1、 滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料1滨州海洋化工有限公司PVC 车间培训材料2007 年 1 月滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料21. 生产方式：采用悬浮聚合生产方式（本体聚合、悬浮聚合、微悬浮（溶液）聚合、乳液聚合）2. 产品说明：2.1 化学名称：聚氯乙烯（简称：PVC） （VCM 在聚合釜中在一定温度、压力条件下，加入适量助剂经聚合反应（加聚反应）生成的化学物质）分子式：（C 2H3CL） n 聚合度：n5001500（SG 51000-1100）结构式：（CH 2CHCl） n2.2 性质2.2
2、.1 物理性质聚氯乙烯树脂为不定形白色粉末，比重为 1.351.45g/ml，表观密度为 0.400.65 g/ml，颗粒直径为 60150 微米，软化点为 75 85，折光率为 1.544。聚氯乙烯树脂无毒无嗅，在水、汽油、酒精等中均稳定存在，但在某些有机溶剂中，如芳烃、氯代烃、酮类及酯类中不够稳定。在常温下可耐任何浓度的盐酸，5060硝酸和 25以下烧碱溶液，对盐类也相当稳定。2.2.2 化学性质（1）聚氯乙烯树脂受热易分解，100时开始降解，释放氯化氢气体；在火焰上燃烧并放出氯化氢气体，离开火焰时熄灭。（2）聚氯乙烯为线型高分子化合物，没有固定熔点，在 8085开始软化，常压下 145开
3、始流动，高温下易分解变色。（3）聚氯乙烯具有良好的透明性，可制成薄膜等透明制品，但长期光照会发生老化降解。（4）聚氯乙烯树脂具有良好的介电性能，与橡胶类似，可做电绝缘制品，对酸、碱、盐都有较好的稳定性，可做防腐用管及板材，制品有较高的强度和韧性，可部分代用钢材和木材。2.2.3 用途根据 PVC 树脂分子量不同，分 08 型，即 SG1-SG8;不同牌号主要看粘数（ml/g ） ，K值，比粘度，平均聚合度。SG1：高级电绝缘材料SG2：电绝缘材料、薄膜，一般软制品、氯纶纤维SG3：电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面皮、软管鞋料等滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料
4、内部 资料3SG4：工业、农业薄膜、软管、人造革高强材料、工程塑料SG5：透明制品、硬管、硬片、单径套管、型材、工程塑料、唱片、人造革SG6：唱片、透明板、硬板、焊条、纤维、过氯乙烯SG7：瓶子、透明片、硬质塑管件SG8：软片、硬片、民用注塑品、软包装、透明瓶、医用塑料另外还有超低、超高聚合度树脂、球形树脂、无皮膜等各种专用树脂，可分几百中牌号。2.2.4 质量标准成品树脂质量检验标准执行 GB5761-93：粘数、杂质粒子数、挥发物含量（包括水） 、表观密度、筛余物、 “鱼眼”数（个/400cm2） 、100g 树脂增塑剂吸收量、白度（包括外观、老化白度） 、水萃取电导率、残留氯乙烯含量 p
5、pm、热解时间、1，1二氯乙烷含量等指标。详见表 2.2.4。3. 原料材料质量标准3.1 氯乙烯单体：密度 0.911/L 沸点-13.9熔点-153.8 临界温度-156.5临界压力 55.2atm 纯度99.99乙炔含量0.001 高沸物0.001氯化氢含量2ppm（1ppm） 水分250ppm（2ppm）铁1ppm 醛（乙醛） 5ppm二氯乙烷30ppm 氯甲烷80ppm3.2 分散剂3.2.1 HPMC：外观纤维状疏松体（热溶） ，白色粉末。详见表 3.2.1表 3.2.1项目 国产规格 进口规格 备注甲基含量 2527 2729 表观密度：0.250.7g/ml羟丙基含量 79 4
6、7.5 变色温度：190200、碳化温度：225230水不溶物 2 2 比重：1.39、自燃温度：360粘度 3050 厘泊 2水溶液凝胶温度：65、挥发份5胶温度 6080 约 65 灰份1.0滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料4水分 6 5 4水溶液 PH 值 67表 2.2.4 悬浮法聚氯乙烯树脂产品质量指标表型号 SG1 SG2 SG3 SG4 SG5 SG6 SG7 SG8序号 级别 项目优级品一级品合格品优级品一级品合格品优级品一级品合格品优级品一级品合格品优级品一级品合格品优级品一级品合格品优级品一级品合格品优级品一级品合格品粘数，ml
7、/g 156144 143136 135127 126119 118167 10696 9587 8675或 K 值 7775 7473 7271 7069 6866 6563 6260 57551或平均聚合度 13501250 12801150 11001000 950850 850750 7506502 杂质粒子数，个 16 30 90 16 30 90 16 30 90 16 30 90 16 30 90 16 30 90 20 40 100 20 40 1003 挥发物含量（包括水） 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0
8、.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.504 表观密度，g/ml 0.45 0.42 0.40 0.45 0.42 0.40 0.45 0.42 0.40 0.45 0.42 0.40 0.45 0.42 0.40 0.48 0.45 0.40 0.48 0.45 0.40 0.48 0.45 0.400.25mm 筛孔， 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.
9、0 8.05筛余物 0.063 筛孔， 90 90 80 90 90 80 90 90 80 90 90 80 90 90 80 90 90 80 90 90 80 90 90 806 “鱼眼”数，个/400cm2 20 40 20 40 20 40 20 40 20 40 20 40 30 50 30 50 7 100g 树脂增塑剂吸收量， g 27 25 27 25 26 25 23 22 20 19 12 16 16 14 14 14 8 白度（160，10min）， 74 74 74 74 74 74 70 70 9 水萃取电导率，s/m 0.005 0.005 0.005 10 残留
10、氯乙烯含量，ppm 8 10 8 10 8 10 8 10 8 10 8 10 8 10 8 10 滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料63.2.2 PVA：本品为水溶性高分子化合物（冷溶） ，白色粒状固体，详见表 3.2.2表 3.2.2项目 国产规格 进口规格 备注醇解度 881 801.5 4水溶液 PH 值 57聚合度 175075 摩尔水解度 8789粘度 4452 比重：1.211.31粒度 通过 20 目3.2.3 LL-02(油溶)醇解度：4550 平均聚合度：2003003.3 引发剂3.3.1 EHP（过氧化二碳酸2二乙基乙酯）苯溶
11、液、乳液、异十二烷溶液（C60） ；EHP 含量：600.1；活性氧含量：2.73.0，异十二烷 40；含氧量0.09；3.3.2 TBPP（过氧化新戊酸丁酯）分子式：C 9H18O3; 分子量：174.2；结构式：(CH 3)3C-O-O-C(=O)-CH2-C(CH3)3外观：无色透明溶液；比重 0.865；冰点：20；不溶于水；规格：75二甲酸二丁酯溶液3.4 软水电阻：210 4 导电率：10s/cm 硬度：1ppmPH 值：6.08.5 CL :无 Fe：2ppm3.5 终止剂3.5.1 HEO/HEL外观：白色（或微黄色）乳液有效成分：352（有测试方法）密度：0.938g/cm
12、3(有测试方法)3.5.2 ATSC(丙酮缩氨基硫脲)分子式：C 4H9N3S滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料7外观：白色晶体，有剧毒(配制要穿连体服，防护镜)，无味配制：水 32.5；ATSC 2.0搅拌 5 分钟30NaOH5.3 搅拌 1 小时纯度：90%;可用于正常终止，紧急终止，也可调反应速率。3.5.3 双酚 A：（2，2双 4羟基二苯基丙烷）分子式： 分子量：228本品为白色针状晶粒或粉末，可使游离基连锁反应停止进行，从大分子结构上减少支链来提高树脂热稳定性。3.6 消泡剂（TWEEN21）3.6.1 化学名称：聚氧化乙烯用桂酸山梨糖
13、酯结构式：OHC CH2HOCH HCOH OOHC C OCH2CH n OC（CH） 10CH3H H物理性质：外观无味黄色油状液体；比重：1.01.1；闪点：150；粘度（25）：500NS/m2103；皂化值：100115；羟基数：225；用途：非离子表面活性剂，在配置分散剂和引发剂时加入少许，可保证在配置及加料、出料过程中不产生泡沫。3.6.2 有机硅酸乳液：28 ，28 4P3.7 阻聚剂：PNP名称：对壬基苯酚；分子式：C 15H24O; 分子量 220.3；结构式：HO （CH 2） 8CH3物理性质：透明的稻草色液体，具有苯酚气味，比重（4）0.940.95。溶解性：不溶于水
14、，溶于有机溶剂，指标要求98。毒性：毒性较大，如果溅到眼睛和皮肤上会灼伤、失明；如果吸入蒸汽，会损伤口腔及呼吸道，量大致命。用途：苯酚是一种游离基捕捉剂，用于扑灭在回收 VCM 气体中的活性自由基，又不能和引发剂发生反应，不会影响回收单体的使用。滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料83.7 涂釜剂作用：涂釜剂的碱水溶液用蒸汽喷成雾状，在高温下形成一种聚合物，冷凝在聚合釜内壁及挡板上，形成一种疏油亲水的膜，由于有这层膜，在聚合中使 VCM 油滴与金属器壁隔开，从而避免了粘釜。3.8 缓冲剂3.9.1 名称：磷酸三钙 TCP；分子式：Ca 3(PO4)2C
15、a(OH)2；分子量：1004.7；外观：白色、无嗅、无味粉末；熔点：1670；20%溶液 PH 值：6.9；规格 90TCP 是一种天然的惰性磷酸盐，不燃烧也不助燃，可溶于酸Ca3(PO4)2Ca(OH)2 8HCL = 2H3PO4 4CaCL 2H2O在高温电炉内还原为单体磷Ca3(PO4)26SiO2 10C = P4 6SiO3 10CO用途：在聚合生产中，溶液的 PH 值对树脂的颗粒粗细有很大影响，过高或过低都会使树脂的颗粒变粗，在聚合系统中加入 TCP 可中和釜内的酸，维持釜内的 PH 值在中性范围内，并提供 Ca2+，增加乳化剂的保胶和分散能力，使 PVC 树脂有高效的孔隙率。
16、3.9.2 碳酸氢氨：NH4HCO 3；碳酸氢钠：Na HCO 33.10 回收 VCM纯度：99.3；HCL1ppm；铁1ppm；水700ppm；乙炔4ppm；二氯乙烷20ppm ；氯甲烷5000ppm；3.11 螯合剂：EDTA主要作用是与 Fe2+、Fe 3+形成稳定的络合物，使之不能反应，如果体系中含有铁离子，影响树脂白度，降低引发剂的活性，降低了反应速率，使聚合诱导期延长 Fe3+ OH- = Fe(OH)3 棕色ROCOOCOR+ Fe2+ ROCO + ROCO+ O O O O+ Fe3+3.12 链转移剂疏基乙醇（B硫醇代乙醇）分子式：HSCH 2CH2CH；分子量：78；是
17、链转移剂，可使聚合反应温度下降，防止短链和长链分子的产生。3.12 氨基磺酸分子式：H 2NSO3H；分子量：97.10滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料9物理性质：干燥白色粉末，带有酸的气味，分解温度：205；溶于水。指标要求：外观无污物；1%PH 值：22.5；酸度以 H3PO4 计：4850；化学性质：水解H2NSO3H H 2O NH 4HSO4 NH 4+ H + SO 42-毒性：是一种柔和性酸，毒性不大，但因有吸水性，易使皮肤、眼睛受损；如吸入粉末，造成嗓子和鼻子受损。用途：用于清洗汽提塔。4. 聚合理论聚氯乙烯悬浮聚合是以 EHP、T
18、BPP 等为引发剂，在分散介质水（水也是传热介质）及分散剂（PVA 、HPMC 等）等存在的条件下，借助于搅拌的强烈作用，使氯乙烯以微球形式悬浮于水中的自由基连锁反应，反应过程分为链引发、链增长、链转移及链终止等阶段（三个阶段） 。4.1 氯乙烯聚合机理氯乙烯单体的加聚反应属于连锁聚合机理，其反应式如下：n CH2 = CHCl CH2CHCl n其连锁反应一般由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，反应式如下：链引发：R +CH2CHCl RCH2CHCl CH2CHCl CH2CHCl链增长：RCH2CHCl R（CH2CHCl） 2链终止：R （CH2CHCl） x +R（CH2CHCl
19、 ） y R（CH2CHCl） x+yR或： R（CH2CHCl） x-1CH2CHCl +R（CH2CHCl） y-1CH2CHCl R（CH2CHCl ） x-1CH=CHCl+R（CH2CHCl） Y-1CH2CH2Cl式中：R 代表反应中的游离基若用 EHP 做引发剂：R=C 4H9CHCH2OCOC2H5 O若用 TBPP 做引发剂：R=C 4H9CHCH2OCOC2H5 O滨 州 海 洋 化 工 有 限 公 司 PVC 车 间 培 训 材料内部 资料10游离基是由过氧化物或偶氮类化合物分解产生的，一般的O O 键或NN是弱键，在聚合温度下极易均裂成自由基。4.1.1 引发剂的均裂分
20、解：引发剂分解反应是一个吸热反应，活化能约为 125kj/molEHP A2CH3（CH 2） 3CHCHOCO 进一步分解C2H5 O2CH3（CH 2） 3CH2CH2O+2CO2C2H5我们把第一次分解产生物成为 R1，第二次分解产生物成为 R2，通过对 PVC 树脂端基的分析，R1、R 2 均存在：OTBPP （CH 3） 3CCOOC（CH 3） 3O（CH 3） 3CCO.+ OC（CH 3） 3 进一步分解 （CH3）C +CO 2第一次分解的产物为 R1 和 R2，第二次分解的产物为 R3,通过对 PVC 树脂端基的分析，R1、R 2 和 R3 均存在。4.1.2 链引发链引发受热时弱键断裂分解出初级自由基，初级自由基与单体组合成单体自由基时放热反应，反应活化能低，反应速率很大。初级自由基一旦形成，很快与氯乙烯分子作用，激发其 键电子，使之分离为两个独立电子，并与其中一个独立电子结合生成单体自由基。4.1.3 链增长单体自由基具有很高的活性，一旦形成，立即与其它氯乙烯分子作用，打开其双键上的 键，形成新的自由基（两个单独的 P 电子，并与其中一个 P 电子结合形成叁键，放出较
