聚氯乙烯樹脂的聚合方法

　　氯乙烯單體的聚合有四種基本方法：

　　1、懸浮聚合：采用水作為連續(xù)相，借助于懸浮劑將氯乙烯單體分散在水中進行聚合，所得聚合物的粒徑較大，制造成本較低，過程易于控制，成品樹脂中懸浮劑的含量較低。

　　2、乳液聚合：氯乙烯單體借助于乳化劑分散在水中進行聚合，乳液可在使用過程中凝結(jié)和干燥，也可經(jīng)噴霧千燥得糊狀樹脂，粒徑極細的乳液也可用作漆液。同懸浮聚合一樣，存在連續(xù)水相，可以有效地排除聚合熱。缺點是制造成本高，成品樹脂中乳化劑含量高。

　　3、本體聚合：氯乙烯單體在沒有稀釋劑存在下進行聚合。主要優(yōu)點是產(chǎn)品中不含懸浮劑和乳化劑，因此純度較高，不存在水和溶劑，干燥簡單，但反應速率的控制和聚合熱的排除較困難。

　　4、溶液聚合：在含有氯乙烯單體的溶液中進行聚合，聚合物不溶于溶劑，而在聚合過程中沉淀，易于分離和干燥。這樣的體系也便于熱傳遞。成品樹脂中不含有乳化劑和懸浮劑，所以雜質(zhì)含量低。這個方法主要用于制造高質(zhì)量的共聚樹脂。主要缺點是產(chǎn)品成本高。

　　目前主要采用懸浮聚合方法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂，利用這種方法生產(chǎn)的樹脂占聚氯乙烯樹脂總量的80%~90%。

　　與乳液聚合方法比較，懸浮聚合優(yōu)點是：

　　(1) 樹脂中雜質(zhì)含量比乳液聚合法所得樹脂低10倍以上，熱、光穩(wěn)定性好;

　　(2) 作電線絕緣用時，電氣絕緣性比乳液聚合樹脂高10~100倍;

　　(3)作硬質(zhì)制品用，透明度好，耐水性好;

　　(4)懸浮聚合樹脂粒徑為30~150μ，乳液聚合樹脂粒徑為0.2~2.0μ，因為懸浮聚合樹脂粒徑較粗。所以加工時粉塵飛揚少，也有利于粉料擠出和粉料注射成型等加工。

　　此外，懸浮聚合的設(shè)備投資少，設(shè)備利用率高，聚合收率高，催化劑、分散劑等原料消耗小，產(chǎn)品成本低。

　　氯乙烯單體懸浮聚合的生產(chǎn)流程包括聚合、堿處理、離心洗滌、氣流干燥、成品包裝等主要工序。

　　無論乳液聚合或是懸浮聚，在聚合過程中為了將氯乙烯單體均勻地分散于水中，使用了各種添加劑。而這些添加劑難免要包含在制品聚氯乙烯樹脂中，以致影響樹脂的性能。本體聚合正是為彌補這些缺陷而新發(fā)展的方法。在本體聚合中不使用水和其它添加劑，使精制的氯乙烯單體自身聚合，因此雜質(zhì)混入最少，所得聚氯乙烯樹脂的熱穩(wěn)定性好，加工制品的透明性好，吸濕性小，電氣絕緣性高。但是由于設(shè)備和操作上存在問題，所以工業(yè)化比較遲緩，最近幾年由于解決了這些問題，因此氯乙烯本體聚合得到了應有的重視和發(fā)展。

　　本體聚合的主要困難是在聚合過程中由于物料狀態(tài)和體積的改變，采用一般的低速攪拌不能充分控制反應而便聚合物凝結(jié)，同時聚合過程中劇烈的反應熱也就難以通過一般的傳熱和對流方法排除。

　　最近發(fā)展起來的“二段式聚合法”，即在兩個反應釜中分二段連續(xù)聚合。第一段在立式釜液態(tài)中進行顆粒成型，稱為“預聚合”;第二段在臥式釜粉末介質(zhì)充分攪拌下進行聚合，稱為“本聚合”。這樣就解決了本體聚合中物料攪拌和反應熱排除的問題，從而能有效地控制聚合物的顆粒結(jié)構(gòu)及反應溫度，制得高質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂。