聚氯乙烯的原料和產(chǎn)地?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2023-06-25分類:聚合物瀏覽:353
聚氯乙烯的原料是焦碳,產(chǎn)地是滄洲化工。
聚氯乙烯,英文簡稱PVC,是氯乙烯單體(VCM)在過氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。
聚氯乙烯的原料是電石丶聚乙烯醇丶分散劑丶焦碳等,產(chǎn)地是上海氯堿丶滄洲化工丶齊魯石化。
聚氯乙烯的有關(guān)知識
PVC的生產(chǎn)工藝
聚氯乙烯是由氯乙烯通過自由基聚合而成的。
有懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法,以懸浮聚合法為主,約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。
單體的來源:乙烯法、石油法和電石法。
我國的方法:主要還是電石法。
樹脂的質(zhì)量以粒度和粒度分布、 分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩(wěn)定性、色澤、雜質(zhì)含量及粉末自由流動性等性能來表征。
(1)懸浮聚合法 使單體呈微滴狀懸浮分散于水相中,選用的油溶性引發(fā)劑則溶于單體中,聚合反應(yīng)就在這些微滴中進(jìn)行,聚合反應(yīng)熱及時被水吸收,為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散,需要加入懸浮穩(wěn)定劑,如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發(fā)劑多采用有機(jī)過氧化物和偶氮化合物,如過氧化二碳酸二異丙酯過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進(jìn)行的。聚合后,物料流入單體回收罐或汽提塔內(nèi)回收單體。然后流入混合釜,水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。
(2)乳液聚合法 最早的工業(yè)生產(chǎn) PVC的一種方法。在乳液聚合中,除水和氯乙烯單體外,還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑,使單體分散于水相中而成乳液狀,以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發(fā)劑,還可以采用“氧化-還原”引發(fā)體系,聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩(wěn)定劑,十二烷基硫醇作調(diào)節(jié)劑,碳酸氫鈉作緩沖劑的。聚合方法有間歇法、半連續(xù)法和連續(xù)法三種。聚合產(chǎn)物為乳膠狀,乳液粒徑0.05~2μm,可以直接應(yīng)用或經(jīng)噴霧干燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短,較易控制,得到的樹脂分子量高,聚合度較均勻,適用于作聚氯乙烯糊,制人造革或浸漬制品。
(3)本體聚合法 聚合裝置比較特殊,主要由立式預(yù)聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構(gòu)成。聚合分兩段進(jìn)行。單體和引發(fā)劑先在預(yù)聚合釜中預(yù)聚1h,生成種子粒子,這時轉(zhuǎn)化率達(dá)8%~10%,然后流入第二段聚合釜中,補(bǔ)加與預(yù)聚物等量的單體,繼續(xù)聚合。待轉(zhuǎn)化率達(dá)85%~90%,排出殘余單體,再經(jīng)粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制,反應(yīng)熱由單體回流冷凝帶出。此法生產(chǎn)過程簡單,產(chǎn)品質(zhì)量好,生產(chǎn)成本也較低。
聚氯乙烯的歷史沿革
聚氯乙烯早在1835年就為美國V.勒尼奧發(fā)現(xiàn),用日光照射氯乙烯時生成一種白色固體,即聚氯乙烯。
PVC在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)過兩次,一次是Henri Victor Regnault在1835年,另一次是Eugen Baumann在1872年發(fā)現(xiàn)的。兩次機(jī)會中,這種聚合物都出現(xiàn)在被放置在太陽光底下的氯乙烯的燒杯中,成為白色固體。20世紀(jì)初,俄國化學(xué)家Ivan Ostromislensky和德國Griesheim-Elektron公司的化學(xué)家Fritz Klatte同時嘗試將PVC用于商業(yè)用途,但困難的是如何加工這種堅硬的,有時脆性的的聚合物。
1912年,德國人Fritz Klatte合成了PVC,并在德國申請了專利,但是在專利過期前沒有能夠開發(fā)出合適的產(chǎn)品。
1926年,美國B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美國申請了專利。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年開發(fā)了利用加入各種助劑塑化PVC的方法,使它成為更柔韌更易加工的材料并很快得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用。
1914年發(fā)現(xiàn)用有機(jī)過氧化物可加速氯乙烯的聚合,1931年德國法該公司采用乳液聚合法實(shí)現(xiàn)聚氯乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。1933年W.L.西蒙提出用高沸點(diǎn)溶劑和磷酸三甲酚酯與PVC加熱混合,可加工成軟聚氯乙烯制品,這才使PVC的實(shí)用化有了真正的突破。英國卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司、美國聯(lián)合碳化物公司及固特里奇化學(xué)公司幾乎同時在1936年開發(fā)了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應(yīng)用。為了簡化生產(chǎn)工藝,降低能耗,1956年法國圣戈邦公司開發(fā)了本體聚合法。1983年,世界總消費(fèi)量約11.1Mt,總生產(chǎn)能力約17.6Mt;是僅次于聚乙烯產(chǎn)量的第二大塑料品種,約占塑料總產(chǎn)量的15%。中國自行設(shè)計的 PVC生產(chǎn)裝置于1956年在遼寧錦西化工廠進(jìn)行試生產(chǎn),1958年3kt裝置正式工業(yè)化生產(chǎn),1984年產(chǎn)量530.9kt。
PVC是三十年代初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的。從三十年代起,在很長的時間里,聚氯乙烯產(chǎn)量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期,聚乙烯取代了聚氯乙烯。現(xiàn)聚氯乙烯塑料雖退居第二位,但產(chǎn)量仍占塑料總產(chǎn)量的四分之一以上。
六十年代以前,單體氯乙烯的生產(chǎn)基本是以電石乙炔為主,由于電石生產(chǎn)需耗大量電能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯工業(yè)化后,各國轉(zhuǎn)向了以更便宜的石油為原料。另外,由于聚氯乙烯的原料很大部分(約57%重量)是制堿工業(yè)必然伴生副產(chǎn)物氯氣,不僅原料來源豐富,而且也是發(fā)展氯堿工業(yè)、平衡氯氣的很重要的產(chǎn)品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降,但仍保持了較高的增長速度。
聚氯乙烯塑料制品應(yīng)用非常廣泛,但在七十年代中期,人們認(rèn)識到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯(VCM)是一種嚴(yán)重的致癌物質(zhì),無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發(fā)展。不過人們已成功地通過汽車等途徑降低殘留的VCM,使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小于10ppm,達(dá)到衛(wèi)生級樹脂要求,擴(kuò)大了聚氯乙烯的應(yīng)用范圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小于5ppm,加工后殘留的VCM極少。對人體基本無害,可用作食品藥包裝和兒童玩具等。
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