【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0~56 mol/mol用途：用于氯乙烯懸浮聚合助分散劑 引發(fā)劑名稱：過氧化二碳酸二（2乙基）己酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 分子量為：外觀性狀：常為無色或淡黃色液體 其它助劑（1）反應(yīng)調(diào)節(jié)劑名稱：巰基乙酸2乙基己脂化學(xué)結(jié)構(gòu)式﹕ 外觀性狀﹕常為無色或淡黃色液體，特有的巰醇臭味。分子量：（2）反應(yīng)終止劑名稱： RS1 （一種苛性鈉水溶液）。配方：% 。% 雙酚A % 。結(jié)構(gòu)式﹕ 分子量：（3）防粘釜?jiǎng)┑男再|(zhì)性質(zhì)：是一種石油樹脂[環(huán)戊二烯基樹脂]與酚類化合物的混合物配方：聚醅酚 100kg 石油樹脂 700kg 對(duì)甲基磺酸 kg反應(yīng)溫度 ：160~170℃ 去離子水去離子水，又稱純水，或稱深度脫鹽水。一般系指將水中易去除的強(qiáng)導(dǎo)電質(zhì)去除又將水中難以去除的硅酸及二氧化碳等弱電解質(zhì)去除至一定程度的水。以反滲透，電滲析脫鹽（EDI），離子交換法制取得純水，廣泛應(yīng)用于電子，電力，電鍍，照明電器，食品，實(shí)驗(yàn)室，造紙，建材，日化，造漆，蓄電池，服裝等領(lǐng)域內(nèi)。是各企業(yè)必不可少的生產(chǎn)用水。　?。杭兯募兌葮O其高，與空氣接觸后極易被空氣中的二氧化碳及灰塵所污染，從而影響水的質(zhì)量。　?。哼@個(gè)關(guān)系是水溫越低，水的質(zhì)量越高，反之，水的的溫度越高，水的質(zhì)量越低?！　。阂蚣兯且环N很強(qiáng)的，能溶解多種物質(zhì)的溶劑，故金屬在水中一般均具有一定的可溶性，除了金以外，所有的金屬與水接觸，通過反應(yīng)形成氧化物和氫氧化物和其他化合物，對(duì)水產(chǎn)生的污染。 PVC的生產(chǎn)方法在工業(yè)生產(chǎn)中，PVC是由VCM經(jīng)聚合反應(yīng)制得，聚合方法包括本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、懸浮聚合四種，其中常用的是懸浮聚合。VCM的生產(chǎn)路線主要有兩種：電石法和乙烯法，目前國(guó)內(nèi)常用的是電石法。 生產(chǎn)路線的選擇VCM的生產(chǎn)路線主要有兩種：電石法和乙烯法，目前常用的是電石法。我國(guó)PVC產(chǎn)量自20世紀(jì)90年代以來有了快速發(fā)展，但仍然趕不上發(fā)展更快的PVC制品加工需求，自給率只能保持在70%左右。需求的旺盛，國(guó)內(nèi)乙烯資源的不足，反傾銷終裁后進(jìn)口量的下降，國(guó)際原油和石化產(chǎn)品的價(jià)格不斷上升使乙烯法生產(chǎn)成本相應(yīng)升高，也使得電石法成為許多企業(yè)的首選工藝。隨著近五年國(guó)際原油價(jià)格的居高不下，以石油天然氣路線制聚氯乙烯的工藝路線將會(huì)受到乙烯供應(yīng)的限制及成本的影響，近一段時(shí)期內(nèi)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)上不如電石法PVC價(jià)格低。目前我國(guó)PVC生產(chǎn)以電石法為主。（1）電石法生產(chǎn)路線 電石法生產(chǎn)路線是先將電石與水反應(yīng)，制得乙炔。然后，乙炔再在觸媒存在情況下與氯化氫氣體反應(yīng)，合成VCM單體。主反應(yīng)是： C2H2 + HCl → C2H3Cl ΔH=在氣相中， C2H2和HCl加成生成C2H3Cl，這個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上是有利的。但在通常條件下，反應(yīng)速度較慢?？梢赃x用HgCl2作催化劑，以活性炭作為載體。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)反應(yīng)溫度低于140℃時(shí)，催化劑活性穩(wěn)定，但由于溫度低，反應(yīng)速度慢，乙炔轉(zhuǎn)化率低；當(dāng)反應(yīng)溫度高于140℃時(shí)，催化劑明顯失活，當(dāng)反應(yīng)溫度高于200℃時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量氯化汞升華，而使催化劑活性迅速下降。工業(yè)生產(chǎn)上反應(yīng)溫度控制在160～180℃。使用氯化汞催化劑時(shí)，氯化氫對(duì)乙炔的加成反應(yīng)機(jī)理通常認(rèn)為是乙炔首先和氯化汞加成生成中間物氯乙烯氯汞：C2H2 + HgCl2→ClCH=CH(HgCl)中間物碰到氯化氫后，即發(fā)生分解形成氯乙烯：ClCH=CH(HgCl)+HCl→CH2=CHCl當(dāng)氯化氫過量時(shí)，生成的氯乙烯和過量的氯化氫進(jìn)一步加成，生成1，1二氯乙烷，成為過程的一種副產(chǎn)物： CH2=CHCl+HCl→CH3CHCl2當(dāng)乙炔過量時(shí)，過剩的乙炔可使氯化汞還原為氯化亞汞，甚至轉(zhuǎn)變成金屬汞從而使催化劑喪失活性：C2H2 +HgCl2 →ClCH=CHCl+ Hg2Cl2基于以上分析，乙炔和氯化氫的氣相加成過程中，可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物是二氯乙烷及少量的二氯乙烯。通過對(duì)乙炔和氯化氫的加成反應(yīng)機(jī)理的研究，發(fā)現(xiàn)表面反應(yīng)過程在吸附的氯化氫和氣相的乙炔間進(jìn)行反應(yīng)。 （2）乙烯法生產(chǎn)路線 乙烯法生產(chǎn)路線是乙烯、氯化氫和氧氣在氯化銅作催化劑的情況下，進(jìn)行氧氯化反應(yīng)制得氯乙烯。它的反應(yīng)機(jī)理通常認(rèn)為有以下兩種。1．氧化還原機(jī)理2．環(huán)氧乙烷式機(jī)理第1步：反應(yīng)組分的吸附第2步：表面化學(xué)反應(yīng)第3步：產(chǎn)物組分的脫附兩種生產(chǎn)路線的評(píng)價(jià) a．電石法與乙烯法原料路線不同，前者約耗電3000KWh/T(包括制氯氣，氫氣用電，)，后者約耗電3000KWh/T。電石耗電約3500KWh/T，因此，電石法PVC實(shí)際上以電為主要原料，綜合耗電約8250KWh/T。所以，供電與電價(jià)是電石法PVC生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。從自備熱電平衡的角度出發(fā)，將大大縮減PVC的生產(chǎn)成本。在建設(shè)周期尚不能同步的情況下，可先期收購(gòu)并改造發(fā)電機(jī)組，為一期工程供電供汽，考慮正常發(fā)電利潤(rùn)(約8%)的電力成本比網(wǎng)上供電價(jià)格要低50%左右，從而保證了把電石法PVC成本控制在較低的范圍內(nèi)的目標(biāo)，與乙烯法PVC比較具有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。b．電石法PVC和乙烯法PVC相比，前者生產(chǎn)中含有一種副產(chǎn)品：即電石渣漿，即含20%左右的Ca(OH)2 飽和溶液，可用它作為發(fā)電煙氣脫硫劑之用，而剩余的部分則可以進(jìn)行壓濾，其中含Ca(OH)2 96%以上的固相則用于生產(chǎn)水泥，其含Ca(OH)25%左右的液相則全部回收使用。現(xiàn)在有一種干法乙炔生產(chǎn)技術(shù)也值得關(guān)注，可以較好的來改善生產(chǎn)過程對(duì)社會(huì)環(huán)境造成的不良的影響，特別是在節(jié)水、減少氣體及固體廢物的排放量方面，同時(shí)降低了對(duì)電的使用量。 c．大規(guī)模的聯(lián)合生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)清潔工藝的基本條件。事實(shí)上，電石法PVC的三廢處理技術(shù)上是基本達(dá)到成熟的。只是，以前電石法PVC企業(yè)主要分布于西部地區(qū)，規(guī)模叫你小，實(shí)力較差，技術(shù)比較落后，沒有什么經(jīng)濟(jì)能力去解決。大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)不僅具有綜合利用，變廢為寶，大幅度降低三廢處理?xiàng)l件，還可為社會(huì)提供具有可觀效益的產(chǎn)品。如用電石渣做水泥，20萬噸/年規(guī)?？梢员１?，100萬噸/年的規(guī)模即可盈利。不管是電石法還是乙烯法PVC生產(chǎn)路線，最后都是由氯乙烯單體聚合生成PVC。氯乙烯單體合成方法主要有乙炔法、聯(lián)合法、烯烴法、乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五種，我國(guó)目前普遍采用的為乙炔法(電石法)和乙烯氧氯化法兩種。當(dāng)前我國(guó)氯堿工業(yè)大部分采用電石法生產(chǎn)PVC以平衡氯氣。雖然此法耗能較高，但因此方法具有投資低，設(shè)備簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品純度較高等特點(diǎn)，所以，電石法在我國(guó)PVC生產(chǎn)中占有很大比例。 PVC生產(chǎn)的聚合工藝到目前為止，世界上PVC生產(chǎn)的聚合工藝主要有四種，即懸浮聚合、本體聚合、乳液聚合、微懸浮聚合。（一）懸浮聚合氯乙烯懸浮聚合系溶有引發(fā)劑的VCM在攪拌作用下，分散成液滴狀，懸浮于水中的聚和過程，水中溶有或分散有分散劑，懸浮聚合除了遵循自由基聚合機(jī)理和液—液分散成粒機(jī)理一般規(guī)律外，還有其特殊性，平均分子量和顆粒特性是懸浮聚合PVC兩大主要質(zhì)量指標(biāo)。懸浮聚合主要特征如下：（1）體系粘度低，傳熱和溫度容易控制，產(chǎn)品分子量高且分布比較穩(wěn)定。（2）產(chǎn)品中雜質(zhì)含量比乳液聚合少；（3)后工序處理比乳液聚合和溶液聚合簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低；（4）產(chǎn)物中多少帶有少量分散劑殘留物，透光性和絕緣性不如本體聚合好。 綜合懸浮聚合的優(yōu)缺點(diǎn)，其工業(yè)應(yīng)用還是比較廣泛的。80%以上的氯乙烯聚合均采用此法。 懸浮法聚氯乙烯樹脂樹脂型號(hào)平均聚合度樹脂型號(hào)平均聚合度XS1 ≧1340XS4~850~980XJ1XJ4XS2~1110~1340XS5~720~850XJ2XJ5XS3XJ3~980~1110XS6XJ6~590~720 （二）本體聚合氯乙烯本體聚合是僅在單體和引發(fā)劑存（利用光、熱做引發(fā)劑）在下進(jìn)行的聚合方法，無分散劑、表面活性劑等助劑，樹脂純凈，不用水作為介質(zhì)，沒有原料的預(yù)處理和聚合物的離心、干燥等問題，流程變得簡(jiǎn)單。得到的懸浮法與本體法PVC樹脂的顆粒性能、結(jié)構(gòu)及用途等均相似，粒徑約100~150um，屬于通用的樹脂，廣泛用來制造PVC的軟、硬質(zhì)制品，主要用于作電絕緣材料，民用、農(nóng)用和工業(yè)薄膜及硬質(zhì)管材等。兩種樹脂在應(yīng)用中也有著細(xì)小差別，例如本體法與懸浮法兩種聚合物都可用在硬質(zhì)管材的生產(chǎn)，但本體法PVC樹脂更好用于硬質(zhì)注塑制品中，而懸浮法PVC樹脂則更適用于擠出和吹塑成型等。值得注意的是，兩種樹脂卻不能混用，它們的混合物將會(huì)導(dǎo)致粉料塑化的不均勻。本體聚合的主要特征如下：（1）透光率好；（2）工藝工程簡(jiǎn)單；（3）產(chǎn)物純度高；（4）反應(yīng)溫度難以控制，易發(fā)生爆聚。（三）溶液聚合氯乙烯溶液聚合是在單體、引發(fā)劑和溶劑存在下進(jìn)行，是指單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)散熱和控制容易，該聚合方法主要用來生產(chǎn)涂料。在此領(lǐng)域內(nèi)，多將氯乙烯與第二、三單體共聚，上述共聚物當(dāng)涂料使用時(shí)，溶劑散失，污染環(huán)境，因此逐漸被懸浮法或乳液法所取代。溶液聚合的主要特征如下：（1）體系粘度較低；（2）混合和傳熱容易；（3）溫度易控制；（4）凝膠效應(yīng)小；（5）可避免局部過熱；（6）單體濃度低，致使聚合速度過慢，設(shè)備生產(chǎn)能力低；（7）單體濃度低和向溶劑鏈轉(zhuǎn)移的雙重結(jié)果，使聚合物分子量降低；（8）溶劑分離回收費(fèi)用高，除凈聚合物中殘留溶劑困難。氯乙烯溶液聚合雖然曾在早期被采用，但目前則僅限于聚合物溶液直接使用的場(chǎng)合。（四）乳液聚合氯乙烯乳液聚合是指單體在水中由乳化劑分散成乳液狀態(tài)的聚合反應(yīng)。氯乙烯乳液聚合的過程與懸浮聚合、本體聚合過程的差異，主要表現(xiàn)在懸浮過程和本體過程中所用的引發(fā)劑和單體兩個(gè)組份是互溶并均勻的分布于整個(gè)聚合體系中，該聚合過程產(chǎn)生的聚氯乙烯樹脂，它的顆粒結(jié)構(gòu)是由一個(gè)聚集過程來確定的。氯乙烯乳液聚合具有以下的特征：（1）以水做介質(zhì)，價(jià)廉安全，乳膠黏度較低，有利于攪拌傳熱、管道輸送和連續(xù)生產(chǎn)；（2）聚合速率快，而且分子量高，可以在較低溫度下進(jìn)行；（3）有利于乳膠的直接使用和環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)。（4）需要固體產(chǎn)品時(shí)，乳液須經(jīng)凝膠、脫水、干燥等工序，成本高；（5）產(chǎn)品中留有乳化劑等雜質(zhì)，難以完全除凈，有損電性能等。乳液聚合生產(chǎn)主要用于制造糊用聚氯乙烯，不需將產(chǎn)品固化，從而降低生產(chǎn)成本。 四種主要聚合工藝的特性項(xiàng) 目懸浮法本體法乳液法微懸浮法工業(yè)類型生產(chǎn)能力/（萬噸/年）間歇20間歇10間歇5間歇5反應(yīng)器/ m36133第一 第二138 563635635類型效率/（t/am3）立式251立式283立式283立式283溫度/℃5767 705250時(shí)間/h 10批量時(shí)間/h 轉(zhuǎn)化率/% 總收率/%聚合場(chǎng)所液滴內(nèi)本體內(nèi)膠束和乳膠粒內(nèi)溶液內(nèi)生產(chǎn)特性散熱容易，間歇生產(chǎn)，須有分離、洗滌、干燥等工序熱不易散出，間歇生產(chǎn)，設(shè)備簡(jiǎn)單，宜制板材和塑材散熱較容易，可連續(xù)生產(chǎn)，制成固體樹脂時(shí)，需經(jīng)過冷凝、洗滌、干燥等工序散熱容易，可連續(xù)生產(chǎn)，不宜制成干燥粉狀或粒型樹脂在均相自由基聚合反應(yīng)中，主要的基元反應(yīng)有鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止四種。下面就依次討論VCM聚合中的各基元反應(yīng)。(1)引發(fā) VCM自由基聚合多用引發(fā)劑引發(fā)。連串反應(yīng)中第二步為速度決定步驟。在VCM懸浮聚合中，當(dāng)反應(yīng)處于1％～70%轉(zhuǎn)化率區(qū)間，聚合體系中存在稀相和濃相。油溶性引發(fā)劑可在兩相中分別引發(fā)。(2)鏈增長(zhǎng) VCM的鏈增長(zhǎng)以頭尾加成為主，原因有電子共軛效應(yīng)和空間位阻效應(yīng)。按頭尾形式連接時(shí)，取代基與獨(dú)電子連在同一碳原子上，產(chǎn)生共軛效應(yīng)，自由基得以穩(wěn)定。另外還有少量頭頭加成。鏈增長(zhǎng)反應(yīng)有兩個(gè)特征：一是放熱反應(yīng)，二是增長(zhǎng)活化能低，增長(zhǎng)速率極高。(3)鏈終止 VCM聚合中也同樣存在活性鏈間的雙基終止，它們可以是偶合終止或歧化終止。偶合終止是指兩鏈自由基的獨(dú)電子相互結(jié)合成共價(jià)鍵的終止反應(yīng)。 歧化終止是指某鏈自由基奪取另一自由基的氫原子或其它原子的終止反應(yīng)。稀相和濃相由于物理狀態(tài)有很大不同，后者的總鏈終止速率常數(shù)遠(yuǎn)小于前者。(4)鏈轉(zhuǎn)移 VCM懸浮聚合中有多種鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，如向單體、引發(fā)劑、聚合物大分子的轉(zhuǎn)移和鏈自由基內(nèi)部的轉(zhuǎn)移等。其中，主要有以下兩種： 懸浮聚合工藝懸浮聚合工藝是生產(chǎn)PVC的主要工藝，世界PVC生產(chǎn)中，約90％采用懸浮聚合工藝生產(chǎn)，其品種之多，用量之大是其他工藝所無法相比的。懸浮聚合工藝廣泛應(yīng)用于制造一般通用型的樹脂，也有特殊用途的專用樹脂，如摻混用樹脂和球形樹脂、。聚合度除一般聚合度的樹脂外，還有特高和特低聚合度的樹脂，如聚合度高的達(dá)到9000甚至10000左右，具有橡膠的特性，低的只有400～500左右；既有緊密型樹脂，也有疏松型樹脂等。懸浮聚合基本組分由單體、水、引發(fā)劑和分散劑4部分組成。單體VCM在分散劑和強(qiáng)烈的攪拌作用下分散成細(xì)小的液滴(粒徑50肚m)，懸浮在水相中，每個(gè)小液滴相當(dāng)于一個(gè)小本體聚合單元，單體液滴中溶有引發(fā)劑，在引發(fā)劑作用下進(jìn)行VCM聚合生成PVC顆粒的過程。分散劑的作用一方面是降低單體與水之間的界面張力，使單體在水相中良好分散，另一方面是單體液滴聚合生成聚合物固體粒子過程中，經(jīng)過聚合物單體黏性粒子階段，粒子互相容易黏結(jié)，而分散劑吸附在粒子表面形成保護(hù)膜，起到保護(hù)作用，防止粒子的聚集。懸浮聚合機(jī)理有均相聚合和沉淀聚合之分，氯乙烯的懸浮聚合屬于沉淀聚合。 間歇式懸浮聚合基本工藝是將加熱到預(yù)定溫度的水，加入分散劑，后加引發(fā)劑，最后加入VCM