社會水平的發(fā)展，人們的物質(zhì)要求越來越高，市場競爭愈來愈激烈，要穩(wěn)保市場地位，就必須對產(chǎn)品進(jìn)行改造，尤其是對于由聚氯乙烯樹脂參與制造的一些物品。工業(yè)的發(fā)展對人們的生活有著巨大影響，不僅在數(shù)量上有著很大影響，在質(zhì)量上對人們也影響深遠(yuǎn)。改善其內(nèi)在結(jié)構(gòu)，就要探究影響其形態(tài)的因素。本文就影響聚氯乙烯樹脂顆粒形態(tài)的因素進(jìn)行了探究。

一. 聚氯乙烯單體中高沸物的成份的影響

1.乙醛產(chǎn)生的機(jī)理及對形態(tài)的影響

　　生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)單體中乙醛含量較高時，乙醛在密閉容器中較高壓力及溫度下，能聚合生成聚乙醛，同時產(chǎn)生大量熱，乙醛的存在會使聚合反應(yīng)速度減慢，樹脂的聚合度下降，從而影響到樹脂的初級粒子。HCl的存在會使反應(yīng)體系的PH值降低，穩(wěn)定性下降，樹脂內(nèi)部孔隙減少，結(jié)構(gòu)緊密。

2. 1,1-二氯乙烷產(chǎn)生的機(jī)理及對顆粒形態(tài)的影響

　　在實(shí)際生產(chǎn)過程中，當(dāng)1,1-二氯乙烷含量≥200μL/L時，就會對聚合樹脂的粘數(shù)，顆粒形態(tài)及熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，通常會使用降低反應(yīng)溫度的方法達(dá)到保證樹脂粘數(shù)，實(shí)際生產(chǎn)過程中，1,1-二氯乙烷含量≥200μL/L時，不降溫操作，會使樹脂粘數(shù)偏低，影響樹脂的后加工性能。聚合生產(chǎn)中，1,1-二氯乙烷含量≥200μL/L時，降溫0.2℃處理，1,1-二氯乙烷含量每增加150μL/L，需降溫0.1℃處理，從而使樹脂粘數(shù)及顆粒 形態(tài)保持穩(wěn)定。

　　二. 其他外部條件對聚氯乙烯樹脂顆粒的影響

1.保證聚合原料與助劑質(zhì)量

　　嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),才能保證pvc的內(nèi)在質(zhì)量和防止大顆粒的產(chǎn)生。2010年3月上旬,由于用于干燥VCM的固堿干燥器干燥質(zhì)量不過關(guān)引起的VCM 單體質(zhì)量有問題,一周內(nèi)共造成了4釜大顆粒。這是由于VCM單體中含堿與部分分散劑聚乙烯醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成高分子化合物,這樣就消耗了部分分散劑,使得分散劑的量過低而破壞了分散體系。使小液滴處于不穩(wěn)定的分散狀態(tài),導(dǎo)致了大規(guī)模并粒而形成大顆粒。

2.攪拌對聚合物形態(tài)的影響

　　攪拌速率有一個臨界轉(zhuǎn)速，它使平均粒徑處于較低值的。低于臨界轉(zhuǎn)速時,隨轉(zhuǎn)速增加,粒子增長速率減小,較終平均粒徑變細(xì);高于臨界轉(zhuǎn)速,聚并開始顯著起來,則粒徑將隨轉(zhuǎn)速增加而增加,較終平均粒徑增粗。

3.氯化氫與水的影響

VCM單體中存在HCl與H2O，一方面易腐蝕設(shè)備，另外會影響聚合體系的pH值，影響聚合體系穩(wěn)定。同時，氯根極易使引發(fā)劑分解，消耗引發(fā)劑，影響聚合速度和降低聚合度。單體中HCl同強(qiáng)堿反應(yīng)生成氯化鈉和水，通過排水除去。

　　水的存在，一方面，在堿性環(huán)境下單體會發(fā)生水解反應(yīng)，生成醛類及游離氯，影響反應(yīng)體系的pH值;另一方面，過多的水也會影響向聚合釜中加VCM單體的計量的準(zhǔn)確性，從而會影響產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品形態(tài)。因此必須嚴(yán)格操作，控制單體中含水量。

4.分散劑對聚合物形態(tài)的影響

　　分散劑用量的選擇,要根據(jù)聚合釜的形狀、大小、攪拌狀態(tài)、水油比、產(chǎn)品要求而定,一般都由實(shí)驗(yàn)來確定,用量過多,不僅不經(jīng)濟(jì),還會增加體系粘度,造成懸浮液泡沫多,氣相粘釜嚴(yán)重,漿料汽提操作困難,VCM回收泡沫夾帶增加,樹脂顆粒變細(xì),堵塞出料管線。用量少則起不到應(yīng)有的穩(wěn)定作用,體系穩(wěn)定性差,容易產(chǎn)生大顆粒料,產(chǎn)品顆粒不規(guī)整,甚至造成聚合顆粒的粘結(jié),釀成事故。

　　同樣指標(biāo)的分散劑其使用效果不一定相同,同種分散劑在牌號改變使用之前,應(yīng)先在小釜中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對結(jié)構(gòu)進(jìn)行測定或通過實(shí)驗(yàn)方法選用,不可盲目使用,以免造成粗粒產(chǎn)生大的經(jīng)濟(jì)損失。

　　懸浮液的分散是否穩(wěn)定須考慮液滴的分散、聚并、懸浮三個方面的作用,對一個特定分散體系都存在一個既不發(fā)生合并又不發(fā)生分散的穩(wěn)定區(qū)。液滴只有處在穩(wěn)定區(qū)才穩(wěn)定,否則體系就不穩(wěn)定,就可產(chǎn)生粗粒子甚至大顆粒。

　　在氯乙烯的懸浮聚合過程中，在沒有鏈轉(zhuǎn)移劑的情況下，聚合溫度將對聚氯乙烯樹脂的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，應(yīng)根據(jù)不同樹脂的生產(chǎn)牌號要求，對聚合溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并將其控制在45-65攝氏度之間[2]。在較高的溫度下進(jìn)行聚合，樹脂粒徑的增長速度將會放緩，粒徑的平均大小也會變小，孔隙率會相對較低。若聚合的溫度過低，生產(chǎn)出來的樹脂結(jié)構(gòu)就會比較的疏松，孔隙率也會有所增加。這就嚴(yán)重影響了其形態(tài)結(jié)構(gòu)，所以何時合適的溫度是至關(guān)重要的。

　　三.預(yù)防措施分析

1.突出重點(diǎn)，制定措施

　　對聚合收率一直徘徊在20t/釜左右的現(xiàn)實(shí)狀況，我們決定采用新的操作工藝，通過二次注水技術(shù)，將進(jìn)一步縮小聚合水油比，提高單釜產(chǎn)量，具體措施如下：

(一)將原來一次性投入的29.6m3的無離子水改為投入28.7m3，單體也由原來的24.7m3改投為25.6m3，聚合釜總的填料系數(shù)沒變，但水油比降低了，單釜生產(chǎn)能力增強(qiáng)了。

(二)聚合反應(yīng)45min后，開始通過釜上自動控制系統(tǒng)往釜內(nèi)注水，注水流量為2.3~2.8t/h，直至反應(yīng)結(jié)束，每釜的總注水量為9m3。有效的解決了因聚合體積收縮，粘度增大，液相體積減少，導(dǎo)致有效傳熱面積縮小，反應(yīng)熱難以移出的問題。

2.原材料上對質(zhì)量進(jìn)行控制

　　對氯乙烯的質(zhì)量進(jìn)行控制，必須對合成配比進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，對轉(zhuǎn)化器的溫度也要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，氣體的純度也要得到提高，嚴(yán)禁雜質(zhì)含量超標(biāo)的問題出現(xiàn)。引發(fā)劑通常可以選擇活性較高的EHP乳液，或與偶氮二異庚睛進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)用，以確保整個的反應(yīng)過程都能進(jìn)行均勻的放熱，避免爆聚點(diǎn)和魚眼的出現(xiàn)[4]。對于分散劑在品種的選擇上，要依照實(shí)際的生產(chǎn)需要進(jìn)行選擇，然后再依照比例進(jìn)行投料。在聚合用水的選擇上，較好是采用去離子水，對于某些中小型企業(yè)，可以盡量選擇硬度在5×10-6以下，且氯根離子小于100×10-6的軟水。

3.嚴(yán)格工藝控制

　　對于一個聚合周期來說每個過程都應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行,特別是對單體、水、各種助劑的加入量、加入時間更應(yīng)嚴(yán)格控制。聚合反應(yīng)時控制好溫度和轉(zhuǎn)速。操作中出現(xiàn)故障,如何消除是關(guān)鍵。

4.操作技人員的素質(zhì)有待提高

　　在某些中小企業(yè)存在著操作人員技術(shù)操作水平低、操作不熟練、生產(chǎn)知識缺乏、違規(guī)操作等現(xiàn)象，對聚氯乙烯樹脂的形態(tài)和質(zhì)量造成了極大的影響。

5.注水技術(shù)的使用提高了聚合物形態(tài)的穩(wěn)定性

　　懸浮法聚氯乙烯生產(chǎn)中不可缺少的環(huán)節(jié)，注入水的控制是在聚合反應(yīng)中進(jìn)行的。根據(jù)轉(zhuǎn)化率的增加而補(bǔ)入一定量的水，以保證總物料體積不變，減少由于聚合反應(yīng)產(chǎn)生的體積收縮而造成傳熱率的降低。因此改良聚合配方中的水油比，更加有效的增加聚合釜的生產(chǎn)能力，才能達(dá)到降低電石消耗，提高聚合收率的目的。

　　四.結(jié)束語

　　科技發(fā)展了，才有有經(jīng)濟(jì)上的飛速發(fā)展。改變了聚氯乙烯樹脂顆粒形態(tài)，不僅見證著科技的發(fā)展，還使得各企業(yè)以及相關(guān)單位在市場方面發(fā)展更是激流勇進(jìn)，同時，也會改善環(huán)境問題。要保持各種產(chǎn)品的優(yōu)秀，就要保證聚合物顆粒的大小，才有利于產(chǎn)品的完善以及精致的包裝。