聚合配方相關(guān)知識(shí)(助劑部分)

1、聚合各種助劑的作用 聚合共用10種助劑：防粘釜?jiǎng)∟S）、分散劑(SA)、引發(fā)劑(CATA)、消泡劑（FO）、終止劑(HC)、添加劑(ADD)、緊急終止劑(TBC)、阻聚劑(HQ)、中和劑(C95)、消光劑(EB)防粘釜?jiǎng)∟S）作用 1、在聚合過(guò)程中PVC黏結(jié)到聚合釜內(nèi)壁和釜內(nèi)構(gòu)件等表面,如不及時(shí)清除就會(huì)逐漸積累，并且不斷被填隙聚合而致密，經(jīng)歷升溫聚合而輕度塑化形成粘釜物。一方面使傳熱系數(shù)變小，釜傳熱能力下降，不利于反應(yīng)熱的移走；另一方面部分粘釜物脫落參雜在樹(shù)脂中，使樹(shù)脂的顆粒特性、熱穩(wěn)定性、脫除殘留單體和加工性能變差。為了防止或減輕聚合粘釜，除了提高聚合釜內(nèi)壁和內(nèi)構(gòu)件的表面光潔度外，在其表

2、面噴涂防粘釜?jiǎng)?2、粘釜形成機(jī)理可分為物理粘釜和化學(xué)粘釜 物理粘釜：在常溫下VC一進(jìn)入聚合釜就會(huì)吸附在釜內(nèi)壁鋼表面，形成多分子層。當(dāng)聚合轉(zhuǎn)化率達(dá)10%30%時(shí)，PVC顆粒外層皮膜尚未堅(jiān)硬，內(nèi)部呈粘稠狀態(tài)，此時(shí)常因機(jī)械因素撞破皮膜，流出的粘稠物易與釜壁和攪拌系統(tǒng)黏附而形成粘釜中心。 化學(xué)粘釜：聚合物與釜壁之間通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合的粘釜。 減輕化學(xué)粘釜主要解決溶于水相的VC或水相中的大分子自由基與釜壁反應(yīng)。一是使金屬釜壁表面”鈍化”，二是減少水相中溶解的VC量和終止水相中的自由基。分散劑(SA)的作用 分散劑的作用：一方面可降低VCM與水的界面張力，有利于在攪拌作用下實(shí)現(xiàn)VCM的分散,另一方面分散劑吸

3、附在VCM液滴表面，起到保護(hù)液滴、防止聚并的作用。 分散劑的種類(lèi)：可分為無(wú)機(jī)類(lèi)和有機(jī)類(lèi)。 無(wú)機(jī)分散劑是不溶于水的微細(xì)固體粉末，如（硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鎂、磷酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鋅等） 有機(jī)分散劑是親水性的高分子化合物，是一種保護(hù)膠體，如（明膠、纖維素醚類(lèi)、部分醇解的聚乙烯醇等），咱們現(xiàn)在用的KH-17、L-11、KP-08R、LM-10HD KH-17的黏度32-38(mPa.s)、醇解度78.5%-81.5%、 濁點(diǎn)49.7、界面張力14.9mN/m、保膠能力90 KP-08R的黏度6-8(mPa.s)、醇解度71%-75%、 濁點(diǎn)34.5、界面張力10.3mN/m、保膠能力71

4、分散劑水溶液的保膠能力：作為高分子化合物的分散劑，其水溶液的黏度也依分子量（或聚合度）而變，即黏度愈大或分子量愈高，吸附于氯乙烯-水相界面的保護(hù)膜強(qiáng)度愈高，愈不容易發(fā)生破裂的并粒變粗現(xiàn)象。 分散劑水溶液的界面活性：分散劑水溶液的表面張力或界面張力愈小，其界面活性就愈高，所形成的單體油珠就愈細(xì)，所得到的樹(shù)脂顆粒表觀(guān)密度愈小。也愈疏松多孔。 選用分散劑還與聚合釜的攪拌強(qiáng)度有關(guān)。 對(duì)產(chǎn)品的主要影響因素：主要影響樹(shù)脂的表觀(guān)密度、孔隙率、顆粒形態(tài)、粒徑分布、“魚(yú)眼”消失速度、熱加工熔融時(shí)間乃至殘留單體含量。 孔隙率：醇解度和水溶液黏度愈低，以及水溶液濃度愈?。淳垡蚁┐紝?duì)單體用量愈?。?，所得的樹(shù)脂孔隙率

5、愈高。 吸收增塑劑速度：醇解度和水溶液黏度愈低，以及水溶液濃度愈小，所得的樹(shù)脂吸收增塑劑速率愈快。 熔融時(shí)間：醇解度和水溶液黏度愈低，以及水溶液濃度愈小，所得的樹(shù)脂熔融時(shí)間愈短，即愈易塑化加工。 表觀(guān)密度：醇解度和水溶液黏度愈低，所得的樹(shù)脂表觀(guān)密度愈小。 粒度大?。捍冀舛群退芤吼ざ扔?，所得樹(shù)脂的粒度愈小。但當(dāng)水溶液黏度（即聚合度）極低時(shí)，因其保膠能力減弱，易使聚合過(guò)程發(fā)生粒子的二次凝聚而并粒，反而出現(xiàn)粗粒子。引發(fā)劑(CATA)的作用 引發(fā)劑也叫催化劑，引發(fā)劑在聚合溫度下分解成自由基，引發(fā)VCM聚合。 引發(fā)劑是容易分解生成自由基的化合物，可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類(lèi)。有機(jī)引發(fā)劑能溶于親油性單體或溶

6、劑中，故稱(chēng)為油溶性引發(fā)劑，而無(wú)機(jī)類(lèi)引發(fā)劑則可溶于水，屬水溶性。 VC懸浮聚合采用油溶性引發(fā)劑，包括偶氮類(lèi)和有機(jī)過(guò)氧化物類(lèi)化合物。我們用的是過(guò)氧化物類(lèi)的:TX-99過(guò)氧化新癸酸異丙苯酯，TX-23過(guò)氧化新癸酸叔丁酯。 引發(fā)劑大半衰期指在氯乙烯聚合條件下或某溶劑中，其活性氧在該溫度時(shí)分解一半所需的時(shí)間。引發(fā)劑半衰期愈長(zhǎng)，則引發(fā)劑活性越低。聚合時(shí)間在5-10小時(shí)，則選用半衰期為2-3小時(shí)的引發(fā)劑。 引發(fā)劑是調(diào)節(jié)VC懸浮聚合速率，并影響聚合放熱、聚合周期和聚合釜生產(chǎn)能力的重要助劑。引發(fā)劑對(duì)VC懸浮聚合動(dòng)力學(xué)的影響主要與引發(fā)劑的活性和用量有關(guān)。 引發(fā)劑對(duì)樹(shù)脂的魚(yú)眼數(shù)和熱穩(wěn)定性等質(zhì)量有很大影響。 所以選用

7、引發(fā)劑則需考慮：適當(dāng)?shù)幕钚浴⑺苄?、水解性、粘釜性能、毒性、?chǔ)存安全及價(jià)格等。消泡劑（FO）的作用 在聚合反應(yīng)結(jié)束回收未反應(yīng)單體時(shí)，往往由于降壓而引起氣體體積的急劇膨脹和料層內(nèi)液態(tài)單體的沸騰，使回收的氣相單體夾帶出許多樹(shù)脂泡沫，造成管道及回收系統(tǒng)堵塞，因此在聚合釜開(kāi)啟回收閥之前應(yīng)加入消泡劑作消泡處理。使用量一般為16ppm左右。聚醚型消泡劑中聚醚與PVC相容，汽提后聚醚能聚集于PVC樹(shù)脂顆粒表面，離心脫水不會(huì)流失，最終帶入PVC樹(shù)脂中，且聚醚能改善SPVC加工塑化性，不影響制品的透明性能。聚醚改性有機(jī)硅兼具有機(jī)硅和聚醚的性能。有機(jī)硅消泡劑能增加樹(shù)脂的易干性和流動(dòng)性，但影響樹(shù)脂的透明性能和焊接性

8、能。消泡劑：聚醚多元醇。終止劑（HC）的作用 終止劑能與引發(fā)劑的自由基反應(yīng)，使引發(fā)劑的自由基失去活性，達(dá)到終止聚合反應(yīng)的目的。根據(jù)氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理，當(dāng)聚合轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%85%時(shí)，大分子自由基之間的歧化終止增加，易生成較多的支鏈結(jié)構(gòu)，影響產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。因此，在聚合反應(yīng)結(jié)束（壓力降0.100.15MPa)時(shí)加入終止劑，以使自由基連鎖反應(yīng)停止進(jìn)行，從大分子結(jié)構(gòu)上減少支鏈來(lái)提高樹(shù)脂熱穩(wěn)定性。 消除反應(yīng)結(jié)束后樹(shù)脂內(nèi)存在的殘余自由基和引發(fā)劑，保證產(chǎn)品質(zhì)量，防止氯乙烯回收系統(tǒng)自聚而堵塞；聚合后期易生成支鏈PVC，易脫HCL，影響樹(shù)脂熱穩(wěn)定性，加入終止劑后終止反應(yīng)，將轉(zhuǎn)化率控制在80%85%范圍。終止劑：耐熱型終止劑。添加劑（ADD）的作用 與終止劑區(qū)別是終止劑在聚合釜上加入，而添加劑在出料管線(xiàn)上加入，縮短聚合釜上時(shí)間，以提高釜的利用率。事故終止劑（TBC）的作用 出現(xiàn)緊急情況下，立即加入事故終止劑終止聚合反應(yīng)，以保證生產(chǎn)安全。事故終止劑：4-叔丁基鄰苯二酚。中和劑(C95)的作用 氯乙烯單體中含有微量的氯化氫及在VC聚合體系的氣相及液相中不可避免的有微量氧存在，氧和氯化氫會(huì)發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)不穩(wěn)定的氯乙烯過(guò)氧化物，而后分解放出甲醛、甲酸和氯化氫等物質(zhì)，使PVC內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，破壞樹(shù)脂的熱性能，如果聚合體系含酸引起體系PH值下降，影響聚合分散體系，還會(huì)腐蝕后續(xù)設(shè)備，所以需