聚氯乙烯工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展

王寶仁

摘要： 本文介紹了聚氯乙烯（PVC）的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展，分析了聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，提出對(duì)我國聚氯乙烯樹脂工業(yè)發(fā)展的建議。

Abstract： This paper introduces the development of polyvinyl chloride （PVC） production technology， analyses the development trend of PVC resin production industry， and puts forward suggestions for the development of the PVC resin industry in China.

關(guān)鍵詞： 聚氯乙烯；聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)；進(jìn)展

Key words： polyvinyl chloride；production technology of polyvinyl chloride；progress

中圖分類號(hào)：TQ325.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）10-0044-02

0 引言

在世界范圍內(nèi)，聚氯乙烯（PVC）是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一。歐美國家早在20世紀(jì)30年代就將聚氯乙烯投入工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚氯乙烯樹脂物理性能、耐化學(xué)腐蝕性和絕緣性良好，同時(shí)具有明顯的減緩焰燃燒速度的作用，進(jìn)而在一定程度上可以制造建筑材料、電子元器件、日用品等[1]，在各行各業(yè)均有廣泛的應(yīng)用?？梢哉f，聚氯乙烯與我們的日常生活、工作息息相關(guān)、無法分割。因此，聚氯乙烯的生產(chǎn)技術(shù)受到世界各國的關(guān)注。筆者通過分析聚氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)闡述聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)的研究發(fā)展方向。

1 聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展

世界發(fā)達(dá)國家聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)都較為成熟，世界各國最先進(jìn)的PVC生產(chǎn)技術(shù)大多利用的是大釜密閉技術(shù)和先進(jìn)的防粘釜工藝，改進(jìn)了攪拌裝置，并且在攪拌器和擋板中加入了冷卻水，這樣就提高了聚合釜的傳熱能力。為了增加移熱能力，大釜都是采用釜頂設(shè)計(jì)回流冷凝器、釜夾套采用大循環(huán)回流水量的方法提高傳熱系數(shù)，來強(qiáng)化換熱效果。

聚氯乙烯聚合工程技術(shù)進(jìn)展表現(xiàn)在：聚合釜大型化、聚合生產(chǎn)控制技術(shù)先進(jìn)、聚合傳熱能力大，單個(gè)聚合釜生產(chǎn)強(qiáng)度高、聚合生產(chǎn)輔助時(shí)間縮短、生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)集散控制等。聚合釜的制造技術(shù)和防粘釜技術(shù)都有了很大的改進(jìn)。尤其是，很多生產(chǎn)廠家在聚合釜的內(nèi)部涂加一層防粘釜?jiǎng)?，這樣生產(chǎn)得到的PVC樹脂皮狀物和雜質(zhì)都大幅度減少。有些聚氯乙烯的生產(chǎn)廠家已經(jīng)做到清洗一次聚合釜就可以生產(chǎn)500到600釜[2]。不同的聚氯乙烯生產(chǎn)方法技術(shù)進(jìn)展現(xiàn)分述如下。

1.1 懸浮聚合技術(shù)進(jìn)展 懸浮聚合工藝在生產(chǎn)聚氯乙烯的方法中占據(jù)著重要地位。目前，世界各國生產(chǎn)的聚氯乙烯，其中采用懸浮聚合工藝的占據(jù)90%以上，與其他工藝相比，其品種和用量非常之多。聚氯乙烯懸浮工藝最早是由美國Goodrich公司于1940年成功開發(fā)。在七十年的發(fā)展中，不斷開發(fā)了各具特點(diǎn)的聚合工藝。通常情況下，懸浮聚合技術(shù)分為：聚合技術(shù)、聚合工程技術(shù)、汽提技術(shù)和產(chǎn)品干燥技術(shù)。懸浮法是在聚合釜中加入氯乙烯單體、水、懸浮劑、油溶性引發(fā)劑及少量其他助劑等，在攪拌和適合的溫度條件下使氯乙烯聚合，等到轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度后立即停止聚合反應(yīng)，回收部分未反應(yīng)的氯乙烯，聚合物漿料通過汽提、脫水、干燥等過程得到成品。通常情況下，聚乙烯醇類和纖維素類是我們常用的懸浮聚合分散劑，在世界各國，先進(jìn)的懸浮聚合分散體系通常采用3種或3種以上不同的分散劑經(jīng)過調(diào)配使用，使聚合時(shí)，氯乙烯液滴和樹脂孔隙率大小分布更加均勻和穩(wěn)定[3]。

PVC漿料汽提技術(shù)：是從汽提槽發(fā)展到穿流篩板汽提塔，進(jìn)而向溢流篩板汽提塔發(fā)展，過去生產(chǎn)聚氯乙烯的規(guī)模相對(duì)比較小，汽提常用的釜式，這種方式溫度相對(duì)比較低，經(jīng)過汽提處理后漿料中氯乙烯的含量高，一方面增加了消耗，另一方面污染了環(huán)境。

PVC產(chǎn)品干燥：氣流干燥加沸騰干燥、旋轉(zhuǎn)筒式干燥、單段沸騰干燥、旋風(fēng)干燥等是常用的干燥方法。單段沸騰干燥、旋風(fēng)干燥這兩種應(yīng)用比較廣泛。

1.2 乳液聚合技術(shù)進(jìn)展 乳液聚合工藝生產(chǎn)的聚氯乙烯產(chǎn)品稱為聚氯乙烯糊樹脂，是一種高分散性的粉狀物。其粒度的范圍一般為0.1<<2.0μm[4]。西部歐美國家是聚氯乙烯糊樹脂產(chǎn)量最大、廠家最多的地區(qū)。占全世界產(chǎn)量的90%左右。1931年德國的法本工廠就已經(jīng)開始研究聚氯乙烯糊樹脂。糊狀PVC生產(chǎn)工藝的技術(shù)進(jìn)展主要表現(xiàn)在通過對(duì)聚合能力的提高，從而改進(jìn)了回流冷凝器結(jié)構(gòu)。微乳液聚合是最近的幾年發(fā)展起來的糊樹脂生產(chǎn)新技術(shù)，通過這種技術(shù)生產(chǎn)出來的糊樹脂，一方面泡孔結(jié)構(gòu)好，另一方面樹脂粘度相對(duì)比較低。

1.3 本體聚合技術(shù)進(jìn)展 與其他聚合工藝相比，聚氯乙烯本體聚合工藝發(fā)展相對(duì)較晚，通過該工藝可以出去懸浮法所需的水，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：產(chǎn)品的顆粒均勻，易于加工，成本方面與懸浮法相當(dāng)。在轉(zhuǎn)化率較高的情況下，如果本體聚合混合物的粘度較大，不利于攪拌，以及去除反應(yīng)熱，這樣會(huì)導(dǎo)致聚合溫度急劇升高。

1.4 溶液聚合技術(shù)進(jìn)展 溶液聚合技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品非常純凈，而且均一性比較好，其主要特點(diǎn)在于具有獨(dú)特的可溶性和成膜性能。其工藝是：在反應(yīng)器中，氯乙烯單體需要先和有機(jī)溶劑相溶，同時(shí)進(jìn)行攪拌，并加熱到40攝氏度，聚合開始。通常情況下，溶液聚合工藝采用特殊共聚物進(jìn)行生產(chǎn)。

2 聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

聚氯乙烯樹脂制造業(yè)是一種對(duì)能源的需求量比較大的基礎(chǔ)型產(chǎn)業(yè)。市場(chǎng)需求和能源價(jià)格對(duì)它的發(fā)展有著特別的影響，也和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展分離不開。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)聚氯乙烯樹脂消費(fèi)大都分布在華南和華東，其中廣東省和福建省占的比重最大。我國現(xiàn)如今PVC樹脂的消費(fèi)分為兩個(gè)類別，軟制品和硬制品。硬制品占得比重比較大，大約占總的消費(fèi)量的53.0%主要應(yīng)用在電線電纜、鋪地材料、人造革、手套、玩具等。軟制品則要少些，約占總消費(fèi)量的37.0%，包括型材和管材等[5]。根據(jù)近幾年我國的發(fā)展?fàn)顩r，未來我國的PVC樹脂消費(fèi)的發(fā)展方向?qū)?huì)以硬制品為主導(dǎo)。雖然如今國內(nèi)的聚氯乙烯樹脂產(chǎn)業(yè)呈上升趨勢(shì)，但是加工制造業(yè)還是會(huì)處于一種緩慢而艱難的整合階段，其發(fā)展依然任重而道遠(yuǎn)。

3 對(duì)我國聚氯乙烯樹脂工業(yè)發(fā)展的建議

①提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，加強(qiáng)在國內(nèi)外市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。②在材料的使用和開發(fā)上進(jìn)一步細(xì)化。③進(jìn)行企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)。④加大節(jié)約能源、防治污染、工業(yè)安全的力度。⑤提高企業(yè)的裝置能力。

4 結(jié)語

綜上所述，從我國成為世界是發(fā)展最為迅速的國家之首后，我國的聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)明顯提升。無論是產(chǎn)品的質(zhì)量，還是產(chǎn)量，都完成了從量變到質(zhì)變的突破，尤其是突破了生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品種類等。特別是近幾年，技術(shù)層面表現(xiàn)的尤為明顯。在未來發(fā)展中，我國將會(huì)加大普通住宅樓房的建設(shè)，投資建筑業(yè)對(duì)塑料建材的需求量增加，那是毋庸置疑的。在生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品加工應(yīng)用、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，我國的聚氯乙烯行業(yè)都有提高，但與國外相比還存在著較大的差距。隨著我國加入世界貿(mào)易組織，聚氯乙烯樹脂進(jìn)口關(guān)稅進(jìn)一步降低，如果要保持我國聚氯乙烯樹脂在已有市場(chǎng)中的地位，就必須加快發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)，改進(jìn)相對(duì)落后的生產(chǎn)設(shè)備和工藝模式，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，積極增加產(chǎn)量，爭(zhēng)取趕超國外先進(jìn)的聚氯乙烯生產(chǎn)、加工技術(shù)，追趕世界的發(fā)展潮流。

參考文獻(xiàn)：

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