12万吨聚氯乙烯聚合工段工艺设计(14)

表2 四种聚合方法对比

本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合

单体、引发剂、乳化剂、水

胶束和乳胶粒内 容易 大 容易

配方组成 单体、引发剂 单体、引发剂 单体、引发剂、分

散剂、水

聚合场所 本体内 温度控制 困难 聚合速率 中等 分子量控制

生产特征 不易散热,连 散热容易,可散热容易,间歇生

续操作要保证连续生产,不传热混合,间易获得干燥歇操作生产板粉末或颗粒材,型材设备状固体 简单.

产物特性

聚合物纯净, 糊状 分子量分布宽

较纯净,可能含有少量分散剂 产,有分离,洗涤,干燥等工序

困难

溶液内 容易 小 容易

单体液滴内 容易 较大 较困难

散热容易,可连续生产制粉状树脂时需凝聚,洗涤,干燥

留有部分乳化剂 和其他助剂 涂料、粘结剂

主要用途 浅色,硬质注涂料、粘合剂 适合于注塑或挤塑

塑品

树脂

从表中可发现悬浮聚合有以下优势：(1)体系黏度低，传热和温度容易控制，产品分子量及其分布比较稳定；2)产品分子量比溶液聚合的高，杂质含量比乳液聚合少；(3)后处理工序比乳液聚合和溶液聚合简单，生产成本也低，粒状树脂可直接成型。 据统计，全世界80%的PVC树脂都是用悬浮聚合的方法生产的，因此本课题采用悬浮聚合的方法。

反应原理：在光,热或辐射能作用下,烯类单体有可能形成自由基而聚合.但由于C-C键能大(3.48x〖10〗^2KJ/mol),须在300~400℃高温下才能开始均裂形成自由基.这样高的温度远超过了一般聚合温度.因此,氯乙烯聚合体系采用过氧化物或偶氮化合物作引发剂,在聚合温度下,均裂成自由基,然后引发聚合反应的.整个聚合过程分为链引发,链增长,链转移和链终止四个步骤.