氯乙烯聚合助剂对PVC树脂质量的影响论文_何钦

氯乙烯聚合助剂对PVC树脂质量的影响论文_何钦

摘要:在我们国家日益迈向繁荣昌盛的今天,各行各业都开始注重产品质量的提升,对产品制作的过程中的技术工艺应用和原材料的采集进行了详细规划,PVC产品是由PVC树脂添加不同功能的助剂之后,经过高温所挤压成型的工业生活用品,在我国的建筑试验中得到了广泛应用,一般按照其综合性能可以分为硬质和软质两种类型。

关键词:氯乙烯聚合助剂;PVC树脂质量;影响

引言

众所周知,通常情况下,氯乙烯聚合助剂对PVC树脂质量具有一定的影响,并且是多方面的,三大助剂效用不同,种类不同,所适应的温度不同,使用方法不同以及用量的差异等都会对PVC树脂质量产生不同的影响PVC树脂的制作过程,影响PVC树脂质量的环节主要为悬浮聚合。氯乙烯的悬浮聚合的方式是按非均相自由基聚合机制进行反应的,其过程主要有:链引发,链增长,链转移和链终止四大项。四大项过程主要受三大助剂的影响,从而产生品质的差异。

1引发剂对PVC树脂质量的影响

引发剂的使用量过多,聚合反应的速度就会加快,聚合的时间会得到缩短,聚合釜的产生强度会越来越大,从而导致聚合过程难以控制,很容易发生爆聚的危险。螺杆的转速和螺筒所具有的温度对树脂的低温落锤冲击性能会产生较大的影响,在同配方下,螺杆的转速不同或者螺筒温度不同,会严重影响树脂的热稳定性,在实际施工制造的过程中,过多的引发剂在完成反应之后,会残留在聚合浆料中,被PVC树脂颗粒包裹,从而影响到树脂的热稳定性,残留的引发剂越多,稳定性越差,导致聚合周期得到增加或者停止反应。低温低速的工艺生产条件下,PVC树脂在机筒和模具中所驻留时间会得到延长,很容易导致不良热导体PVC树脂充分均匀地得到受热,减少老化、变色、焦烧等问题的发生,除此之外,PVC树脂的剪切速度变慢后,能够有效防止局部过热现象的发生,同时剪切应力过小时不会造成过热影响,有利于树脂在生产过程中的温度和粘度变得更加均匀,但是在我国的材料生产过程中通常会有一些厂家为了全面提高企业经济效益,在树脂的应用过程中采用高温高速的生产形式,虽然有效增加了树脂的生产产量,树脂的热稳定性性能却得到了明显降低。引发剂具有较高的活性,在常温下很容易产生自燃,因此在材料配置的过程中需要严格地控制和操作引发剂的使用条件,防止因温度过高所导致引发剂失效问题的发生,国内的PVC产品生产一般都会采用复合型引发剂,因此需要防止在配置的过程中出现比例失误的问题。

2分散剂对PVC树脂的影响

分散机的主要作用是分生产氯乙烯悬浮聚合的过程中防止中期和后期聚合颗粒和早期液滴之间的并聚。分散剂按传统的分类方法来分主要有两种:一是非水溶性的无机粉末,二是水溶性的有机高分子。随着科学技术的进步,悬浮聚合技术飞速发展,需要综合考虑到,隔离、保护、和界面张力等因素能否降低,还要考虑到分散效果的好坏,兼顾二者的方式就是“复合分散体系”,它包含多种和两种分散剂的复合、无机和有机分散剂的复合,根据情况的不同,有时还需要添加少量的阳离子表面活性剂。粒度分布,悬浮聚合物粒度,颗粒型态等都受到分散剂的影响特定的反应体系,拥有不同的搅拌特性。而分散剂的用量、种类、用法和性质是关乎PVC树脂质量的重要因素。PVC树脂最重要的特性是颗粒特性,而颗粒特性直接收到分散剂的影响。另外PVC树脂颗粒大小和形态与聚合的方法,单体,配比等密切相关。温度,搅拌等更是与PVC树脂的优质有着密不可分的关系。PVC树脂的特性在悬浮聚合的过程中,经过分散剂得到稳定。

3终止剂对PVC树脂质量的影响

3.1终止剂的作用

终止剂是一种自由基“破坏剂”,它通过与残留的引发剂活性自由基结合生成不活泼的化合物来停止或显著降低反应速率,它可以有效地保护聚合物,防止其在汽提及之后工艺流程中被热氧老化破坏。终止剂在生产过程中一般分3种情况加入:聚合异常时,提前加入少量终止剂,减缓聚合反应;聚合正常压力降低0.1~0.15 MPa时,加入终止剂,终止反应;发生停电等紧急情况时,加入大量紧急终止剂,迅速终止聚合反应。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相对于现在国内较为成熟的PVC配方体系,第1种情况很少发生,而加紧急终止剂的情况更是1年甚至几年也发生不了1次,所以笔者谈及的终止剂对PVC树脂的质量影响是指聚合正常降压条件下加入终止剂终止反应的情况。

3.2终止剂用量的选择

终止剂的常规用量为:聚合正常压力降低0.1~0.15 MPa时,加入配方单体质量0.01%~0.02%的终止剂。用量的具体考核标准应由两方面来衡量,一方面是树脂的白度,另一方面是聚合釜卸料时聚合反应是否完全停止。

3.2.1终止剂对白度的影响

使用耐热终止剂时,依靠其阻聚作用来提高PVC树脂的白度,在反应终点之后,控制残留单体继续反应形成不稳定的分子结构,因此当其用量增加到一定程度,阻聚作用达到要求后,树脂白度也不会再随之改变。所以在白度方面,不是终止剂加得越多越好,过多的终止剂只能造成生产成本的无谓增加,达不到提高质量的要求。

3.2.2终止剂用量过少

如果终止剂用量过少,聚合反应并未停止,就会在卸料系统(如卸料过滤器、卸料泵、卸料罐等设备)中发生聚合结块,导致过滤器或泵的堵塞,严重影响生产的正常运行;如果结块混入成品料中,将会给下游工序造成极大的加工困难。

3.3终止剂配制

3.3.1终止剂的储存

进入厂区的终止剂需存放在指定地点,应避热、避火、防冻、防晒;搬取终止剂时,应采用先到先配原则,即将先到批次的终止剂使用完毕后再使用下一个批次,这样不仅可以保证终止剂的质量而且出现质量问题时,便于查找。

3.3.2终止剂的配制

ATSC为固相,在使用前需用碱性水溶解;HEO为水乳液,倒入进料罐内可直接使用。但是无论哪种终止剂,在配制结束后均须开启搅拌或有空气搅拌,否则很容易产生分层,影响加入釜内的计量准确性,导致质量事故。

4聚合度的影响因素及控制措施

对于PVC树脂的型号来说,一般来说是根据其聚合度来决定,而聚合度最直接的影响因素就是聚合温度。当聚合温度较高的时候,聚合反应就会比较激烈,从而使得聚合反应体系中出现局部低聚合度物质的生成。其次,单体含杂质也会对聚合度产生影响。在单体VC当中,微量的乙炔会对PVC的聚合度产生明显的影响,这主要是因为乙炔所具有的活泼链转移功能,会使得聚合度出现明显的下降。除此之外,氧气、铁离子以及高沸物等等也会对聚合度以及反应速率产生影响,在单体VC中,氧气是比较危险的,在长链游离基在吸收氧气之后,会生成氧聚合物,这一物质在低温状态下比较稳定,但是在高温下会分解成为自由基,使得树脂的热性能受到了极大的影响。在对聚合度进行控制的时候,首先需要保证聚合釜的温度恒定,通过发挥出先进计算机控制系统的作用,对聚合釜的温度进行准确的把握。其次,必须要保证单体的质量,要求单体当中的乙炔与高沸物必须要小于0.001%。最后,需要对分散剂、水、引发剂的含量进行严格的把控,从而最大程度上的消除阻聚作用,为聚合反应的顺利进行提供保障。

结语

想要提升PVC树脂质量控制,就需要严格地对其应用环节进行把关和监控,氯乙烯聚合过程中需要添加分散剂、引发剂、终止剂等助剂,这些助剂在生产过程中对PVC树脂的整体质量会产生影响,因此需要做好相关的配置和管理工作。

参考文献

[1]宋志刚.氯乙烯聚合助剂对PVC树脂质量的影响[J].化工管理,2018(15):66-67.

[2]刘勇,白林,苗亚玲,等.PVC树脂质量的优化[J].聚氯乙烯,2018,46(03):14-16.

论文作者:何钦

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期

论文发表时间:2019/12/12

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

氯乙烯聚合助剂对PVC树脂质量的影响论文_何钦
下载Doc文档

猜你喜欢