水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)研究

滕領(lǐng)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(jīng)過氯化反應(yīng)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(zhì)改良后的聚氯乙烯（PVC），其各方面的性質(zhì)與聚氯乙烯（PVC）相似，但是性能有更加優(yōu)越。聚氯乙烯（PVC）跟氯氣經(jīng)過氯化反應(yīng)后，氯質(zhì)量分數(shù)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(yīng)用范圍也更加廣闊。但是在生產(chǎn)氯化聚氯乙烯的過程中技術(shù)問題得不到解決，無法大量生產(chǎn)氯化聚氯乙烯。

1 氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方式

氯化聚氯乙烯（CPVC）是聚氯乙烯（PVC）跟氯氣經(jīng)過氯化反應(yīng)后生成的無規(guī)高分子材料，生產(chǎn)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(tǒng)的氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，它是將聚氯乙烯經(jīng)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(fā)劑或者光催化，再合適的溫度下添加氯進行氯化反應(yīng)。通過這種方式生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯是均質(zhì)氯化聚氯乙烯，通常被應(yīng)用于生產(chǎn)高級耐腐蝕涂料、工業(yè)濾布等。這種生產(chǎn)方式讓氯化聚氯乙烯的穩(wěn)定性和機械性非常差，且工藝流程很長，容易污染環(huán)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(chǎn)方法，它是將聚氯乙烯粉料，在干態(tài)狀態(tài)下放在帶有捕集器的固定床或流化床內(nèi)，通過紫外光或單質(zhì)氟進行氯化反應(yīng)。這種生產(chǎn)方法的特點是工藝流程短，成產(chǎn)成本低，便于操作。但是這種生產(chǎn)技術(shù)對于流化床的要求非常高，氯化設(shè)備也很復(fù)雜，整個氯化過程控制不當，就會導(dǎo)致生成的氯化聚氯乙烯質(zhì)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(chǎn)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(yīng)。其生產(chǎn)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(chǎn)氯化聚氯乙烯的最大特點就是工藝流程簡單，生產(chǎn)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(chǎn)出的產(chǎn)品耐熱性、機械性能都非常好，應(yīng)用范圍更廣泛；污染小，可進行大規(guī)模生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)

2.1 國內(nèi)水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)。由于國內(nèi)的水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)技術(shù)。吳培英通過正交試驗和反復(fù)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(chǎn)過程中對反應(yīng)溫度、氯化介質(zhì)濃度、液固相比例等做適當調(diào)節(jié)，通過數(shù)據(jù)記錄，了解最合適的生產(chǎn)方式。李慧君等是將聚氯乙烯樹脂作為生產(chǎn)原料，但是他們對生產(chǎn)方式做了改變。通過熱引發(fā)水相懸浮法生產(chǎn)氯化聚氯乙烯，并對氯化的反應(yīng)溫度、壓力、引發(fā)劑添加量等條件進行了詳細記錄，他們研究發(fā)現(xiàn)，將反應(yīng)溫度控制在 85～ 145℃，壓力應(yīng)該在0.1～ 0.55 MPa，引發(fā)劑的添加量控制在0.02% ～ 0.25%左右，生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯質(zhì)量最佳。

2.2 國外水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)。水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)在國外應(yīng)用非常普遍，國外的水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)比國內(nèi)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(chǎn)技術(shù)的研究。Tadokoro研究發(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)，用有機過氧化物催化劑代替光學(xué)催化劑可以生產(chǎn)出性質(zhì)更優(yōu)越的氯化聚氯乙烯。

2.3 國內(nèi)外水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)對比。國內(nèi)的水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)與國外相比，存在很大的差距。國內(nèi)的氯化聚氯乙烯的含氯質(zhì)量分數(shù)最高只能達到 68%，但是國外的氯化聚氯乙烯的含氯質(zhì)量分數(shù)最高可達到76%，國內(nèi)外水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)技術(shù)更加注重氯化反應(yīng)機制的研究，并有大量的研究成果，國內(nèi)的與之比較在這方面顯然差距較大。國內(nèi)外水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)在工藝研究深度、工藝環(huán)保等方面都存在很大的差別，國內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)技術(shù)的發(fā)展前景

我國的水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)技術(shù)，才能滿足市場的需求。因此，未來應(yīng)該加大對水相法氯化聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)的投入力度，研究更加先進的生產(chǎn)技術(shù)，改善生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)不斷提高，成為被大眾所接受的產(chǎn)品。

結(jié)語

目前，不管是國內(nèi)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(xiàn)價段每年還只有幾千噸，但是隨著社會的發(fā)展，氯化聚氯乙烯的優(yōu)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(chǎn)技術(shù)水平，通過先進的技術(shù)，生產(chǎn)出讓消費者滿意的產(chǎn)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(chǎn)先進技術(shù)及進展[J]. 中國氯堿. 2012（10）.