聚氯乙烯產品質量的影響因素及改進措施①

楊鴻利

摘 要：懸浮聚合是聚氯乙烯生產的主要方式，本文對影響聚氯乙烯產品質量的因素，從懸浮聚合生產原輔材料、工藝、管理等各方面進行了分析，并就如何提高產品質量提出了改進措施。

關鍵詞：聚氯乙烯 產品質量 因素

中圖分類號：TQ325.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0092-01

聚氯乙烯生產工藝較為復雜，影響產品質量的因素多。從原材料、化學品、聚合、汽提、干燥，每一個環節都可能出現影響質量的因素。

1 影響產品質量因素分析

1.1 氯乙烯（VCM）

VCM是生產聚氯乙烯的主要原料，其質量直接影響聚合反應及PVC的質量。純度高而穩定的氯乙烯因含雜質少而發生聚合副反應少，所得PVC具有良好的規整性。而純度低的氯乙烯由于在聚合反應過程中發生各種副反應多，生成低聚合度，分子鏈枝化且熱穩定性差，易降解的聚合體。隨著副反應的增加既消耗引發劑使正反應滯后，又影響聚氯乙烯分子的內在結構，造成分子量分布變寬而發生轉型并會在后續加工中出現塑化不均勻的現象。

1.2 水質

聚氯乙烯聚合使用去離子水作為分散和傳熱介質，如果各種金屬、非金屬帶電粒子的存在，將破壞分散劑的電性平衡，造成分散性能下降，聚氯乙烯顆粒形態、大小及雜質粒子數等質量指標變壞，甚至發生嚴重的聚合爆聚大顆粒現象。

1.3 分散劑

分散劑是氯乙烯懸浮聚合的主要原料之一，分散劑的用量對聚合影響較大，分散劑用量的選擇，要根據聚合釜的形狀、大小、攪拌狀態、水油比、產品要求而定。用量過多會增加體系粘度，造成懸浮液泡沫多，氣相粘釜嚴重，漿料汽提操作困難，VCM回收泡沫夾帶增加，樹脂顆粒變細。用量少則起不到應有的穩定作用，體系穩定性差，容易產生大顆粒料，產品顆粒不規整，甚至造成聚合顆粒的粘結。

1.4 引發劑

引發劑主要影響PVC樹脂的魚眼數和熱穩定性。為了保證反應速率均勻、轉化率高、樹脂質量好，一般采用復合引發劑。在聚合反應過程中，應盡量避免或減少反應放熱凸峰的出現。同時，應盡可能使引發劑溶解于氯乙烯液滴中，提高PVC樹脂顆粒的規整性，減少大顆粒的形成。

1.5 聚合溫度

聚合反應溫度是決定聚氯乙烯樹脂聚合度大小的因素，當溫度升高時，鏈增長和引發劑的引發速度都加快，當引發速度大于鏈增長速度時，活性中心增加，造成樹脂的聚合度變小，黏度下降。一般溫度波動±0.2 ℃時，樹脂的平均相對分子質量相差336。在反應過程中，聚合反應放熱量與冷卻設備提供制的制冷量之間不能保持動態平衡時，就難以維持恒定的聚合溫度，會發生樹脂轉型，降低聚氯乙烯的優級品率。

1.6 工藝過程控制影響

1.6.1 汽提工藝

聚合反應完畢的漿料，通過汽提塔脫出殘余的氯乙烯。在此過程中如果汽提塔操作溫度、操作壓力等工藝參數不合理，將會造成聚氯乙烯樹脂變色，殘留氯乙烯量超標等現象。

1.6.2 干燥工藝

干燥過程重點是脫除PVC產品的水分，如果這個過程溫度控制過高，會造成產品變色產生雜質。如果系統不進行清理等定期工作，會造成空氣粉塵進入系統，產生類似魚眼的物質。

2 聚氯乙烯產品質量的改進措施

2.1 確保原副材料的質量及其穩定性

VCM中的雜質是影響PVC樹脂質量的因素之一，其中Fe含量、酸含量、二氯乙烷含量的超標會導致PVC樹脂的白度下降，影響PVC樹脂的熱穩定性；一氯甲烷和氯乙烷含量超標會使PVC樹脂的“魚眼”數增多；氯乙烷和二氯乙烷含量超標還可能使PVC樹脂的聚合度下降。當操作人員分析發現VCM產品質量不合格時，立即停止投釜。

聚合用水用脫鹽水或經過處理的工業軟水，而且每班進行至少一次分析，重點對PH值和電導率進行分析，確保水質質量。

分散劑品種根據生產的需要按一定比例進行配制成三元復合分散劑體系。使用HPMC（E50）/PVA80（KH2O）復合分散劑為主分散劑，同時添加醇解度為55%的輔助分散劑PVA55為副分散劑，改善樹脂的顆粒形態和增塑劑吸收。

引發劑選用高活性的EHP乳液和過氧化引發劑ACPND（過氧化新癸酸異丙苯酯）組成無毒復合體系，保證整個反應放熱均勻放熱，無爆聚點，減少魚眼的生成。

2.2 自動控制聚合溫度，減少波動

采用先進的DCS控制系統，較好的溫度控制方案和溫度控制體系，能及時把反應過程中產生的大量熱量移除，實現聚合過程滿釜、過熱、循環水故障的早期診斷和預警。通過與聚合反應主溫控點進行串級調節來控制冷卻水流量，經過優化參數，使聚合溫度控制在±0.5 ℃范圍之內。

2.3 工藝過程指標嚴格控制

（1）在汽提崗位的生產操作中，嚴格執行有關生產操作規程，確保達到規定的指標：真空度≥0.04 MPa（表壓）；汽提溫度80 ℃～85 ℃；干燥操作溫度55 ℃～75 ℃。

（2）嚴格控制加料程序，冷攪時間和反應溫度，提高樹脂顆粒的疏松程度、內部孔隙率和顆粒的規整性粒徑，使其密度的分布均勻集中。

（3）加強干燥系統的開停車操作，嚴格工藝紀律，杜絕違規操作；加強氣流管管道及干燥器的檢查清理，防止結料后成為雜質粒子。

（4）技術人員和分析人員要加強質量跟蹤，嚴格工藝指標和操作控制，加強檢查和考核力度，發現有異常或波動，應及時分析，查找原因，并采取相應的措施，使產品生產全過程都處于受控狀態。

2.4 強化質量管理

加強車間質量管理，建立和完善各種生產責任制，嚴格工藝管理。完善崗位巡檢；不斷提高職工隊伍及操作水平，使每個職工能夠從原理上精通生產工藝參數的意義，增強其分析和處理問題的能力。

3 結語

質量決定了企業的生存和發展，不斷提高產品質量，能保證企業具有良好的競爭力，為企業發展多創效益。

參考文獻

[1] 嚴福英.聚氯乙烯工藝學[M].北京：化學工業出版社，1990.

[2] 藍鳳祥.聚氯乙烯生產與加工應用手冊[M].化學工業出版社，1996.endprint