聚氯乙烯工艺综述.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：《聚氯乙烯工艺》综述班级：09级化学（二）班姓名：田佳佳学号：2009435042摘要：PVC材料是塑料装饰材料的一种。PVC是聚氯乙烯材料的简称是以聚氯乙烯树脂为主要原料加入适量的抗老化剂、改性剂等经混炼、压延、真空吸塑等工艺而成的材料[1]。关键词：PVC材料氯乙烯单体聚氯乙烯的生产流程PVC树脂的聚合工艺助剂改性正文：PVC材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。规格、色彩、图案繁多极富装饰性可应用于居室内墙和吊顶的装饰是塑料类材料中应用最为广泛的装饰材料之一。PVC材料的优点主要有以下几方面：1.质量轻、隔热、保温、防潮、阻燃、耐酸碱、抗腐蚀。2.稳定性、介电性好耐用、抗老化易熔接及粘合。3.抗弯强度及冲击韧性强破裂时延伸度较高。4.通过捏合、混炼、拉片、切粒、挤压或压铸等工艺极易加工成型可满足各种型材规格的需要。5.表面光滑、色泽鲜艳、极富装饰性装饰应用面较广。6.施工工艺简单安装较为方便。生产的原料及过程氯乙烯单体(VCM)是生产聚氯乙烯树脂的主要原料其产品的质量和成本直接影响到聚氯乙烯树脂的质量和成本。氯乙烯生产工艺经历了较长时间的生产和工艺改造产生了电石法、二氯乙烷法等工艺发展到目前世界上最先进的平衡氧氯化工艺[2]该工艺流程长、能耗高、三废污染严重。近十几年来为降低氧氯化中的能耗问题和环境污染问题保持资源与环境的可持续发展各大公司纷纷改进及开发研究新的氯乙烯生产工艺以最大限度地降低成本提高产品的质量和市场竞争力。（1）电石乙炔法电石乙炔法是最早的生产方法。主要利用乙炔和氯化氢为原料用氯化汞作催化剂进行加成反应生产氯乙烯。该法设备、工艺简单投资低可以小规模经营但是电石耗电大成本上升反应中使用的催化剂污染严重。在世界上先进国家和我国的先进PVC厂已逐渐将其淘汰。反应路线为（2）二氯乙烷法该法是以乙烷为原料与氯气反应生成二氯乙烷二氯乙烷热裂化制备氯乙烯。该法副产品氯化氢如果不利用成本太高。与电石法联合起来可解决氯化氢问题。但是该法因为既不能完全向石油化工转换又不能完全摆脱电石法而没有发展前途。（3）联合法和烯炔法用乙烯氯气为原料合成氯乙烯要经过两步反应。第一步是乙烯与氯气加成生成12-二氯乙烷（EDC）；第二步是12-二氯乙烷裂解脱氯化氢生成氯乙烯对于乙烯取代反应的机理是游离基取代机理。氯分子在光、热或过氧化物的作用下首先解离为两个氯原子游离基然后Cl•从乙烯中置换出一个氢游离基H•后者再与氯作用又生成Cl•形成链锁反应。和乙烯类似VC、EDC等分子中的H也可以被Cl•取代形成前述各种产物。可见Cl•是产生多氯化副产物的根源。因此凡能阻止Cl•的产生利于形成氯离子的各种因素一般都能减少副产物。联合法联合法是将氯化氢用于乙炔反应采用上述方法生产氯乙烯仅有一半氯气用于生成氯乙烯另一半变成了氯化氢。虽然氯化氢有许多用途但需求量小消耗不了大规模氯乙烯生产所产生的氯化氢是氯化工业必须解决的技术经济问题。解决副产氯化氢问题的方法有三种即平衡氧氯化法、氯化氢转化法和联合法。烯炔法反应路线同联合法但原料乙烯及乙炔是石脑油裂解得到的混合气。（4）平衡氧氯化法在氯乙烯生产中利用氯化氢的第二种方法是将氯化氢用于与乙烯的氧氯化反应。在乙烯氧氯化合成二氯乙烷的反应逐步取代了联合法。乙烯氧氯化反应解决了氯化氢的利用问题使以乙烯和氯气为原料生产氯乙烯的方法显出极大的优越性。乙烯氧氯化法生产氯乙烯包括两个反应第一个反应是乙烯在铜催化剂存在下与氯化氢进行氧氯化反应生成12-二氯乙烷第二个反应时12-二氯乙烷裂解脱氯化氢生成氯乙烯。若将氧化法与乙烯直接氯化过程结合在一起两个过程所生成的二氯乙烷一并进行裂解得到氯乙烯则可平衡氯化氢这种方法称为平衡氧氯化法。该法由乙烯、氯气和氧气生产氯乙烯整个工艺过程既不产生氯化氢又不消耗氯化氢是目前世界上公认的技术经济较合理的方法全世界93%以上的氯乙烯是采用平衡氧氯化法生产。聚氯乙烯树脂是一种白色粉末或颗粒粒径60～250μm表观密度0.40～0.60g/cm3有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯差于聚苯乙烯随助剂用量不同分为软、硬聚氯乙烯软制品柔而韧手感粘硬制品的硬度高于低密度聚乙烯而低于聚丙烯在屈折处会出现白化现象。无固定熔点80～85℃开始软化130℃变为粘弹态160～180℃开始转变为粘流态。有较好的机械性能抗张强度60MPa左右冲击强度5～10kJ／m2。PVC树脂的聚合工艺有几种如下1.悬浮法聚氯乙烯SPVC2、乳液法聚氯乙烯EPVC3、微悬浮法聚氯乙烯MSPVC4.本体法聚氯乙烯MPVC5、高分子