探討聚氯乙烯生產中出現大顆粒的原因及處理對策

趙永奇 閆良

摘 要：聚氯乙烯是世界上產量最大的通用塑料，在建筑材料、工業制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應用。在所有高分子聚合物加工要求中，只有聚氯乙烯加工過程中對樹脂的顆粒形態要求比較苛刻，這是因為聚氯乙烯顆粒的現代加工設備對顆粒形態要求很高，其他高聚物通常通過造粒或改性后再加工，聚氯乙烯顆粒是粉末直接加工。

關鍵詞：聚氯乙烯生產;大顆粒;原因;處理對策

1 影響聚氯乙烯顆粒的原因

1.1 分散劑質量對PVC顆粒的影響

分散劑（這里指聚乙烯醇體系的分散劑）品質差，分散能力作用不強造成大顆粒料的產生。該公司曾對某一中醇解度的產品和ALCOTEX7206作對比測試，2個產品的規格范圍都符合要求，該產品要比ALCC3TEX7206多加2.5倍，才能不出大顆粒料。這是因為作為PVC顆粒聚合的分散劑，并不是表面的產品規格對應上就可以拿來作分散劑使用，尤其是中醇解度的分散劑，需要改性處理，而且所有分散劑必須是完全工業化使用的成熟產品，使用經驗非常重要，同時要求產品質量的批次重復性。

1.2 去離子水對PVC顆粒的影響

去離子水是懸浮聚合的最大分散體系，偏堿性容易破壞聚乙烯醇分散體系。氯乙烯聚合是放酸的過程，水偏酸性聚合中期體系會更加呈酸性，同樣會出現大顆粒料，即使沒有大顆粒料，也會粗糙并且嚴重影響樹脂的熱老化白度。

1.3 單體對PVC顆粒的影響

石油法單體的國際標準純度為99.98%，雜質小于200×10-6（乙炔法不能達到這個水平），單體純度對樹脂影響非常大。

1.4 引發劑自由基的殘留對PVC顆粒的影響

殘留自由基會和分散劑上的酯基接枝聚合，從而消耗掉分散劑，破壞分散劑對單體液滴的保護能力，聚合過程中隨著分散劑的消耗和聚合體系酸性的增加，導致分散劑不能很好的保護形成的單體液滴，造成破乳從而導致大顆粒料的產生，有很多先例。這種現象在溫度較高地區或者季節容易出現，這也是容易忽略的原因，同時也容易在復合引發劑選擇和配比不當時產生。

1.5 分散劑的加入順序和加入量對PVC顆粒的影響

在不同的生產工藝下，分散劑加入順序和加入量也影響顆粒狀態，所有的加入順序和加入量必須保證形成的單體小液滴不聚并，如果發生破乳現象，不僅產生大量的聚氯乙烯廢料，同時容易造成出料管路、出料過濾器堵塞，影響生產的連續性。所以必須按照技術要求的加料順序和生產配方的加入量進行投料操作。

1.6 聚合溫度對PVC顆粒的影響

在不同的聚合工藝下，聚合溫度有所不同，聚合溫度過低，聚合反應不劇烈，會增加反應時間，降低轉化率。

2 相應措施

2.1 針對分散劑質量對聚氯乙烯的影響制定的措施

①入廠前必須由質檢部檢驗合格并蓋章;②抽檢合格后送往小試中心進行小釜實驗，實驗正常后由物管部統一配送到分廠助劑室;③由專人進行助劑配置，配制完成后取樣送往分析室，分析合格后開始用于大生產。

2.2 去離子水相應的指標要求和管理措施

①必須保證去離子水質量，使其pH值在6.5～7.5，且電導率<1×10 -5 S/m ，每批分析1次;②單體必須達到入料要求的指標：乙炔含量≤0.001 5%，多氯化物≤0.0015%，每批分析1次;③聚合釜回收單體必須進入精餾系統，精餾后單體指標必須達到入料要求的指標。

2.3 引發劑的質量控制措施

①嚴格執行采購、分析程序，并由專人負責配制;②采用了實驗的方式優選出了引發劑的最佳用量。在其他助劑用量不變的情況下對引發劑用量做對比實驗。綜合實驗結果和經濟運行效率，選用加入19.5kg作為生產中助劑加入量。

2.4 為保證分散劑的加入順序和加入量采取的措施

①采用DCS控制，加料順序由電腦操作，避免人工控制造成加料順序上的失誤;②定期校驗計量稱，加料泵開1備1，并定期維護;③采用了實驗的方式優選出了分散劑的最佳用量。在其他助劑用量不變的情況下對分散劑用量做對比實驗。

2.5 為保證釜頂冷凝器的穩定采取的措施

①定期清理釜頂冷凝器，并測試其密封情況;②控制冷凝水溫度，保證水溫相對穩定;③在保證助劑加入量不變的情況下在聚合車間四周增加了保溫措施，保證冷凝器周圍溫度的相對穩定。通過采用以上措施，PVC生產全年未發生大顆粒出現的情況。如果以上條件控制的好，同時輔助粗料監測配合，一般不會造成大顆粒連續出現的情況。

2.6 為保證聚合溫度的穩定采取的措施

①聚合前期溫度不能過高，提前對聚合溫度進行控制;②聚合溫度控制采取人工與自動化協調進行;③定期對聚合釜進行高壓清洗，以提高傳熱速率;④聚合溫度控制要在設定溫度±0.2，波動不應過大。聚合溫度穩定，一般不會產生大顆粒粗料。

3 結論

通過對聚氯乙烯生產中出現顆粒的原因的分析并采取相應的措施，使PVC樹脂的質量有了較大的提升，全年樹脂產量增加了980t，優級品率達到了98%，不僅減少了停車檢修清理次數，生產成本也有所降低。實踐證明，只有產品質量穩定，才能提高產量，降低消耗，為企業發展多創效益。

參考文獻：

[1]陳大龍.聚氯乙烯干燥裝置優化設計[J].科技經濟導刊，2017（28）：30.