水相法氯化聚氯乙烯生產技術研究

滕領香

（邯鄲市融洋安全檢測有限公司，河北 邯鄲 056002）

聚氯乙烯（PVC）跟氯氣經過氯化反應后會生成氯化聚氯乙烯（CPVC），也就是說氯化聚氯乙烯（CPVC）是性質改良后的聚氯乙烯（PVC），其各方面的性質與聚氯乙烯（PVC）相似，但是性能有更加優越。聚氯乙烯（PVC）跟氯氣經過氯化反應后，氯質量分數將會從 56. 8%提升到60% ～ 74%，含氯量得提高，讓氯化聚氯乙烯具有更強的耐熱性、耐腐蝕性、阻燃性，應用范圍也更加廣闊。但是在生產氯化聚氯乙烯的過程中技術問題得不到解決，無法大量生產氯化聚氯乙烯。

1 氯化聚氯乙烯的生產方式

氯化聚氯乙烯（CPVC）是聚氯乙烯（PVC）跟氯氣經過氯化反應后生成的無規高分子材料，生產氯化聚氯乙烯（CPVC）的方法主要有三種：溶液法、氣 （固）相法和水相懸浮法。

1.1 溶液法。溶液法是一種很傳統的氯化聚氯乙烯的生產方法，它是將聚氯乙烯經過氯苯、四氯化碳或四氯乙烷溶化在鹵代烴中，成為均相溶液后再添加一定量的引發劑或者光催化，再合適的溫度下添加氯進行氯化反應。通過這種方式生產的氯化聚氯乙烯是均質氯化聚氯乙烯，通常被應用于生產高級耐腐蝕涂料、工業濾布等。這種生產方式讓氯化聚氯乙烯的穩定性和機械性非常差，且工藝流程很長，容易污染環境，因此一直沒有很廣泛的運用。

1.2 氣 （固）相法。氣 （固）相法還是一種不是十分成熟的氯化聚氯乙烯的生產方法，它是將聚氯乙烯粉料，在干態狀態下放在帶有捕集器的固定床或流化床內，通過紫外光或單質氟進行氯化反應。這種生產方法的特點是工藝流程短，成產成本低，便于操作。但是這種生產技術對于流化床的要求非常高，氯化設備也很復雜，整個氯化過程控制不當，就會導致生成的氯化聚氯乙烯質量非常差。

1.2 水相懸浮法：1.2.1工藝原理。水相懸浮法是最常用的氯化聚氯乙烯生產方式，它是將粉末狀的聚氯乙烯懸浮在水中，添加助劑后進行氯化反應。其生產過程包括氯化、脫酸水洗、中和水洗、離心、干燥、過篩、計量和包裝等，每一步都缺一不可。1.2.2工藝特點。水相法生產氯化聚氯乙烯的最大特點就是工藝流程簡單，生產成本低，整個過程容易控制，安全性高；其次，通過這種方法生產出的產品耐熱性、機械性能都非常好，應用范圍更廣泛；污染小，可進行大規模生產也是水相法的一大特點之一。1.2.3工藝流程示意圖，見圖1。

圖1

2 水相法氯化聚氯乙烯生產技術

2.1 國內水相法氯化聚氯乙烯生產技術。由于國內的水相法氯化聚氯乙烯生產技術還不成熟，人們也一直在研究更好的方法，提高水相法氯化聚氯乙烯生產技術。吳培英通過正交試驗和反復試驗對這種方法做了詳細研究，通過嘗試改變助劑的種類和用量，在生產過程中對反應溫度、氯化介質濃度、液固相比例等做適當調節，通過數據記錄，了解最合適的生產方式。李慧君等是將聚氯乙烯樹脂作為生產原料，但是他們對生產方式做了改變。通過熱引發水相懸浮法生產氯化聚氯乙烯，并對氯化的反應溫度、壓力、引發劑添加量等條件進行了詳細記錄，他們研究發現，將反應溫度控制在 85～ 145℃，壓力應該在0.1～ 0.55 MPa，引發劑的添加量控制在0.02% ～ 0.25%左右，生產的氯化聚氯乙烯質量最佳。

2.2 國外水相法氯化聚氯乙烯生產技術。水相法氯化聚氯乙烯生產技術已經在國外應用非常普遍，國外的水相法氯化聚氯乙烯生產技術比國內的要先進很多，但是國外的研究者從未停止對水相法氯化聚氯乙烯生產技術的研究。Tadokoro研究發現，如果聚氯乙烯樹脂原料有平均粒度和孔隙率，那么在氯化過程中樹脂不會存在流動性的問題。Cinadr研究發現，用有機過氧化物催化劑代替光學催化劑可以生產出性質更優越的氯化聚氯乙烯。

2.3 國內外水相法氯化聚氯乙烯生產技術對比。國內的水相法氯化聚氯乙烯生產技術與國外相比，存在很大的差距。國內的氯化聚氯乙烯的含氯質量分數最高只能達到 68%，但是國外的氯化聚氯乙烯的含氯質量分數最高可達到76%，國內外水相法氯化聚氯乙烯生產技術在氯含量上存在很大的差距。 國外的水相法氯化聚氯乙烯生產技術更加注重氯化反應機制的研究，并有大量的研究成果，國內的與之比較在這方面顯然差距較大。國內外水相法氯化聚氯乙烯生產技術在工藝研究深度、工藝環保等方面都存在很大的差別，國內的生產技術要想達到先進水平還需要不斷加大研究力度。

3 水相法氯化聚氯乙烯生產技術的發展前景

我國的水相法氯化聚氯乙烯生產技術整體來說還比較落后，但是隨著氯化聚氯乙烯的市場需求不斷增加，只有不斷提高氯化聚氯乙烯的生產技術，才能滿足市場的需求。因此，未來應該加大對水相法氯化聚氯乙烯生產技術的投入力度，研究更加先進的生產技術，改善生產過程中存在的不足，做好氯化聚氯乙烯的市場宣傳，讓氯化聚氯乙烯的知名度和生產技術不斷提高，成為被大眾所接受的產品。

結語

目前，不管是國內還是國外，對于氯化聚氯乙烯的需求逐年增加。雖然我國的氯化聚氯乙烯需求在現價段每年還只有幾千噸，但是隨著社會的發展，氯化聚氯乙烯的優越性定會被人們所熟知，到時候的需求量一定會劇增。因此，要不斷提高氯化聚氯乙烯的生產技術水平，通過先進的技術，生產出讓消費者滿意的產品，氯化聚氯乙烯的市場才會更加廣闊。

[1]鮑潔,宋宏宇,袁向前. 水相法制備氯化聚氯乙烯樹脂工藝[J].上海化工. 2013（05）.

[2]羅小陽,呂勝召. 懸浮法聚氯乙烯生產先進技術及進展[J]. 中國氯堿. 2012（10）.