12万吨聚氯乙烯聚合工段工艺设计(13)

综合悬浮聚合的优缺点，其工业应用还比较广泛。80%聚氯乙烯、全部苯乙烯型粒子交换树脂和可发性聚苯乙烯、部分与苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯用悬浮法生产。有些单体的所谓“悬浮聚合”，如合成聚四氟乙烯、丁基橡胶和乙丙橡胶的“悬浮聚合”，实质上都是沉淀聚合，只因为产物悬浮在介质中而得名。悬浮聚合多采用间歇法，连续法尚在研究之中。

悬浮聚合反应机理和动力学与本体聚合相同，需要研究的式成粒机理和颗粒控制。 氯乙烯悬浮聚合过程大致如下：将水、分散剂、其他助剂、引发剂先后加入聚合釜中，抽真空和冲氮气牌氧气，然后加单体，升温至预定温度聚合。在聚合过程中温度压力保持恒定。后期压力下降0.1-0.2MPa，相当于80-85%转化率，结束聚合，如降压过多，将使树脂致密。聚合结束后，回收单体，出料，经后处理工序，即得聚氯乙烯树脂成品。 3.1.4乳液聚合

简单地说，单体在水中分散成乳液状态的聚合，称作乳液聚合。传统或经典乳液聚合的基本配方又单体、水、水溶性引发剂和水溶性乳化剂四部分组成。

乳液聚合有许多优点：（1）以水作介质，环保安全，胶乳粘度低，便于混合传热、管道输送和连续生产；（2）聚合速率快，可在较低的温度下聚合，同时产物分子量高；（3）乳胶可直接使用，如水乳漆、粘结剂，纸张、织物、皮革的处理剂等。

乳液聚合也有若干缺点：（1）需要固体产品时，乳胶需经凝聚、洗涤、脱水、干燥等多道工序，成本较高；（2）产品留有乳化剂杂质，难以完全除净，有损电性能等。

乳液聚合的主要组分：传统或经典乳液聚合体系由四大组分组成，以单体100份为基准，水150~250，乳化剂2~5，引发剂0.3~0.5。工业配方则要复杂得多，这是因为：乳液聚合多半是主单体和第二、第三单体的共聚合；多数乳液聚合采用氧化-还原体系，往往主还原剂、副还原剂甚至络合剂并用；乳化剂多由阴离子乳化剂与非离子表面活性剂混合使用；水相中还肯能有分子量调节剂,pH调节剂等。

乳液聚合的机理遵循自由基聚合机理，大聚合速率和聚合度却可同时增加，可见存在独特的反应机理和成粒机理。可将其聚合过程分为三个阶段：成核期或增速期、胶粒数恒定期或恒速期、降速期。

通过对比以上四种聚合方法，各自的特点如表1所示：