聚氯乙烯的製備方法

1、 乙烯氧氯化法

使用乙烯、氯化氫和氧氣反應得到二氯乙烷和水,二氯乙烷再經裂解,生成氯乙烯.副產品氯化氫再回收到氧氯化工段,繼續反應.

2、 乙烯平衡氧氯化法

是將直接氯化和氧氯化工藝相結合.乙烯與氯反應生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解產生氯乙烯和氯化氫.氯化氫與乙烯和氧氣反應又生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解再產生氯乙烯和氯化氫.氯化氫回收後,繼續參與氧氯化反應.

聚氯乙烯聚合工藝：

在工業化生產氯乙烯均聚物時,根據樹脂應用領域,一般採用五種方法生產,即本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、微懸浮聚合和溶液聚合.

（1） 本體聚合法

一般採用“兩段本體聚合法”,第一段稱為預聚合,採用高效引發劑,在62~75°C溫度下,強烈攪拌,使氯乙烯聚合的轉化率為8%時,輸送到另一臺聚合釜中,再加入含有低效引發劑的等量新單體,在約60°C溫度下,慢速攪拌,繼續聚合至轉化率達80%時,停止反應.

本體聚合氯乙烯單體中不加任何介質,只有引發劑.因此,此法生產的氯乙烯樹脂純度較高,質量較優,其構型規整,孔隙率高而均勻,粒度均一.但聚合時操作控制難度大,聚氯乙烯樹脂的分子量分佈一般較寬.

（2） 懸浮聚合法

液態氯乙烯單體以水為分散介質,並加入適當的分散劑和不溶於水而溶於單體的引發劑,在一定溫度下,藉助攪拌作用,使其呈珠粒狀懸浮於水相中進行聚合.聚合完成後,經鹼洗、汽提、離心、乾燥得到白色粉末狀聚氯乙烯樹脂.

選取不同的懸浮分散劑,可得到顆粒結構和形態不同的兩類樹脂.國產牌號分為SG-疏鬆性（“棉花球”型）樹脂和XJ-緊密型（“乒乓球”型）樹脂.疏鬆性樹脂吸油性好,幹流動性佳,易塑化,成型時間短,加工操作方便,適用於粉料直接成型,因而一般選用懸浮法聚合的疏鬆性樹脂作為聚氯乙烯製品成型的基礎原料.目前各樹脂廠所生產的懸浮法聚氯乙烯樹脂,基本上都是疏鬆型的.

（3） 乳液聚合法

氯乙烯單體在乳化劑作用下,分散於水中形成乳液,再用水溶性的引發劑來引發,進行聚合,乳液可用鹽類使聚合物析出,再經洗滌、乾燥得到聚氯乙烯樹脂粉末,也可經噴霧乾燥得到糊狀樹脂.

乳液法聚氯乙烯樹脂粒徑極細,樹脂中乳化劑含量高,電絕緣效能較差,製造成本高.該樹脂常用於聚氯乙烯糊的製備.因此,該法生產出來的樹脂俗稱糊樹脂.

（4） 微懸浮聚合法

像懸浮法那樣使用油溶性引發劑,在用乳化劑分散、穩定的細小氯乙烯單體液滴中引發聚合,生成適當粒徑的聚氯乙烯乳液,經破乳、洗滌、乾燥後得到聚氯乙烯樹脂粉末.製備0.2μm粒徑範圍的氯乙烯單體乳液是微懸浮聚合法的關鍵,一般稱這一過程為均化過程.

此法是生產聚氯乙烯糊用樹脂的另一種方法,該法生產的樹脂具有良好的加工效能,能滿足大多數加工的需要,具有乳液法樹脂很難達到的某些優良效能.

（5） 溶液聚合法

以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶劑,使氯乙烯單體在溶劑中聚合,由於溶劑具有鏈轉移劑作用,所以溶液聚合物的分子量和聚合速率均不高.聚合得到的聚氯乙烯樹脂因不溶於溶劑而不斷析出.

此種聚氯乙烯樹脂不宜於作一般成型用,僅作為塗料、黏合劑,與乙酸乙烯酯等共聚時使用,是目前各種聚合方法中產量最少的一種方法.

幾種方法儘管聚合工藝不同,但聚合反應機理相同,即都是自由基聚合.在使用這些方法生產的樹脂中,以懸浮法產量最大,而且由於懸浮聚合法裝置投資和生產成本低,應用領域寬,各種聚合方法的發展方向是逐步向懸浮聚合生產路線傾斜.一些過去採用其他方法生產的樹脂品種,已開始採用懸浮聚合工藝生產