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：第页共NUMPAGES9页第PAGE\*MERGEFORMAT9页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT9页《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1，2-二氯乙烷（EDC）；第二步是1，2-二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1，2-二氯乙烷，第二个反应时1，2-二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