化工類范文模板參考資料-氯化聚氯乙烯樹脂的工藝研究及其供需現(xiàn)狀-文庫(kù)吧
2024-11-16 09:20 本頁面
【正文】 期使用， 氯化聚氯乙烯是能在較高溫度和較高壓力下長(zhǎng)期使用的為數(shù)不多的聚合物之一。 氯化聚氯乙烯不僅在常溫下耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)異，而且在較高溫度下仍具有很好的耐酸、 耐堿、 耐化學(xué)藥品性， 性能優(yōu)于 PVC和其它 樹脂。 另外， 氯化聚氯乙烯的機(jī)械強(qiáng)度是 PVC 的 ， pp 和 ABS 的 2倍， 特別是在 100℃的溫度下， 氯化聚氯乙烯仍能保持很高的剛性， 可充分滿足在化工生產(chǎn)中對(duì)設(shè)備及管道等的要求。 并且， 氯化聚氯乙烯不受自來水中余氯影響，不會(huì)出現(xiàn)裂痕和崩漏。 因此， 氯化聚氯乙烯管道非常適用于民用冷熱水管系統(tǒng)。氯化聚氯乙烯產(chǎn)品在國(guó)外主要采用先進(jìn)的水相懸浮法生產(chǎn)。并已開始在一定范圍內(nèi)取代一些傳統(tǒng)的熱塑性工程塑料， 廣泛應(yīng)用于化工、建材、電器和粘合劑等領(lǐng)域， 尤其是冷 水和熱水管線分布系統(tǒng)和配件， 以及控制液體 化學(xué)品的閥體等的生產(chǎn)。 世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已建立起完整的氯化聚氯乙烯應(yīng)用體系。氯化聚氯乙烯產(chǎn)品在國(guó)外主要采用先進(jìn)的水相懸浮法生產(chǎn)。并已開始在一定范圍內(nèi)取代一些傳統(tǒng)的熱塑性工程塑料，廣泛應(yīng)用于化工、建材、電器和粘合劑等領(lǐng)域， 尤其是冷水和熱水管線分布系統(tǒng)和配件，以及控制液體化學(xué)品的閥體等的生產(chǎn)。 世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)已建立起完整的氯化聚氯乙烯應(yīng)用體系。目前， 我國(guó)的氯化聚氯乙烯生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量差， 部分企業(yè)仍采用污染嚴(yán)重的溶劑法生產(chǎn)。 由于不能滿足國(guó)內(nèi)工業(yè)和民用管材的要求，我國(guó)每年需從美、日等國(guó)大量 進(jìn)口高質(zhì)量的氯化聚氯乙烯樹脂用于硬制品生產(chǎn)或直接進(jìn)口管材、閥門等硬制品。 另外， 受國(guó)際環(huán)境公約的約束，四氯化碳溶劑法生產(chǎn)裝置將逐漸被淘汰。 因此，國(guó)內(nèi)氯化聚氯乙烯工業(yè)亟待采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝，加快發(fā)展速度，以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和民用產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求。 [12] 1 聚氯乙烯的制備方法 氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方法主要有溶劑法 、 水相懸浮法和氣固相氯化法 。 3 氣固相氯化法 氣固相氯化法是將聚氯乙烯（ PVC）樹脂在干態(tài)下放入反應(yīng)釜內(nèi)或流化床內(nèi)，通氯氣進(jìn)行氯化。氣固相法工藝流程簡(jiǎn)單，三廢量少， 生產(chǎn)成本較低。 該方法操作復(fù)雜，反應(yīng)過程難以控制，產(chǎn)品均勻度差，產(chǎn)品性能不佳，不能適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，因此該法已基本被淘汰。 溶劑法 溶劑法工藝比較成熟，其主要工藝過程是將 PVC樹脂溶解于有機(jī)溶劑四氯化碳后再進(jìn)行氯化。該法生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯也被稱為過氯乙烯樹脂。由于溶劑法氯化比較均勻，產(chǎn)品具有良好的溶解性能，非常適合用作涂料、粘合劑等。但是，該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能較差，不能用于制作包括管材在內(nèi)的硬質(zhì)制品。同時(shí)，有機(jī)溶劑四氯化碳毒性較大，回收困難，造成較為嚴(yán)重的環(huán)境污染和較高的生產(chǎn)成本。四氯化碳已被蒙 特利爾條約列為受控淘汰物質(zhì)，因此在國(guó)外已基本淘汰了此工藝。國(guó)內(nèi)仍有幾家氯化聚氯乙烯企業(yè)尚在使用此法維持生產(chǎn)， 開工率很低， 今后幾年將逐步被淘汰。 水相懸浮法 水相懸浮法是將 PVC 懸浮于水中或鹽酸水溶液介質(zhì)中， 在引發(fā)劑和其他氯化助劑存在下通氯氯化，得到非均質(zhì) CPVC。包括聚氯乙烯氯化， CPVC 的洗滌、穩(wěn)定和 CPVC 干燥 3 道工序。該法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)流程短， 產(chǎn)品中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到 67%，具有良好的耐熱性和機(jī)械性能，生產(chǎn)成本也較低，缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程產(chǎn)生的酸性廢氣需要處理。 在水相懸浮氯化 法中， 預(yù)先采用有機(jī)溶劑使 PVC 樹脂先溶脹，對(duì)氯化反應(yīng)有促進(jìn)作用。這是因?yàn)?PVC 預(yù)先溶脹后，增加了氯氣與 PVC 的接觸面積，提高了氯化反應(yīng)的速率，并使 PVC 氯化均勻。用氯苯制得的 CPVC 的特點(diǎn)是耐老化性和熱穩(wěn)定性最佳。 水相懸浮氯化法反應(yīng)時(shí)，引發(fā)劑可選用過氧化物、腈類、變價(jià)金屬氯化物、可見光和紫外光輻射；分散劑可選用聚乙烯醇、聚丙烯酸、纖維素衍生物、細(xì)分散的無機(jī)物和表面活性劑； 助氯化劑可選擇 TiCl SbCl PCl5等。在上述助氯化劑存在下，用氯氣或氯氣與少量氧的混合物對(duì) PVC 進(jìn)行氯化時(shí)， 可制得氯質(zhì)量 4 分?jǐn)?shù)為 %，密度為 g/Cm3，耐熱性高達(dá) 175 ℃的 CPVC 樹脂。在懸浮液中加入少量聚丙烯酸胺或者聚苯乙烯磺酸鈉，可提高 CPVC 耐熱性和透明度。水相懸浮氯化法生產(chǎn) CPVC 時(shí)， 反應(yīng)溫度、壓力、引發(fā)劑添加量及后處理?xiàng)l件等對(duì) PVC 的氯化均有較大的影響。另外，原料 PVC 質(zhì)量的好壞也會(huì)影響 CPVC 的性能，尤其是其加工穩(wěn)定性。因此，原料一般選用由懸浮聚合而制得的 PVC， 其空隙率為 mL/g，表面積為 m2/g，特性黏度為 95120 mL/g， 即具有較高的分子量。 PVC 在懸浮液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在 15%~35%。 [35] 2 CPVC 的性能特征與應(yīng)用 CPVC 的性能特征 CPVC 是 PVC 氯化改性產(chǎn)物，因此 CPVC
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