二、悬浮聚合法生产PVC树脂

（一）原料配比

{dj2}连载：氯乙烯的悬浮聚合是连锁反应，聚合反应是在一定温度、压力和中性介质条件下进行的。一般聚合配比为：

单体（氯乙烯）             100份

分散介质（无离子水）130-200份

分散剂                             0.05-0.5份

引发剂                            0.01-0.5份

其他助剂                        适量

在氯乙烯的悬浮聚合中，不同的原料和配比对聚合反应影响很大，正确的配料不仅能保证反应的正常进行，而且能获得质量良好的产品，同时也是降低产品成本的手段之一。所以应根据生产设备的情况和实际需要，进行灵活的调节，以获得适合生产需要的适宜的配方。现将配方中的主要原材料简述如下：

1、单体

生产聚氯乙烯树脂的单体是氯乙烯，它是反应的主要成分。工业上生产聚氯乙烯的单体主要有两条路线，一是乙炔路线，二是乙烯路线。氯乙烯的纯度要求在99.9%以上。

2、无离子水

水不仅是单体的分散介质，而且是作为热交换的介质。

聚合用水一般为高质量的无离子水，杂志含量要尽量降低，特别是氯离子和铁应严格控制，{zh0}采用阴阳离子交换水，否则，水中的杂质会阻碍聚合，影响黏度和粒度分布，甚至影响聚合物的热稳定性和加工性能。

在聚合配料中，水和单体有一定比例，一般控制在约1.2-2.0之间。

3、分散剂

分散剂又称悬浮剂。

悬浮聚合的主要特点是要在聚合过程中保持反应物处于稳定的分散状态。除了需要维持搅拌外，尚需加入一定量的分散剂，以维持悬浮液的稳定。

目前工业生产中常用的分散剂是亲水性大分子化合物。如：白明胶、聚乙烯醇、苯乙烯和顺丁烯二酸酐的共聚物。另外，还有甲基纤维素以及几乎凡能改性而能获得某些亲水性能的任何聚合物。分散剂的用量、种类对树脂黏度大小分布、形状和孔隙度有很大影响。这些因素影响树脂的密度、吸收增塑剂的性能和加工性。在工业上采用的白明胶作为分散剂时其用量在单体的0.05%-0.20%之间。用聚乙烯醇作为分散剂时，则为0.1%左右。用苯乙烯和顺丁烯二酸酐共聚物作为分散剂时，其用量在0.05%-0.1%之间比较适宜。

4、引发剂

引发剂又称为催化剂。

氯乙烯悬浮聚合几乎全用不溶于水而溶于单体的引发剂。常用的引发剂有偶氮腈和有机过氧化物两大类。偶氮腈类常用的有：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等。邮寄过氧化物品种较多，常用的有过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳正丁酯、过氧化二碳酸二己酯、过氧化二碳酸二乙酯、过氧化乙酰基己烷磺酰、叔丁基过氧化叔戊酸等。

5、链转移剂

链转移剂的加入，可以有效地控制相对分子质量添加的链转移剂有xxxx等。

另外，如果在配方中加入0.01%-0.05%的乳化剂，产品的粒子形状有很大变化，表面形成棉花球状，比表面积比球状颗粒大8倍，吸收增塑剂量大，速度快，适宜进行混料加工。

（二）悬浮法聚氯乙烯树脂的生产工艺

氯乙烯的悬浮聚合是在聚合釜中进行的。聚合釜采用耐2MPa以上压力的不锈钢板、复合钢板或搪玻璃材料制成，带有连续变速搅拌器。比较现代化的设备则倾向于使用带有平桨式或涡轮式搅拌器的不锈钢聚合釜，搅拌器的转速比较低，约200r/min。经常看到的聚合釜的容积都是大型的，一般为13m3，在国外，30-50m3的聚合釜已日渐增多。聚合釜外面带夹套，夹套中可通入蒸汽加热或循环水冷却。

聚合工艺流程如下：

氯乙烯——|

无离子水—|——聚合——碱处理——离心分离——干燥——过筛——成品

分散剂——|                             |

引发剂——|                    除去未反应的氯乙烯

1、聚合

首先将清洁的聚合釜充满氮气，赶走釜中的氧气，然后将无离子水及预先溶解的分散剂、引发剂及氯乙烯单体及其他助剂经过计量加入釜内，开动搅拌机搅拌，通回流冷凝水，再加热到聚合温度50-60C，{zg}不超过70C，停滞加热，用5C水冷却，出口温度约40C。通过自动控制设备，控制聚合温度的变动范围在0.5C以内。釜内压力为0.65-0.85MPa，出料压力0.45-0.55MPa，搅拌速度为180-250r/min，反应时间约5-8h。出料压力高时，聚合物离子疏松，否则粒子致密，可根据不同要求控制出料压力。

2、除去未反应的氯乙烯

随着聚合反应的进行，氯乙烯单体逐渐消耗，当转化率达到70%左右时，氯乙烯单体被聚合物吸收，游离的单体已不存在。为了除去未反应的氯乙烯单体，对体系抽真空，使单体从中分离出来，经气水分离器分离，再进行压缩、冷却和精馏提纯，可以循环使用。

3、聚合物的碱处理

氯乙烯经聚合后得到聚氯乙烯，为了提高产品质量，需要对粗产品进行碱处理，以除去产品中的低分子物质，像引发剂、分散剂及其他助剂。

4、离心脱水

在经过碱处理后，所形成的水溶性杂质需要通过水洗溶解出去，悬浮液中的固相聚合物颗粒也必须与大量的母液分离，一般是用旋转式离心机分离出聚氯乙烯。

5、聚氯乙烯树脂的干燥

欲得到含水分0.4%以下的干燥树脂，必须进一步进行干燥处理。

聚氯乙烯树脂的干燥方法很多，一般有气流干燥、回转干燥、沸腾干燥和真空干燥。通常以气流干燥和沸腾干燥应用最普遍。

将湿物料经螺旋输送器送入干燥管，经过滤的空气用鼓风机鼓入加热器，加热到130C左右，与湿物料并流入干燥管，物料开始干燥，从干燥管出来的物料进入旋风分离器，将固相物用热风分离，获得含水分0.4%的干燥树脂。

6、过筛

干燥后的树脂要用20-60目的转动筛或振动筛筛去较大的颗粒，筛好后进入计量包装机，制得成品聚氯乙烯树脂。