探討聚氯乙烯生產(chǎn)中出現(xiàn)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(chǎn)量最大的通用塑料，在建筑材料、工業(yè)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(fā)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(tài)要求比較苛刻，這是因為聚氯乙烯顆粒的現(xiàn)代加工設備對顆粒形態(tài)要求很高，其他高聚物通常通過造?；蚋男院笤偌庸?，聚氯乙烯顆粒是粉末直接加工。

關鍵詞：聚氯乙烯生產(chǎn);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(chǎn)生。該公司曾對某一中醇解度的產(chǎn)品和ALCOTEX7206作對比測試，2個產(chǎn)品的規(guī)格范圍都符合要求，該產(chǎn)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(chǎn)品規(guī)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(yè)化使用的成熟產(chǎn)品，使用經(jīng)驗非常重要，同時要求產(chǎn)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(xiàn)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(fā)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(chǎn)生，有很多先例。這種現(xiàn)象在溫度較高地區(qū)或者季節(jié)容易出現(xiàn)，這也是容易忽略的原因，同時也容易在復合引發(fā)劑選擇和配比不當時產(chǎn)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(chǎn)工藝下，分散劑加入順序和加入量也影響顆粒狀態(tài)，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(fā)生破乳現(xiàn)象，不僅產(chǎn)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(chǎn)的連續(xù)性。所以必須按照技術要求的加料順序和生產(chǎn)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(tǒng)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(chǎn)。

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(tǒng)，精餾后單體指標必須達到入料要求的指標。

2.3 引發(fā)劑的質量控制措施

①嚴格執(zhí)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(yōu)選出了引發(fā)劑的最佳用量。在其他助劑用量不變的情況下對引發(fā)劑用量做對比實驗。綜合實驗結果和經(jīng)濟運行效率，選用加入19.5kg作為生產(chǎn)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(yōu)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(wěn)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(wěn)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(wěn)定。通過采用以上措施，PVC生產(chǎn)全年未發(fā)生大顆粒出現(xiàn)的情況。如果以上條件控制的好，同時輔助粗料監(jiān)測配合，一般不會造成大顆粒連續(xù)出現(xiàn)的情況。

2.6 為保證聚合溫度的穩(wěn)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(xié)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(wěn)定，一般不會產(chǎn)生大顆粒粗料。

3 結論

通過對聚氯乙烯生產(chǎn)中出現(xiàn)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(chǎn)量增加了980t，優(yōu)級品率達到了98%，不僅減少了停車檢修清理次數(shù)，生產(chǎn)成本也有所降低。實踐證明，只有產(chǎn)品質量穩(wěn)定，才能提高產(chǎn)量，降低消耗，為企業(yè)發(fā)展多創(chuàng)效益。

參考文獻：

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