【文章內(nèi)容簡介】 基丙烯酸甲酯 （ 1）普通 PMMA模塑粉的生產(chǎn) 二、 PMMA的生產(chǎn)工藝 聚合過程： 去離子水、聚甲基丙烯酸 NaHPO412H2O ?聚合釜 ?攪拌均勻 ?引 發(fā)劑溶于單體后加入釜內(nèi) ?夾套內(nèi)通蒸汽加熱 ?升溫至 82℃ ?停止 加熱 ?通冷卻水維持177。 5℃ ?約 1h后 ?通入蒸汽加熱至 93℃ 保持 40min ?降溫至 65℃ 放料 ?過濾 ?洗滌 ?干燥至含水量小于 1% ?熱軋 ?粉碎 ?過篩 ?模塑粉。 （二） PMMA生產(chǎn)工藝 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 （ 2）醫(yī)用 PMMA 模塑粉的生產(chǎn) 二、 PMMA的生產(chǎn)工藝 配方（質(zhì)量份）： 甲基丙烯酸甲酯 100 過氧化苯甲酰 去離子水 600 聚乙烯醇 聚甲基丙烯酸（ %） （二） PMMA生產(chǎn)工藝 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 （ 2）醫(yī)用 PMMA 模塑粉的生產(chǎn) 二、 PMMA的生產(chǎn)工藝 聚合過程： 與普通模塑粉類似。 制得的模塑粉，篩分。 牙托粉用料： 40～ 120目粉料； 造牙粉用料： 120目以上粉料。 （二） PMMA生產(chǎn)工藝 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 三、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能與用途 含 70%～ 75%間同立構(gòu)的線型熱塑性高聚物。 如果采用配位聚合也可以得到全同產(chǎn)構(gòu)或間同立構(gòu)聚甲基丙烯酸甲酯。 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 三、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能與用途 Click to add Title 1 光學(xué)性能 → 高度透明 Click to add Title 2 力學(xué)性能 → 質(zhì)輕而堅韌 Click to add Title 1 熱學(xué)性能 → 易燃塑料，耐熱 T僅為 80℃ 3 Click to add Title 2 電學(xué)性能 → 高頻率絕緣材料 4 Click to add Title 1 環(huán)境性能 → 耐候性好，耐溶劑一般 5 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 三、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能與用途 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 三、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能與用途 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 三、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能與用途 第三節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 三、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能與用途 照明及采光： 常用于燈罩，汽車、輪船、飛機上的窗玻璃及擋風玻璃，儀表窗、展示窗、廣告窗、天花板、照明板等。 光學(xué)儀器： 各種光學(xué)鏡片如眼鏡、放大鏡及透鏡等，信息傳播材料如光盤及光纖等。 醫(yī)學(xué)材料： 用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等。 日用品： 各種產(chǎn)品模型、標本及工藝美術(shù)品等，各種鈕扣、發(fā)夾、兒童玩具、筆桿及繪圖儀器等。 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 概 況 是由 氯乙烯單體 經(jīng) 自由基聚合 而成的聚 合物，簡稱 PVC。 近年來，由于 PVC合成原料豐富、合成 路線的改進、樹脂中氯乙烯單體含量的降 低，價格低廉，在化學(xué)建材等應(yīng)用領(lǐng)域中 的用量日益擴大，其需求量增加很快，地 位逐漸加強。 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 分類 通用型 → 平均聚合度為 5001500 高聚合度 → 平均聚合度為大于 1700以上 按 相對分子質(zhì)量 的大小 按 形態(tài) 不同 粉狀 → 用于生產(chǎn)壓延和擠出制品 糊狀 →用于人造革、壁紙、兒童玩具及乳膠手套 按 樹脂結(jié)構(gòu) 不同 緊密型 → 用于硬制品的生產(chǎn) 疏松型 → 用于軟制品的生產(chǎn) 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 單體 一、主要原料 氯乙烯 CH2＝ CHCl 常溫常壓下是帶有乙醚香味的無色氣體，容易液化。 來源 乙炔電石法路線 聯(lián)合法路線 → 目前生產(chǎn)氯乙烯的主要路線 乙烯氧氯化法 → 新的路線 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 原理 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （一）聚合原理與方法 聚合機理： 自由基型聚合 引發(fā)劑： 為油溶性的偶氮類、有機過氧 化物類和氧化 還原引發(fā)體系。 鏈增長方式： 頭 尾相連 存在問題 ：增長鏈向單體的轉(zhuǎn)移，是影響 產(chǎn)物相對分子質(zhì)量的主要因素 ，這種轉(zhuǎn)移隨溫度的升高而加 快。 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 方法選擇 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 聚合方法 本體聚合 ?有凝膠效應(yīng)而產(chǎn)生 “ 自動加速 ” 懸浮聚合 ?具有操作簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、經(jīng)濟效益好、用途廣 泛等特點，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn) 。 乳液聚合 ?有凝膠效應(yīng)而產(chǎn)生 “ 自動加速 ” 溶液聚合 ?生產(chǎn)成本高，除特殊涂料生產(chǎn)使用外，其應(yīng)用較少。 （一）聚合原理與方法 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 方法選擇 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 選擇原則 要根據(jù) 產(chǎn)品的用途 、 勞動強度 、 成本高低 等進行合理選擇。 （一）聚合原理與方法 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 術(shù)進步 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 操作簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、經(jīng)濟效益好、用途廣泛等，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。 在樹脂質(zhì)量上，用懸浮聚合生產(chǎn)的 PVC樹脂的孔隙率提高了 300%以上，經(jīng)過適當處理的樹脂，其單體氯乙烯的殘留量由原來的 %降到了 %以下。同時，設(shè)備結(jié)構(gòu)改進、大型化和采用計算機數(shù)控聯(lián)機質(zhì)量控制，使批次之間樹脂質(zhì)量更加穩(wěn)定。 另外，清釜技術(shù)、大釜技術(shù)和殘留單體回收技術(shù)的發(fā)展，減少了開釜次數(shù)，進而減少了氯乙烯單體的釋放量；采用燒結(jié)、冷凝或吸收方法汽提產(chǎn)品和處理廢氣，進一步減少了氯乙烯單體的消耗。 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 氯乙烯 單體純度 在 %以上，其他雜質(zhì)的含量如表。 乙炔 → 參與聚合后，形成不飽和鍵使產(chǎn)物熱穩(wěn)定性變壞。不飽和多氯化物存在，不但降低聚合速率、降低產(chǎn)物聚合度，還容易產(chǎn)生支鏈，使產(chǎn)品性能變壞， “ 魚眼 ” 增多。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 組分 含量， % 組分 含量， % 組分 含量， % 乙烯 丙烯 乙炔 丁二烯 1丁烯 3炔 乙醛 二氯化物 水 0 HCl 鐵 0 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 引發(fā)劑 多用有機過氧化物和偶氮類引發(fā)劑，復(fù)合使用，效果比單獨使用好，其優(yōu)點是反應(yīng)速度均勻，操作更加穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量好，同時使生產(chǎn)安全。 工業(yè)生產(chǎn)中聚合時間一般控制在 5～ 10h，應(yīng)用選擇 t1/2為 2～ 3h的引發(fā)劑。如果采用復(fù)合型引發(fā)劑，最好是一種引發(fā)劑的為 t1/2為 1～ 2h，另一種引發(fā)劑的 t1/2為 4～ 6h。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 分散劑 明膠 、 聚乙烯醇 、 羥丙基甲基纖維素 、 甲基纖維素 等。 明膠 → 用量為單體量的 %～ %，所得樹脂的顆粒為乒乓球狀，不疏松、粒度大小不均， “ 魚眼 ” 多。 聚乙烯醇 → 所得聚氯乙烯為疏松型棉花球狀的多孔樹脂，吸收增塑劑速度快，加工塑化性能好， “ 魚眼 ” 少，熱穩(wěn)定性好。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 分散劑 (工業(yè)上 ) 主分散劑 : 纖維素類和聚乙烯醇（醇解度 75～ 90%的） 助分散劑： 非離子山梨糖醇如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬 脂酸酯等 兩者進行復(fù)合使用效果也很好 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 水質(zhì)與水量 水 → 去離子水，水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴格控制，其中氯離子超過一定含量會造成樹脂顆粒不均， “ 魚眼 ” 增多；水中的鐵會降低樹脂的熱穩(wěn)定性，并能終止反應(yīng)。 用量 → 與樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，緊密型樹脂（作明膠為分散劑）的生產(chǎn)，單體與水的質(zhì)量比為 1∶ ～ 1∶ ；疏松型樹脂（以聚乙烯醇為分散劑）的生產(chǎn)，單體與水的質(zhì)量比為 1∶ ～ 1∶ 。 作用 → 起分散作用，有利于傳熱，控制生產(chǎn)容易。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 系統(tǒng)中的氧 因為氧對聚合有緩聚和阻聚作用，應(yīng)將各種原料中的氧和系統(tǒng)中的氧徹底清除干凈。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 其他助劑 pH調(diào)節(jié)劑： pH值控制在 7～ 8。需要加入水溶性碳酸鹽、磷酸鹽、醋酸鈉等起緩沖作用的 pH調(diào)節(jié)劑。 防止粘釜劑： 水浴黑、亞硝基 R鹽，還有多元酚的縮合物等。 泡沫抑制劑（消泡劑）： 鄰苯二甲酸二丁酯、（未）飽和的 C6～ C20羧酸甘油酯等。 熱穩(wěn)定劑、潤滑劑 等。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 聚合溫度 聚合溫度： 高低決定著聚合產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量大小。 控制方法： 指定溫度的177。 ℃ 范圍內(nèi)，最好是控制在177。 ℃ 范圍內(nèi)。一般采用大流量低溫差循環(huán)方式。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 2. 懸浮聚合工藝條件 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 聚合壓力 聚合溫度： 聚合溫度下，氯乙烯 有相應(yīng)的蒸汽壓力，只有在聚合末 期，大量單體聚合后，壓力才明顯 下降 。 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 100 壓力 每小時轉(zhuǎn)化速率 轉(zhuǎn) 化 率 % 壓力 MPa 時間 （ h） 壓力、轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 聚合生產(chǎn)工藝 工藝配方（質(zhì)量分數(shù)） 去離子水 100 氯乙烯 50～ 70 懸浮劑（聚乙烯醇） ～ 引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙酯） ～ 緩沖劑（磷酸氫二鈉） 0～ 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 0～ 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 聚合生產(chǎn)工藝 主要工藝參數(shù) ①聚合 → 聚合溫度、聚合壓力、聚合時間、轉(zhuǎn)化率 ②堿處理 → NaOH濃度、加入量、溫度、時間 ③脫水 → 緊密型樹脂含水率、疏松型樹脂含水率 ④干燥 → 氣流干燥管干燥（溫度、風速、物料停留時間、含水 率） 沸騰床干燥（干燥溫度、物料停留時間、含水率） 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 聚合生產(chǎn)工藝 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 氯乙烯 去離子水 排空 排空 去離子水 分散劑 、 引發(fā)劑等 堿液 水汽 去氯乙烯氣柜 PVC粒去成品 熱風 熱風 氯乙烯懸浮聚合工藝流程 第四節(jié) 聚氯乙烯樹脂及塑料 聚合生產(chǎn)工藝 堿處理目的 破壞殘存的引發(fā)劑、分散劑、低聚物和揮發(fā)性物質(zhì)，使其變成能溶于熱的物質(zhì)，便于水洗清除。 二、聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝 （二）氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝