万吨聚氯乙烯聚合工段工艺设计(11)

第三章 生产方法简介及设计方法的确定

3.1聚合方法简述

传统自由基聚合方法有本体、溶液、悬浮、乳液聚合四种聚合方法【1】。溶液聚合则是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合，可以包括淤浆聚合，溶剂可以是有机溶剂或水。悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成，反应机理与本体聚合相同。乳液聚合则是单体在水中分散或成乳液状的聚合，一般体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成，机理独特。 3.1.1本体聚合

本体聚合是单体加有（或不加）少量引发剂的聚合，可以包括熔融聚合和气相聚合。其产物纯净，后处理简单，是比较经济的聚合方法，多用于实验室研究，如单体聚合能力的初步评价、少量聚合物的试制、动力学研究，竞聚率测定等，所用的仪器有简单的试管、封管、膨胀剂、特制模板等。

苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯、乙稀等气、液态单体均可进行本体聚合。不同单体的聚合活性、聚合物-单体的溶解情况、凝胶效应等各不相同，虽然都以本体聚合为名，但其动力学行为、传递特征以及聚合工艺可以差别很大。

工业上本体聚合可采用间歇法和连续法，关键问题是聚合热的排除。烯类单体的聚合热为55-95KJ/mol。聚合初期，转化率不高，体系黏度不大，散热当无困难，但转化率提高后，体系黏度增大，产生凝胶效应，自动加速，如不及时散热，轻则造成局部过热，使分子量分布变宽，影响到聚合物的强度；重则温度失控，引起爆聚。这一缺点使本体聚合的发展受到限制，但经反应器搅拌、传热的改善和工艺调整后，得到了克服，一般多采用两段聚合：第一阶段保持转化率较低，10%-35%不等，黏度较低，可在普通聚合釜中进行；第二阶段转化率较高，则在特殊设计的反应器内聚合。氯乙烯间歇本体沉淀聚合如下：

本体法聚氯乙烯的颗粒特习惯与悬浮法树脂相似，疏松但无皮膜，更洁净。本体聚合除散热、防粘外，更需要解决颗粒疏松结构的保持问题，多采用两端聚合来解决。