氯化聚氯乙烯專用原料的研究現(xiàn)狀

（天智辰業(yè)化工有限公司，石河子市，832000）蔡紀(jì)文

經(jīng)驗總結(jié)

氯化聚氯乙烯專用原料的研究現(xiàn)狀

（天智辰業(yè)化工有限公司，石河子市，832000）蔡紀(jì)文

聚氯乙烯樹脂作為氯化聚氯乙烯樹脂的原料，對氯化聚氯乙烯樹脂產(chǎn)品的質(zhì)量與性能有著直接的影響。重點研究了氯化聚氯乙烯樹脂的特點、應(yīng)用以及氯化專用料的研發(fā)現(xiàn)狀和前景。

氯化聚氯乙烯；應(yīng)用；氯化專用料；現(xiàn)狀；前景

1 前言

聚氯乙烯樹脂作為氯化聚氯乙烯樹脂（CPVC）的原料，對氯化聚氯乙烯樹脂產(chǎn)品的質(zhì)量與性能有著直接的影響。因此，有必要制備出氯化專用的聚氯乙烯樹脂，要求孔隙率高、比表面積大、表皮少、聚合度和粒度適中，而且堆積密度不能過小，這需要合適的原料配方和聚合工藝。如何獲得較低的表面張力和中等的液滴保護能力，減少初級粒子的聚并，從而合成出疏松少皮且比表面積大的PVC樹脂，這是現(xiàn)在PVC聚合工藝需要解決的問題。

2 氯化聚氯乙烯

2.1 氯化聚氯乙烯樹脂的應(yīng)用

2.1.1 管材

CPVC制造的管道，重量輕，隔熱性能好，不需保溫，可用于輸送熱水及腐蝕性介質(zhì)，作工廠的熱污水管，電鍍?nèi)芤汗艿?，熱化學(xué)試劑輸送管，氯堿廠的濕氯氣輸送管道。

2.1.2 注塑件

CPVC樹脂可生產(chǎn)供水管的管件，過濾材料，脫水機等，還可以生產(chǎn)電器和電子零件。如電線槽，導(dǎo)體的保護層，電開關(guān)，保險絲的保護蓋，電纜的絕緣材料等。

2.1.3 壓延薄板

可用于制造耐化學(xué)品、耐腐蝕的化工設(shè)備，如反應(yīng)器、閥門、電解槽等。

2.1.4 復(fù)合材料

由CPVC和某些無機或有機纖維所構(gòu)成的CPVC復(fù)合材料抗沖擊性能好，耐熱性也好于其它樹脂的復(fù)合材料，可制成板材、管材、波紋板、異型材等。

2.1.5 CPVC可用于氯綸纖維的改性

國產(chǎn)的氯綸纖維的洗曬溫度不得超過60℃，在紡制氯綸時加入30%的CPVC，可以大大提高產(chǎn)品的耐熱性，縮水率由原來的50%降到10%以下。

2.1.6 發(fā)泡材料

CPVC的發(fā)泡材料的耐熱性優(yōu)于PVC發(fā)泡材料。高溫時的收縮率相當(dāng)小，可作為熱水管、蒸汽管道的保溫材料等。

2.1.7 其它

CPVC與熱塑性或熱固性的塑料共混，可以顯著改善這些材料的物理機械性能，如可使制品的耐熱性提高等。

2.2 氯化聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前，中國CPVC樹脂的生產(chǎn)企業(yè)較少，大多CPVC樹脂生產(chǎn)企業(yè)是由稍具規(guī)模的PVC樹脂生產(chǎn)廠家利用其原有設(shè)備及工藝，采用普通低聚合度PVC樹脂為原料進行生產(chǎn)。盡管從工藝上看，可以生產(chǎn)出氯化聚氯乙烯樹脂，但國產(chǎn)CPVC樹脂一般采用通用PVC樹脂進行氯化，有2個明顯缺陷，一是其氯含量只能保持在66%左右，若超過68%，則加工性能變差；二是由于國內(nèi)氯化工藝粗糙，材料的拉伸強度、屈服強度、彎曲強度均低于PVC材料。因此，目前我國高質(zhì)量的管材專用CPVC原料基本依賴進口。CPVC生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)是PVC初級粒子的形態(tài)及氯化條件。在氯化過程中，由于PVC樹脂結(jié)構(gòu)的不同及氯化條件的不同，生產(chǎn)的CPVC樹脂的分子結(jié)構(gòu)、性能有較大差異，尤其是在氯化過程中所產(chǎn)生的支化和交聯(lián)等現(xiàn)象，對CPVC樹脂的最終性能影響很大，同時對CPVC產(chǎn)品的成型加工性能影響也很大。要解決這些問題，得到高質(zhì)量的的CPVC，除了不斷的改進氯化工藝以外，開展氯化專用料的研究至關(guān)重要。

3 氯化專用料

3.1 氯化專用料的研究現(xiàn)狀

目前對于CPVC氯化專用料的研究還非常少，通過專利檢索可以發(fā)現(xiàn)，目前只有上海氯堿化工股份有限責(zé)任公司在氯化專用料方面研究最多，已經(jīng)申請發(fā)明專利。杭州電化集團有限公司和中國石油化工股份有限公司等一些公司也在加緊氯化專用料的研發(fā)工作。

以上海氯堿化工股份有限責(zé)任公司為例，發(fā)明的一種減少皮膜提高孔隙率的聚氯乙烯的方法，具體為：將水、分散劑A、分散劑B、鏈轉(zhuǎn)移劑、PH調(diào)節(jié)劑、氯乙烯單體和鏈引發(fā)劑置于反應(yīng)器釜，單位體積攪拌功率為0.7～0.9kw/m3，聚合反應(yīng)；當(dāng)聚合轉(zhuǎn)化率為12～20%時，加入分散劑C，單位體積攪拌功率變化為0.9～1.4kw/m3，繼續(xù)聚合；當(dāng)聚合轉(zhuǎn)化率達到30～45%時，加入分散劑C，單位體積攪拌功率變化至1.0～1.6kw/m3，繼續(xù)聚合至聚合壓力下降0.15～0.30MPa時，終止反應(yīng)，獲得產(chǎn)品。發(fā)明的另外一種種低聚合度高疏松度樹脂的制備方法，具體步驟包括：將水、氯乙烯單體、復(fù)合分散劑、孔隙率調(diào)節(jié)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、PH緩沖劑和引發(fā)劑在0.90～1.20MPa的壓力下，在設(shè)有攪拌裝置的聚合反應(yīng)釜中，聚合反應(yīng)，聚合壓力下降0.10～0.30MPa時，加入終止劑，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中收集目標(biāo)產(chǎn)物；所說的復(fù)合分散劑為低醇解度、低粘度PVA與羥丙基甲基纖維素（HPMC）的混合物。最終制備的低聚合度高疏松度樹脂，樹脂顆粒大小容易控制，不容易出粗料，工業(yè)化操作性強，樹脂熔融容易，對增塑劑吸收非常好、魚眼少，具有較大的工業(yè)化實施前景。

杭州電化集團有限公司發(fā)明的一種氯化專用聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)方法，通過密閉進料技術(shù)和DCS自動控制技術(shù)，在聚合釜中加入無離子水、部分分散劑、緩沖劑、表面活性劑、引發(fā)劑等，然后加入氯乙烯單體，冷攪拌后升溫聚合，在40～70℃的反應(yīng)溫度下，聚合4～10小時，并在反應(yīng)中途向釜內(nèi)加入調(diào)節(jié)劑、剩余部分分散劑等；反應(yīng)終點時加入終止劑，經(jīng)汽提、干燥后得到氯化專用聚氯乙烯樹脂。最終生產(chǎn)的樹脂顆粒結(jié)構(gòu)疏松、孔隙率高、吸油率高、表面皮膜較薄。

據(jù)悉，2011年，用于生產(chǎn)氯化聚氯乙烯工程塑料（CPVC）的專用母料QS-C62在齊魯石化氯堿廠研發(fā)成功并實現(xiàn)量產(chǎn)。

3.2 氯化專用料的研究前景

隨著CPVC研發(fā)力度不斷加大，工業(yè)化生產(chǎn)越來越多，加之我國聚氯乙烯樹脂受到2014年由于受到全球石油價格大幅下降的影響，PVC生產(chǎn)企業(yè)也都在尋找新的經(jīng)濟增長點。從國際氯堿行業(yè)的現(xiàn)狀來看，作為CPVC專用料的聚氯乙烯樹脂前景非常好，價格也較高，我國許多生產(chǎn)CPVC的企業(yè)在從國外進口CPVC專用的聚氯乙烯樹脂，只是因為我國并沒有掌握氯化專用料的生產(chǎn)技術(shù)。如今，對于我國生存艱難的PVC生產(chǎn)企業(yè)，如果能研發(fā)出氯化專用料的生產(chǎn)工藝，必然走出生存困境，促進自身的發(fā)展壯大。

4 結(jié)語

目前，我國已經(jīng)是PVC主要生產(chǎn)國與消費國，生產(chǎn)能力過剩局面日益嚴(yán)重，但是我國許多領(lǐng)域所需要的樹脂產(chǎn)品都需要從國外大量進口，尤其是高品質(zhì)氯化聚氯乙烯樹脂所需要的原料大量都由國外的氯化專用料來供應(yīng)。面對如此矛盾，我國PVC工業(yè)的首要任務(wù)是加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大氯化專用PVC樹脂的開發(fā)與生產(chǎn)，有效緩解生產(chǎn)能力過剩的壓力，滿足國民經(jīng)濟快速發(fā)展的需求。

[1]魏鎮(zhèn).CPVC專用PVC樹脂標(biāo)準(zhǔn)的制定分析.中小企業(yè)管理與科技，2010，24:253-254.

[2]朱小飛，王炳才，梁誠.特種及專用PVC樹脂的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].氯堿工業(yè)，2010,38(11):1-6.

[3]繆暉，袁茂全，劉松濤.一種低聚合度高疏松度樹脂的制備方法[P].中國：200610116010.7，2006.09.13.

[4]繆暉，袁茂全，劉松濤.一種減少皮膜提高孔隙率的聚氯乙烯樹脂的方法[P].中國：200910198835.1，2009.11.17.

[5]孫熊杰，萬波，王光軍.一種氯化專用聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)方法[P].中國：201410561467.3，2014.10.21.

TQ325.3

B

1008-0899（2016）04-0045-02