影响悬浮法通用型聚氯乙烯树脂质量的因素分析

2013-03-31朱文庆罗莲英

中国氯碱 2013年11期

朱文庆，罗莲英

（新疆华泰重化工有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830019）

聚氯乙烯树脂（PVC）是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性高聚物，根据生产方法的不同，PVC可分为通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂和交联PVC树脂。工业生产主要采用悬浮法、乳液法、本体法和溶液法以及衍生发展的其微悬浮法等方法而实现。新疆华泰重化工有限责任公司氯碱厂（以下简称华泰氯碱厂）主要生产悬浮法通用型PVC树脂，可用于生产各种输水和排水管材，塑料门窗、护墙板、天花板、壁纸、楼梯扶手及各种装饰材料等；生产电子电器用品如电线、电缆、电器组件、家电外壳、插销、插座及接线盒等；聚氯乙烯还应用于纤维制品、交通运输、包装、涂料等诸多方面，并不断向新的领域渗透。

1 悬浮法通用型聚氯乙烯树脂指标要求

标准GB/T5761-2006规定了悬浮法通用型聚氯乙烯树脂的产品分类、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和储存等等。按照标准的分类，华泰氯碱厂目前生产的聚氯乙烯树脂主要为5型料，即PVC-SG5。各检测参数指标见表1。

2 产品质量统计

对华泰氯碱厂2012年生产的聚氯乙烯树脂质量进行统计（见表2），可以看出，该公司生产的聚氯乙烯树脂整体质量优良，全年优等品率平均在99.29%，说明对产品质量的控制能力比较到位，对产品配方的调控及时准确。质量较差的是11月，优等品率为97.86%，主要原因是11月电厂连续跳停2次，无预见性的波动使生产车间不能及时调整生产配方及水、电、气之间的平衡，严重影响了产品质量。此外，一等品率和合格品率所占的比例很低，分别为0.27%和0.44%，主要是杂质粒子数、筛余物质量分数（粒径分布）等参数的影响，也有小部分一等及合格品因挥发物质量分数偏高造成；全年无不合格品产生（具体见图1）。

表1 PVC-SG5各参数指标要求

表2 2012年PVC质量统计

3 影响参数分析

2012年，华泰氯碱厂共生产聚氯乙烯树脂14 172批次，其中一等及合格品118批次，因杂质粒子数影响产品品级的有76批，筛余物质量分数（粒径分布）影响产品品级的有21批，既受杂质粒子数又因筛余物质量分数（粒径分布）影响的19批，挥发物质量分数影响的2批。可以看出影响产品品级的杂质粒子数的影响因素最大，其次是筛余物质量分数（粒径分布），个别是因挥发物超标影响。

3.1 杂质粒子数对PVC产品质量的影响

机械杂质会影响塑料制品的美观和透明度，而且有损制品的介电性能和力学性能。对于浅色制品而言，杂质粒子对制品外观有很大的影响。

PVC树脂中的杂质粒子数是影响该公司PVC树脂质量的主要参数，任何生产的不稳定都有可能造成树脂杂质粒子数超标。树脂中的杂质粒子有2种：一种通常称为黑点，另一种称为黄点。黑点通常是由原料或助剂带入的，通常是以单体中的Fe离子影响最为严重。其他的还有机械设备的研磨，空气过滤器过滤效果差等影响。通过在显微镜下观察黑点的形状，经过工艺分段取样，很快就会找出产生黑点的原因及部位。树脂中夹带的黄点，其本身就是PVC树脂粒子，其原因是由于PVC树脂受热分解所至。由于生产不平衡和设备故障，造成干燥系统停车，PVC树脂或其浆料来不及冷却，就被高温压在干燥床、混料槽和汽提塔中，造成树脂变黄。特别在干燥床的内热管由于受其结构及其加工工艺的影响，运行中受空气、水和物料的震动容易渗漏，造成死床，死床部分的树脂长时间受热后变黄，随成品树脂出来后造成黄点超标。

表3 杂质粒子数统计

解决树脂杂质粒子数高的方法是：（1）定期清理单体过滤器，减少单体中夹带的Fe离子；（2）经常清理气流风机的滤网，减少空气中杂质的带入。（3）稳定生产减少内热床的停车，减少容易造成死床的因素。（4）在出现紧急停车时，应立即把混料槽、汽提塔和干燥床的温度降下来。若温度降不下来，开车前一定要把变色发黄的料放掉，以防造成多批树脂杂质超标。

3.2 筛余物质量分数对PVC产品质量的影响

通过控制筛余物的质量分数（粒径分布），可以防止产生大颗粒树脂和极小颗粒树脂，使树脂的粒径分布在一个较小的范围内，以有利于制品的成型加工。粒径太小，则粉末表面能大大增加，容易出现静电而影响干流动性，输送效率低，易引起粉尘，产生架桥现象，混料时易造成加工助剂分散不均。

2012年，该公司筛余物质量分数对PVC产品质量影响见表4。

表4 筛余物质量分数统计

影响因素主要是：（1）分散剂是影响粒径分布的重要因素，要使粒径分布在一个较小的范围内，需要对分散剂的种类、性质和用量进行合理的配比。此外，还需要判断加入的分散剂质量是否合格，存储过程中是否产生变质进行准确的判别。（2）水的质量直接影响产品树脂的质量，氯根过高会使树脂颗粒变粗，较高的pH值会引起聚氯乙烯部分醇解影响粒径形态。（3）产品振筛的网子破损也是影响筛余物质量的原因之一。做好筛余物质量控制，解决方案是：（1）采用先进的工艺配方，使筛余物达到控制指标。（2）采用合格原料，同时，保证计量准确及机械设备的正常。