影響懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂質量的因素分析

朱文慶，羅蓮英

（新疆華泰重化工有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830019）

聚氯乙烯樹脂（PVC）是由氯乙烯單體聚合而成的熱塑性高聚物，根據生產方法的不同，PVC可分為通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂和交聯PVC樹脂。工業生產主要采用懸浮法、乳液法、本體法和溶液法以及衍生發展的其微懸浮法等方法而實現。新疆華泰重化工有限責任公司氯堿廠（以下簡稱華泰氯堿廠）主要生產懸浮法通用型PVC樹脂，可用于生產各種輸水和排水管材，塑料門窗、護墻板、天花板、壁紙、樓梯扶手及各種裝飾材料等；生產電子電器用品如電線、電纜、電器組件、家電外殼、插銷、插座及接線盒等；聚氯乙烯還應用于纖維制品、交通運輸、包裝、涂料等諸多方面，并不斷向新的領域滲透。

1 懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂指標要求

標準GB/T5761-2006規定了懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂的產品分類、要求、試驗方法、檢驗規則及標志、包裝、運輸和儲存等等。按照標準的分類，華泰氯堿廠目前生產的聚氯乙烯樹脂主要為5型料，即PVC-SG5。各檢測參數指標見表1。

2 產品質量統計

對華泰氯堿廠2012年生產的聚氯乙烯樹脂質量進行統計（見表2），可以看出，該公司生產的聚氯乙烯樹脂整體質量優良，全年優等品率平均在99.29%，說明對產品質量的控制能力比較到位，對產品配方的調控及時準確。質量較差的是11月，優等品率為97.86%，主要原因是11月電廠連續跳停2次，無預見性的波動使生產車間不能及時調整生產配方及水、電、氣之間的平衡，嚴重影響了產品質量。此外，一等品率和合格品率所占的比例很低，分別為0.27%和0.44%，主要是雜質粒子數、篩余物質量分數（粒徑分布）等參數的影響，也有小部分一等及合格品因揮發物質量分數偏高造成；全年無不合格品產生（具體見圖1）。

表1 PVC-SG5各參數指標要求

表2 2012年PVC質量統計

3 影響參數分析

2012年，華泰氯堿廠共生產聚氯乙烯樹脂14 172批次，其中一等及合格品118批次，因雜質粒子數影響產品品級的有76批，篩余物質量分數（粒徑分布）影響產品品級的有21批，既受雜質粒子數又因篩余物質量分數（粒徑分布）影響的19批，揮發物質量分數影響的2批。可以看出影響產品品級的雜質粒子數的影響因素最大，其次是篩余物質量分數（粒徑分布），個別是因揮發物超標影響。

3.1 雜質粒子數對PVC產品質量的影響

機械雜質會影響塑料制品的美觀和透明度，而且有損制品的介電性能和力學性能。對于淺色制品而言，雜質粒子對制品外觀有很大的影響。

PVC樹脂中的雜質粒子數是影響該公司PVC樹脂質量的主要參數，任何生產的不穩定都有可能造成樹脂雜質粒子數超標。樹脂中的雜質粒子有2種：一種通常稱為黑點，另一種稱為黃點。黑點通常是由原料或助劑帶入的，通常是以單體中的Fe離子影響最為嚴重。其他的還有機械設備的研磨，空氣過濾器過濾效果差等影響。通過在顯微鏡下觀察黑點的形狀，經過工藝分段取樣，很快就會找出產生黑點的原因及部位。樹脂中夾帶的黃點，其本身就是PVC樹脂粒子，其原因是由于PVC樹脂受熱分解所至。由于生產不平衡和設備故障，造成干燥系統停車，PVC樹脂或其漿料來不及冷卻，就被高溫壓在干燥床、混料槽和汽提塔中，造成樹脂變黃。特別在干燥床的內熱管由于受其結構及其加工工藝的影響，運行中受空氣、水和物料的震動容易滲漏，造成死床，死床部分的樹脂長時間受熱后變黃，隨成品樹脂出來后造成黃點超標。

表3 雜質粒子數統計

解決樹脂雜質粒子數高的方法是：（1）定期清理單體過濾器，減少單體中夾帶的Fe離子；（2）經常清理氣流風機的濾網，減少空氣中雜質的帶入。（3）穩定生產減少內熱床的停車，減少容易造成死床的因素。（4）在出現緊急停車時，應立即把混料槽、汽提塔和干燥床的溫度降下來。若溫度降不下來，開車前一定要把變色發黃的料放掉，以防造成多批樹脂雜質超標。

3.2 篩余物質量分數對PVC產品質量的影響

通過控制篩余物的質量分數（粒徑分布），可以防止產生大顆粒樹脂和極小顆粒樹脂，使樹脂的粒徑分布在一個較小的范圍內，以有利于制品的成型加工。粒徑太小，則粉末表面能大大增加，容易出現靜電而影響干流動性，輸送效率低，易引起粉塵，產生架橋現象，混料時易造成加工助劑分散不均。

2012年，該公司篩余物質量分數對PVC產品質量影響見表4。

表4 篩余物質量分數統計

影響因素主要是：（1）分散劑是影響粒徑分布的重要因素，要使粒徑分布在一個較小的范圍內，需要對分散劑的種類、性質和用量進行合理的配比。此外，還需要判斷加入的分散劑質量是否合格，存儲過程中是否產生變質進行準確的判別。（2）水的質量直接影響產品樹脂的質量，氯根過高會使樹脂顆粒變粗，較高的pH值會引起聚氯乙烯部分醇解影響粒徑形態。（3）產品振篩的網子破損也是影響篩余物質量的原因之一。做好篩余物質量控制，解決方案是：（1）采用先進的工藝配方，使篩余物達到控制指標。（2）采用合格原料，同時，保證計量準確及機械設備的正常。

3.3 揮發物質量分數對PVC產品質量的影響

揮發物含量太大，易產生靜電，影響樹脂的流動性，不利于加工成型時喂料操作，樹脂易結塊，流動性也差。

影響揮發物質量分數的主要原因是離心干燥的不徹底，內熱床的溫度達不到控制要求。嚴格按照工藝規程操作，尤其保證完成汽提塔的真空度，干燥床內的溫度，可以減小揮發物質量分數對PVC樹脂產品質量的影響。

［1］GB/T 5761—2006 懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂

［2］聚氯乙烯工藝技術，中國氯堿工業協會組織編寫.邴涓林，黃志明.北京：化學工業出版社，2007.12