聚氯乙烯工业生产技术进展

王宝仁

摘要： 本文介绍了聚氯乙烯（PVC）的生产技术进展，分析了聚氯乙烯树脂生产行业的发展趋势，提出对我国聚氯乙烯树脂工业发展的建议。

Abstract： This paper introduces the development of polyvinyl chloride （PVC） production technology， analyses the development trend of PVC resin production industry， and puts forward suggestions for the development of the PVC resin industry in China.

关键词： 聚氯乙烯；聚氯乙烯生产技术；进展

Key words： polyvinyl chloride；production technology of polyvinyl chloride；progress

中图分类号：TQ325.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0044-02

0 引言

在世界范围内，聚氯乙烯（PVC）是最早实现工业化生产的塑料品种之一。欧美国家早在20世纪30年代就将聚氯乙烯投入工业化生产。由于聚氯乙烯树脂物理性能、耐化学腐蚀性和绝缘性良好，同时具有明显的减缓焰燃烧速度的作用，进而在一定程度上可以制造建筑材料、电子元器件、日用品等[1]，在各行各业均有广泛的应用。可以说，聚氯乙烯与我们的日常生活、工作息息相关、无法分割。因此，聚氯乙烯的生产技术受到世界各国的关注。笔者通过分析聚氯乙烯的工业生产技术，同时阐述聚氯乙烯生产技术的研究发展方向。

1 聚氯乙烯生产技术进展

世界发达国家聚氯乙烯生产技术都较为成熟，世界各国最先进的PVC生产技术大多利用的是大釜密闭技术和先进的防粘釜工艺，改进了搅拌装置，并且在搅拌器和挡板中加入了冷却水，这样就提高了聚合釜的传热能力。为了增加移热能力，大釜都是采用釜顶设计回流冷凝器、釜夹套采用大循环回流水量的方法提高传热系数，来强化换热效果。

聚氯乙烯聚合工程技术进展表现在：聚合釜大型化、聚合生产控制技术先进、聚合传热能力大，单个聚合釜生产强度高、聚合生产辅助时间缩短、生产过程计算机集散控制等。聚合釜的制造技术和防粘釜技术都有了很大的改进。尤其是，很多生产厂家在聚合釜的内部涂加一层防粘釜剂，这样生产得到的PVC树脂皮状物和杂质都大幅度减少。有些聚氯乙烯的生产厂家已经做到清洗一次聚合釜就可以生产500到600釜[2]。不同的聚氯乙烯生产方法技术进展现分述如下。

1.1 悬浮聚合技术进展 悬浮聚合工艺在生产聚氯乙烯的方法中占据着重要地位。目前，世界各国生产的聚氯乙烯，其中采用悬浮聚合工艺的占据90%以上，与其他工艺相比，其品种和用量非常之多。聚氯乙烯悬浮工艺最早是由美国Goodrich公司于1940年成功开发。在七十年的发展中，不断开发了各具特点的聚合工艺。通常情况下，悬浮聚合技术分为：聚合技术、聚合工程技术、汽提技术和产品干燥技术。悬浮法是在聚合釜中加入氯乙烯单体、水、悬浮剂、油溶性引发剂及少量其他助剂等，在搅拌和适合的温度条件下使氯乙烯聚合，等到转化率达到一定程度后立即停止聚合反应，回收部分未反应的氯乙烯，聚合物浆料通过汽提、脱水、干燥等过程得到成品。通常情况下，聚乙烯醇类和纤维素类是我们常用的悬浮聚合分散剂，在世界各国，先进的悬浮聚合分散体系通常采用3种或3种以上不同的分散剂经过调配使用，使聚合时，氯乙烯液滴和树脂孔隙率大小分布更加均匀和稳定[3]。

PVC浆料汽提技术：是从汽提槽发展到穿流筛板汽提塔，进而向溢流筛板汽提塔发展，过去生产聚氯乙烯的规模相对比较小，汽提常用的釜式，这种方式温度相对比较低，经过汽提处理后浆料中氯乙烯的含量高，一方面增加了消耗，另一方面污染了环境。

PVC产品干燥：气流干燥加沸腾干燥、旋转筒式干燥、单段沸腾干燥、旋风干燥等是常用的干燥方法。单段沸腾干燥、旋风干燥这两种应用比较广泛。

1.2 乳液聚合技术进展 乳液聚合工艺生产的聚氯乙烯产品称为聚氯乙烯糊树脂，是一种高分散性的粉状物。其粒度的范围一般为0.1<<2.0μm[4]。西部欧美国家是聚氯乙烯糊树脂产量最大、厂家最多的地区。占全世界产量的90%左右。1931年德国的法本工厂就已经开始研究聚氯乙烯糊树脂。糊状PVC生产工艺的技术进展主要表现在通过对聚合能力的提高，从而改进了回流冷凝器结构。微乳液聚合是最近的几年发展起来的糊树脂生产新技术，通过这种技术生产出来的糊树脂，一方面泡孔结构好，另一方面树脂粘度相对比较低。

1.3 本体聚合技术进展 与其他聚合工艺相比，聚氯乙烯本体聚合工艺发展相对较晚，通过该工艺可以出去悬浮法所需的水，进而降低了生产成本。其优点主要表现为：产品的颗粒均匀，易于加工，成本方面与悬浮法相当。在转化率较高的情况下，如果本体聚合混合物的粘度较大，不利于搅拌，以及去除反应热，这样会导致聚合温度急剧升高。

1.4 溶液聚合技术进展 溶液聚合技术生产出来的产品非常纯净，而且均一性比较好，其主要特点在于具有独特的可溶性和成膜性能。其工艺是：在反应器中，氯乙烯单体需要先和有机溶剂相溶，同时进行搅拌，并加热到40摄氏度，聚合开始。通常情况下，溶液聚合工艺采用特殊共聚物进行生产。

2 聚氯乙烯树脂生产行业的发展趋势

聚氯乙烯树脂制造业是一种对能源的需求量比较大的基础型产业。市场需求和能源价格对它的发展有着特别的影响，也和社会的经济发展分离不开。据统计，国内聚氯乙烯树脂消费大都分布在华南和华东，其中广东省和福建省占的比重最大。我国现如今PVC树脂的消费分为两个类别，软制品和硬制品。硬制品占得比重比较大，大约占总的消费量的53.0%主要应用在电线电缆、铺地材料、人造革、手套、玩具等。软制品则要少些，约占总消费量的37.0%，包括型材和管材等[5]。根据近几年我国的发展状况，未来我国的PVC树脂消费的发展方向将会以硬制品为主导。虽然如今国内的聚氯乙烯树脂产业呈上升趋势，但是加工制造业还是会处于一种缓慢而艰难的整合阶段，其发展依然任重而道远。

3 对我国聚氯乙烯树脂工业发展的建议

①提高产品的技术含量，加强在国内外市场中的竞争力。②在材料的使用和开发上进一步细化。③进行企业新产品开发、生产技术改进。④加大节约能源、防治污染、工业安全的力度。⑤提高企业的装置能力。

4 结语

综上所述，从我国成为世界是发展最为迅速的国家之首后，我国的聚氯乙烯生产技术明显提升。无论是产品的质量，还是产量，都完成了从量变到质变的突破，尤其是突破了生产技术、产品种类等。特别是近几年，技术层面表现的尤为明显。在未来发展中，我国将会加大普通住宅楼房的建设，投资建筑业对塑料建材的需求量增加，那是毋庸置疑的。在生产技术、产品加工应用、产品质量等方面，我国的聚氯乙烯行业都有提高，但与国外相比还存在着较大的差距。随着我国加入世界贸易组织，聚氯乙烯树脂进口关税进一步降低，如果要保持我国聚氯乙烯树脂在已有市场中的地位，就必须加快发展生产技术，改进相对落后的生产设备和工艺模式，在保证产品质量的前提下，积极增加产量，争取赶超国外先进的聚氯乙烯生产、加工技术，追赶世界的发展潮流。

参考文献：

[1]马占武，武建刚，秦军等.国内外聚氯乙烯工业生产技术进展[J].中国石油和化工标准与质量，2013（11）.

[2]刘岭梅，董素芳，赵素梅.聚氯乙烯工业生产技术新进展[J].聚氯乙烯，2005（07）：47-48.

[3]陈雷.聚氯乙烯工业生产技术新进展[J].中国石油和化工标准与质量，2012（14）：23-24.

[4]陈杰.国内外聚氯乙烯工业生产技术进展[J].当代石油石化，2002，10（3）.

[5]张国锋，肖娜.聚氯乙烯树脂行业现状、发展趋势及建议[J].河南化工，2013，30 （5）.endprint