【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 板 XJ3 SG4 薄膜（農(nóng)膜、雨衣、戰(zhàn)備物資及工業(yè)包裝）、軟管、鞋料、人造革底層 XJ4 SG5 硬管、硬片、透明瓶、包裝硬軟片及塑料印花紙 XJ5 SG6 硬板、唱片、管件、焊條、紗管、玩具、透明硬件 XJ6 SG7 過(guò)氯乙烯樹 脂及注塑加工制品 SG8 唱片、型材、家電殼體、食品包裝及替代有機(jī)玻璃制品 另外，塑料加工行業(yè)在生產(chǎn)高質(zhì)量制品時(shí)，往往選擇疏松型樹脂為原料，如高絕緣級(jí)電纜料【體積電阻率ρ V 可達(dá)到（ ~3） 1014 ? cm 以上】，高透明性輸液袋、瓶料、包裝透明片材、“魚眼”雜質(zhì)少的透明唱片以及白色制品等。 由于疏松型樹脂具有較好的塑化性能，也廣泛地用于粉料直接擠塑等過(guò)程，以滿足加工工藝的特殊需要。 武漢工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 隨著樹脂型號(hào)增大，分子量及黏度減小，產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度也隨之下降；但玻璃化溫度 （ Tg）有所降低，則使成型加工溫度低，流動(dòng)性好而易于加工。有如此多種類的樹脂，選型的時(shí)候也有些基本原則： ① 一般對(duì)強(qiáng)度及電性能要求高的制品，宜選用 SG SG2 型； ② 對(duì)于強(qiáng)度要求不高，為便于加工（如薄膜、涼鞋）宜選用 SG3 型； ③ 一般硬制品（如硬板和硬管）類，由于不加或少加增塑劑，成型溫度較高，宜選用 SG SG6 型，以降低加工溫度；而 SG SG6 型分子量低，易發(fā)生熱分解，在加工配方中常需加較多的熱穩(wěn)定劑，以提高其熱加工的穩(wěn)定性； ④ 對(duì)白色制品或透明制品，宜選用 SG 型； ⑤ 制糊用工藝如搪塑及人造革底 層之類產(chǎn)品，宜選用 吸 增塑劑 小的 XJ 型樹脂，以保證糊的流動(dòng)性。 聚氯乙烯樹脂的包裝與貯運(yùn)方法 （ 1） PVC 樹 脂可采用 內(nèi)襯 塑料薄膜的 紙 袋、布袋、人造革袋或聚丙烯 編織 袋 包裝 。袋的封口 應(yīng) 保 證產(chǎn) 品在 運(yùn)輸貯 存 時(shí) 不被污染。 包裝 袋要能防 塵 、防潮。每袋 凈 重 25Kg。 （ 2） 包裝 袋上 應(yīng) 注明商 標(biāo)、產(chǎn) 品名 稱、凈 重、型 號(hào) 、批 號(hào) 、 產(chǎn) 品等 級(jí) 和生 產(chǎn) 廠名。產(chǎn) 品型 號(hào)標(biāo) 志要醒目。 （ 3） 樹 脂 應(yīng) 放存放在干燥、通 風(fēng) 良好的 倉(cāng)庫(kù)內(nèi) ， 應(yīng) 以批 為單 位分 開 存放。防止批條 混 雜 。不得露天堆放、防止 陽(yáng) 光照射。 （ 4） 運(yùn)輸時(shí) 必 須 使用潔 凈 、有蓬的 運(yùn)輸 工具，防止雨淋 。 PVC樹脂工業(yè)技術(shù) 進(jìn)展 世界 PVC 樹脂工業(yè)技術(shù)進(jìn)展 ⑴ 世界 VCM 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展 VCM 是生產(chǎn) PVC 樹脂的主要原料，對(duì) PVC 樹脂的質(zhì)量及成本影響極大。國(guó)外 VCM生產(chǎn)工藝絕大部分已用乙烯路線取代了老式的電石乙炔法路線，近十年來(lái)在簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、減少設(shè)備投資的新工藝、新技術(shù)等方面有了新的進(jìn)展。 ① 以乙烯為基礎(chǔ)的 VCM 生產(chǎn)工藝 孟山都公司和凱洛格公司（ ￡ Kellog）合作開發(fā)了 Partec 工藝，解決了平衡氧氯化工藝副產(chǎn)大量水和腐蝕設(shè)備的問(wèn)題。新工藝采用直接氯 化乙烯生產(chǎn)二氯乙烷，在二氯乙烷裂解生產(chǎn)氯乙烯過(guò)程中副產(chǎn)品氯化氫經(jīng)氧化武漢工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 生成氯，再返回到直接氯化段使用，去掉了氧氯化單元，節(jié)約了大量的工藝操作和維護(hù)費(fèi)用。 VinTel 公司貧氧氯化生產(chǎn) EDC、 VCM 工藝，該工藝采用乙烯、無(wú)水 HCl 和氧氣為原料，用現(xiàn)代化 Vinnolit 氧氯化工藝生產(chǎn) EDC 具有生產(chǎn)操作 易于控制、生產(chǎn)安全、費(fèi)用低、利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。 ② 以乙烷為基礎(chǔ)的 VCM 生產(chǎn)工藝 歐洲、俄羅斯、美國(guó)等天然氣資源豐富的國(guó)家和地區(qū)對(duì)乙烷氧氯化制 VCM的研發(fā)工作十分活躍。如 EVC公司開發(fā)的乙烷直接氧氯化法生產(chǎn) VCM技術(shù)使 VCM 生產(chǎn)成本大大降低，該工藝的關(guān)鍵是研制開發(fā)了一種在較低溫度下仍具有較高活性的催化劑，使反應(yīng)溫度降低，設(shè)備的腐蝕及副產(chǎn)物的生成少，且副產(chǎn)物氯代烴可轉(zhuǎn)化成 VCM，提高了乙烷的轉(zhuǎn)化率。另外，該工藝是將乙烷和氯氣一步轉(zhuǎn)化為 VCM 僅使用一個(gè)反應(yīng)器。 孟山都公司采用氣相流化床氧氯化工藝，以氯化銅和磷酸鉀為催化劑。 EDC 循環(huán)返回反應(yīng)器或送去裂解，單程轉(zhuǎn)化率可達(dá) 97%。 ⑵ 世界 PVC 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展 PVC 行業(yè)經(jīng)過(guò) 60 多年的發(fā)展，雖然受環(huán)境生態(tài)保護(hù)、石油危機(jī)的影響以及其他塑料品種的激烈競(jìng)爭(zhēng)，但由于 PVC 生產(chǎn)新技術(shù)不斷推出 ，品種不斷更新，其市場(chǎng)需求仍持續(xù)增長(zhǎng)。 ① PVC 生產(chǎn)裝置設(shè)備進(jìn)展 聚合釜是 PVC 生產(chǎn)的最關(guān)鍵設(shè)備，聚合釜的研發(fā)經(jīng)歷從追求大型化到講究高效合理化的過(guò)程。日本 20世紀(jì) 60～ 70年代開始發(fā)展大型釜，一般為 60～80m3，目前其聚合釜的容積大多為 70～ 135m3，最大的為 200m3的多用途的聚合釜，設(shè)備大型化、高效化發(fā)展實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?jīng)營(yíng)，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 ② VCM 聚合工藝進(jìn)展 國(guó)外 PVC 生產(chǎn)廠家普遍采用大釜技術(shù)和高效的防粘釜工藝，實(shí)現(xiàn)密閉加出料，除此之外，還對(duì) VCM 懸浮工藝進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)施“倒加料”（即無(wú)離子水→全部 VCM→ 無(wú)離子水）；“熱水加料”等工藝；改變攪拌工藝；變溫聚合等手段提高產(chǎn)能及樹脂質(zhì)量。 ⑶ 改性 PVC 樹脂技術(shù)進(jìn)展 ①超高聚合度 PVC 樹脂； ②超低聚合度 PVC 樹脂； ③高抗沖改性 PVC 樹脂； ④增韌改性的 PVC 樹脂； 武漢工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 ⑤納米材料增強(qiáng)改性 PVC 數(shù)字； ⑥耐熱改性 PVC 樹脂； ⑦消光 PVC 樹脂； ⑧耐輻射改性的 PVC 樹脂； ⑨高性能輻射交聯(lián) PVC 樹脂。 PVC 生產(chǎn)工藝技術(shù)的進(jìn)展 近 10 年來(lái)我國(guó)聚氯乙烯生產(chǎn)通過(guò)技術(shù)改造、技術(shù)攻關(guān)和消化吸收引進(jìn)技 術(shù)，使行業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)有了較大提高。不僅開發(fā)和推廣應(yīng)用脫出氯乙烯單體技術(shù)、防粘釜技術(shù)和干燥技術(shù)，而且聚合釜大型化和生產(chǎn)控制自動(dòng)化程度均有了極大的提高。但是與國(guó)外先進(jìn)水平相比還存在很大差距，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)技術(shù)落后，規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量差，品種少，樹脂加工應(yīng)用不協(xié)調(diào)等方面。因此，我國(guó)聚氯乙烯的發(fā)展應(yīng)以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、選擇我國(guó)市場(chǎng)前景廣闊的硬制品和特殊牌號(hào)為主，這樣既能滿足化工建材的市場(chǎng)需求，又可替代進(jìn)口，使我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)得到健康發(fā)展。 ⑴ 國(guó)產(chǎn)化大型 PVC 成套工藝技術(shù)在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上已經(jīng)形成獨(dú)特的技術(shù) 體系，成套技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是工藝成熟先進(jìn)、采用 DCS 控制，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)能大、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 ⑵汽提塔設(shè)備繼真空塔汽提技術(shù)和溢流堰板塔汽提技術(shù)后，出現(xiàn)了有有溢流堰篩板塔和無(wú)溢流堰篩板塔。另外，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的七層塔盤汽提塔盡管工藝和操作較為復(fù)雜，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也得到了廣泛的應(yīng)用。 ⑶ 新技術(shù)新工藝正逐漸取代或完善了傳統(tǒng)工藝。如乙炔的干式發(fā)生，精餾尾氣的變壓吸附及膜吸附、旋流干燥技術(shù)，汽提技術(shù)、哈工大博士的自動(dòng)包裝線等。 ⑷ 實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì) PVC 生產(chǎn)廠必須始終注意環(huán)境保護(hù)和資源利用，按照“節(jié)能降耗、減少排 放、回收再利用、資源化”的原則，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)循環(huán)組合、資源循環(huán)利用和清潔文明生產(chǎn)。通過(guò)產(chǎn)業(yè)循環(huán)組合，提供 資源高效利用的平臺(tái)，形成發(fā)展的集效應(yīng)；通過(guò)資源的綜合利用，最大限度地利用各種廢棄物和再生資源，減少對(duì)自然資源的消耗，通過(guò)清潔文明生產(chǎn)、發(fā)展綠色化工，從源頭上減少污染物的排放，保護(hù)環(huán)境，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展的道路。 ⑸ PVC 產(chǎn)品要精細(xì)化、要開發(fā)新產(chǎn)品 隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的迅速擴(kuò)大，今后產(chǎn)品成本的降低、產(chǎn)品質(zhì)量和品牌的競(jìng)爭(zhēng)是未來(lái)的必然趨勢(shì)。 PVC 的發(fā)展方向是產(chǎn)品精細(xì)化、專業(yè)化，通過(guò)調(diào)整反應(yīng)體系及工藝武漢工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 條件開發(fā)出 產(chǎn)品性能好、易于加工的 PVC 樹脂和專用樹脂。 PVC樹脂的典型聚合工藝 聚氯乙烯工業(yè)化生產(chǎn)方法有四種：懸浮法、乳液法、本體法、微懸浮法。 懸浮聚合 氯乙烯懸浮聚合是指液態(tài) VCM 在攪拌作用下分成液滴，懸浮于水介質(zhì)中的聚合過(guò)程。 采用 懸浮法 生產(chǎn) PVC 易于調(diào)節(jié)品種，生產(chǎn)過(guò)程易于控制，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用低，易于大規(guī)模組織生產(chǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，成為諸多生產(chǎn)工藝中最主要的生產(chǎn)方法。 工藝特點(diǎn)：懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂的一般工藝過(guò)程是在清理后的聚合釜中加入水和懸浮劑、抗氧劑 ,然后加入氯乙烯單體 ,在去離子水中攪拌 ,將單體分散成小液滴 ,這些小液滴由保護(hù)膠加以穩(wěn)定 ,并加入可溶于單體的引發(fā)劑或引發(fā)劑乳液 ,保 持反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)速度平穩(wěn) ,然后升溫聚合 ,一 般聚合溫度在 45~70℃ 之間。使用低溫聚合時(shí) (如42~45℃ ),可生 產(chǎn)高分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂 ； 使 用高溫聚合時(shí) (一般在 62~71℃ )可生產(chǎn)出低分子質(zhì)量 (或超低分子質(zhì)量 )的聚氯乙烯樹脂。 近年來(lái) ,為了提高聚合速度和生產(chǎn)效率 ,國(guó)外還研究成功兩步懸浮聚合工藝 ,一般是第一步聚合度控 制在 600 左 右 ,在 第二步聚合前加入部分新單體繼續(xù)聚合。采用兩步法聚合的優(yōu)點(diǎn)是顯著縮短了聚合 周 期 ,生產(chǎn)出的樹脂具有良好的凝膠性能、模塑性能和機(jī)械強(qiáng)度。現(xiàn)在懸浮法聚氯乙烯品種日益廣泛 ,應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣 ,除了通用型的樹脂外 ,特殊用 途的專用樹脂的開發(fā)越來(lái)越引起 PVC 廠家的關(guān) 注 ,球形樹脂、高表 觀密度建材專用樹脂、消光樹脂、超高 (或超低 )分子質(zhì)量樹脂等已成為開發(fā)的熱點(diǎn) [7]。 懸浮法 PVC 的發(fā)展趨 勢(shì) ：在工業(yè)化生產(chǎn) PVC 時(shí) ,以懸浮法產(chǎn)量最 大 ,懸浮 法生產(chǎn)具有設(shè)備投資少和產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。各種聚合方法的發(fā)展方向是逐步向懸浮法聚合生產(chǎn)路線傾 斜 ,一 些過(guò)去采用其它方法生產(chǎn)的樹脂品種已開始采用懸浮聚合工藝生產(chǎn)。自 從乳液聚合法工業(yè)化以后 ,歐洲、日本在連續(xù)懸浮聚合工藝方面開展了大量的研究工 作 ,目前尚未工業(yè)化生產(chǎn) ,但連續(xù)法設(shè)備費(fèi)用低 ,生產(chǎn)效率高 ,工藝難題少 ,已引起了各國(guó)科研院所和生產(chǎn)廠家的重視。另外 ,為進(jìn)一步提高懸浮法生產(chǎn)的通用樹脂和專用樹脂的質(zhì)量 ,提高產(chǎn)品的專用化、市場(chǎng)化水平 ,國(guó)外廠家在聚合工藝的工藝條件及配料體系等方面做了大量的研究工作 ,進(jìn)一步提高了聚合轉(zhuǎn)化率 ,縮短了聚合周期 ,提 高了生產(chǎn)效 率 ,同時(shí)也開發(fā)出一系列性能好、 易于加工的 PVC 專用樹脂 如 :超高 (或超低 )聚合度樹脂、高表觀密度樹脂、無(wú)武漢工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 皮樹脂、耐輻射樹脂、醫(yī)用樹脂 、耐熱 樹脂等?？梢?,各 種專用料的開發(fā)是懸浮聚合樹脂發(fā)展的標(biāo) 志 ,是 提高產(chǎn)品使用性能、開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域的重要手段。 本體聚合 本體聚合工藝不以水為介質(zhì)，也不加入分散劑等各種助劑，只有單體和引發(fā)劑生產(chǎn)聚氯乙烯，革除了懸浮法的離心干燥過(guò)程。 ⑴ 本體聚合法的簡(jiǎn)介 采用本體聚合方法生產(chǎn)聚氯乙烯，是由法國(guó)羅納 普朗克公司于 1963 年開發(fā)兩段本體聚合發(fā)后實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的，該公司于 1974 年投產(chǎn)的 30～ 50m3 釜的年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸大型裝置，使本體法在世界聚氯乙烯生產(chǎn)中創(chuàng)立了重要的低位。 所謂兩段法，是對(duì)聚合反 應(yīng)過(guò)程而言的，就是單體在兩種不同的控制條件下完成樹脂顆粒的成形即： ①預(yù)聚合 — 在立式釜（與懸浮法相似）內(nèi)，加入占總量一半的單體，及高效引發(fā)劑（如ACSP），控制反應(yīng)溫度在 60～ 70℃，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到 8%～ 12%時(shí)，作為反應(yīng)結(jié)束，其總周期約 1～ ； ②后聚合 — 在帶有滿轉(zhuǎn)速的螺帶形攪拌之臥式釜或立式釜內(nèi)，加入上述預(yù)聚合釜排除的流體（作為聚合的種子），以及其余一半的單體和高、低效復(fù)合引發(fā)劑，按產(chǎn)品聚合度控制反應(yīng)溫度，其反應(yīng)熱系由攪拌、夾套及釜頂回流冷凝器內(nèi)通入冷卻水移除，當(dāng)兩段總轉(zhuǎn)化率達(dá) 75%～ 80%時(shí)，作為 反應(yīng)結(jié)束，未聚合單體借自壓排氣回收，其樹脂內(nèi)殘留單體借過(guò)熱蒸氣及抽真空進(jìn)行脫除，總周期約 ～ 9h。 ⑵本體聚合法的特點(diǎn) 本體法與懸浮等法比較，具有生產(chǎn)效率高、工藝操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品顆粒無(wú)“皮膜”、表觀密度高、電性能及透明度好等優(yōu)點(diǎn)，此外，裝置投資及生產(chǎn)成本降低，使近年來(lái)采用該技術(shù)者日趨增多，成為世界上主要的聚氯乙烯的生產(chǎn)技術(shù)之一。 乳液聚合 乳液聚合也是以水作分散介質(zhì)，但所用的乳化劑和引發(fā)劑均為水溶性的。通常采用水溶性引發(fā)劑（ H2O2 或 K2S2O8 等）把氯乙烯單體、水溶性物質(zhì)、水、乳化劑及非離 子型表面活性劑加入集合釜中進(jìn)行聚合反應(yīng)。 ⑴乳液法聚氯乙烯的生產(chǎn)方法 武漢工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 目前乳液法聚氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)有連續(xù)法和間歇法兩種，間歇法又稱種子聚合法。通常以顆粒較細(xì)的一代種子與較粗的二代種子按比例混合，使聚合在預(yù)先制備的種子乳膠粒子上進(jìn)行生長(zhǎng)，以制取粒徑較大并有一定粒度分布的產(chǎn)品。 ⑵乳液聚合法與懸浮等法進(jìn)行比較具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ①可在反應(yīng)溫度較低的情況下進(jìn)行反應(yīng)，傳熱及操作容易控制； ②采用水溶性的引發(fā)劑，能在較快的聚合速率下獲得高分子量的聚合物 ③乳化劑用量不僅影響到乳膠的粒徑大小，還會(huì)影響聚合反應(yīng)的速率和產(chǎn) 品的聚合度等性能，其用量也比懸浮法的分散劑要多好幾倍； ④聚合反應(yīng)的攪拌轉(zhuǎn)速較低； ⑤聚合后的膠乳粒徑很細(xì)，并具有表面光滑內(nèi)部緊密的顆粒形態(tài)。此外，由于所加的助劑數(shù)量多，又無(wú)離心水洗處理，故產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性及電性能都不及懸浮樹脂。 微懸浮聚合 微懸浮聚合將氯乙烯單體，無(wú)離子水、乳化劑、油溶性引發(fā)劑以及其它助劑按比例混合均化，將均化料通入聚合反應(yīng)