Phương pháp polyme hóa Pvc

PVC được điều chế bằng phản ứng trùng hợp bổ sung gốc tự do. Các phương pháp trùng hợp chủ yếu bao gồm trùng hợp huyền phù, trùng hợp lotion và trùng hợp số lượng lớn. Trùng hợp huyền phù là phương pháp chính, chiếm khoảng 80% tổng sản lượng PVC. Thêm nước tinh khiết, monome VCM hóa lỏng và chất phân tán vào lò phản ứng, sau đó thêm chất khơi mào và các chất phụ gia khác. Khi nhiệt độ tăng đến một nhiệt độ nhất định, monome VCM trải qua quá trình trùng hợp gốc tự do để tạo ra các hạt PVC. Khuấy liên tục làm cho kích thước hạt đồng đều và các hạt được tạo ra lơ lửng trong nước. Ngoài ra, phương pháp vi huyền phù cũng được sử dụng để sản xuất nhựa dán PVC, có đặc tính tạo hình và dán tốt.
① Phương pháp trùng hợp huyền phù: monome lơ lửng và phân tán trong pha nước dưới dạng các giọt siêu nhỏ, và chất khởi đầu hòa tan trong dầu đã chọn được hòa tan trong monome. Phản ứng trùng hợp được thực hiện trong những giọt siêu nhỏ này. Nhiệt của phản ứng trùng hợp được hấp thụ kịp thời bởi nước. Để đảm bảo rằng những giọt siêu nhỏ này được phân tán trong nước dưới dạng hạt, cần thêm chất ổn định huyền phù, chẳng hạn như gelatin, rượu polyvinyl, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, v.v. Các peroxit hữu cơ và các hợp chất azo chủ yếu được sử dụng làm chất khơi mào, chẳng hạn như diisopropyl peroxydicacbonat, dicyclohexyl peroxydicacbonat, diethylhexyl peroxydicacbonat, azodiisobentronitrile, azodiisobutyronitrile, v.v. Quá trình trùng hợp được thực hiện trong một chất trùng hợp có máy khuấy. Sau khi trùng hợp, các vật liệu chảy vào bể thu hồi monome hoặc vũ nữ thoát y để thu hồi monome. Sau đó chảy vào bình trộn, rửa sạch bằng nước, ly tâm để khử nước và sấy khô thu được nhựa thành phẩm. Monome vinyl clorua phải được loại bỏ khỏi nhựa càng nhiều càng tốt. Đối với nhựa PVC dùng làm bao bì thực phẩm, hàm lượng monome tự do phải khống chế dưới 1ppm. Trong quá trình trùng hợp, để đảm bảo thu được nhựa có trọng lượng phân tử và phạm vi phân bố trọng lượng phân tử xác định và ngăn chặn quá trình trùng hợp nổ, nhiệt độ và áp suất trong quá trình trùng hợp phải được kiểm soát. Kích thước hạt và phân bố kích thước hạt của nhựa được kiểm soát bởi tốc độ khuấy và việc lựa chọn và lượng chất ổn định huyền phù. Chất lượng của nhựa được đặc trưng bởi kích thước hạt và sự phân bố kích thước hạt, khối lượng phân tử và sự phân bố trọng lượng phân tử, mật độ biểu kiến, độ xốp, mắt cá, độ ổn định nhiệt, màu sắc, hàm lượng tạp chất và độ chảy tự do của bột. Lò phản ứng trùng hợp là thiết bị chính, được làm bằng lò phản ứng thép lót bằng thép không gỉ hoặc tráng men, được trang bị máy khuấy và áo khoác truyền nhiệt để kiểm soát nhiệt độ, hoặc ống xả làm mát bên trong, bình ngưng hồi lưu, v.v. Để giảm chi phí sản xuất, thể tích của lò phản ứng đã dần dần mở rộng từ vài mét khối lên hơn mười mét khối và thể tích tối đa đã đạt tới 200 mét khối (lò phản ứng ấm đun nước). Chất trùng hợp phải được tẩy cặn sau nhiều lần sử dụng. PVC được điều chế bằng polyvinyl alcohol và cellulose ether làm chất ổn định huyền phù thường lỏng lẻo, có nhiều lỗ rỗng, diện tích bề mặt lớn, dễ hấp thụ chất hóa dẻo và hóa dẻo.
② Trùng hợp dung dịch: phương pháp sớm nhất để sản xuất PVC công nghiệp. Trong quá trình trùng hợp kem dưỡng da, ngoài nước và monome vinyl clorua, các chất hoạt động bề mặt như natri alkyl sulfonate được thêm vào làm chất nhũ hóa để phân tán monome trong pha nước để tạo thành kem dưỡng da. Kali persulfate hòa tan trong nước hoặc amoni persulfate được sử dụng làm chất khơi mào, và hệ thống khơi mào "khử oxy hóa" cũng có thể được sử dụng. Quá trình trùng hợp và phương pháp huyền phù là khác nhau. Rượu polyvinyl cũng được thêm vào làm chất ổn định nhũ tương, dodecyl mercaptan làm chất điều chỉnh và natri bicacbonat làm chất đệm. Có ba phương pháp trùng hợp: trùng hợp theo mẻ, trùng hợp bán liên tục và trùng hợp liên tục. Sản phẩm trùng hợp là nhũ tương và kích thước hạt của kem dưỡng da là 0.05-2 μ m. Nó có thể được áp dụng trực tiếp hoặc sấy khô bằng cách phun để tạo thành bột nhựa. Phương pháp trùng hợp kem dưỡng da có chu kỳ trùng hợp ngắn và dễ kiểm soát. Nhựa thu được có trọng lượng phân tử cao và mức độ trùng hợp đồng đều. Nó phù hợp để làm bột nhão PVC, da nhân tạo hoặc các sản phẩm ngâm tẩm. Công thức trùng hợp kem dưỡng da rất phức tạp và hàm lượng tạp chất trong sản phẩm cao.
③ Trùng hợp số lượng lớn: bộ phận trùng hợp đặc biệt, chủ yếu bao gồm ấm chuẩn bị trùng hợp dọc và ấm trùng hợp ngang với máy khuấy khung. Quá trình trùng hợp được thực hiện trong hai giai đoạn. Monome và chất khơi mào được tiền trùng hợp trong 1 giờ trong lò phản ứng tiền trùng hợp để tạo ra các hạt giống. Tại thời điểm này, tỷ lệ chuyển đổi đạt 8 phần trăm ~ 10 phần trăm, sau đó chảy vào lò phản ứng trùng hợp thứ hai, nơi cùng một lượng monome như chất chuẩn bị được thêm vào để tiếp tục trùng hợp. Khi tỷ lệ chuyển đổi đạt 85 phần trăm ~ 90 phần trăm, phần monome còn lại được loại bỏ và sau đó thu được thành phẩm bằng cách nghiền và sàng. Kích thước và hình dạng hạt của nhựa được kiểm soát bởi tốc độ khuấy và nhiệt phản ứng được đưa ra ngoài do ngưng tụ hồi lưu của monome. Quy trình sản xuất của phương pháp này đơn giản, chất lượng sản phẩm tốt và chi phí sản xuất thấp.