水相法氯化聚氯乙烯生产技术研究

滕领香

（邯郸市融洋安全检测有限公司，河北 邯郸 056002）

聚氯乙烯（PVC）跟氯气经过氯化反应后会生成氯化聚氯乙烯（CPVC），也就是说氯化聚氯乙烯（CPVC）是性质改良后的聚氯乙烯（PVC），其各方面的性质与聚氯乙烯（PVC）相似，但是性能有更加优越。聚氯乙烯（PVC）跟氯气经过氯化反应后，氯质量分数将会从 56. 8%提升到60% ～ 74%，含氯量得提高，让氯化聚氯乙烯具有更强的耐热性、耐腐蚀性、阻燃性，应用范围也更加广阔。但是在生产氯化聚氯乙烯的过程中技术问题得不到解决，无法大量生产氯化聚氯乙烯。

1 氯化聚氯乙烯的生产方式

氯化聚氯乙烯（CPVC）是聚氯乙烯（PVC）跟氯气经过氯化反应后生成的无规高分子材料，生产氯化聚氯乙烯（CPVC）的方法主要有三种：溶液法、气 （固）相法和水相悬浮法。

1.1 溶液法。溶液法是一种很传统的氯化聚氯乙烯的生产方法，它是将聚氯乙烯经过氯苯、四氯化碳或四氯乙烷溶化在卤代烃中，成为均相溶液后再添加一定量的引发剂或者光催化，再合适的温度下添加氯进行氯化反应。通过这种方式生产的氯化聚氯乙烯是均质氯化聚氯乙烯，通常被应用于生产高级耐腐蚀涂料、工业滤布等。这种生产方式让氯化聚氯乙烯的稳定性和机械性非常差，且工艺流程很长，容易污染环境，因此一直没有很广泛的运用。

1.2 气 （固）相法。气 （固）相法还是一种不是十分成熟的氯化聚氯乙烯的生产方法，它是将聚氯乙烯粉料，在干态状态下放在带有捕集器的固定床或流化床内，通过紫外光或单质氟进行氯化反应。这种生产方法的特点是工艺流程短，成产成本低，便于操作。但是这种生产技术对于流化床的要求非常高，氯化设备也很复杂，整个氯化过程控制不当，就会导致生成的氯化聚氯乙烯质量非常差。

1.2 水相悬浮法：1.2.1工艺原理。水相悬浮法是最常用的氯化聚氯乙烯生产方式，它是将粉末状的聚氯乙烯悬浮在水中，添加助剂后进行氯化反应。其生产过程包括氯化、脱酸水洗、中和水洗、离心、干燥、过筛、计量和包装等，每一步都缺一不可。1.2.2工艺特点。水相法生产氯化聚氯乙烯的最大特点就是工艺流程简单，生产成本低，整个过程容易控制，安全性高；其次，通过这种方法生产出的产品耐热性、机械性能都非常好，应用范围更广泛；污染小，可进行大规模生产也是水相法的一大特点之一。1.2.3工艺流程示意图，见图1。

图1

2 水相法氯化聚氯乙烯生产技术

2.1 国内水相法氯化聚氯乙烯生产技术。由于国内的水相法氯化聚氯乙烯生产技术还不成熟，人们也一直在研究更好的方法，提高水相法氯化聚氯乙烯生产技术。吴培英通过正交试验和反复试验对这种方法做了详细研究，通过尝试改变助剂的种类和用量，在生产过程中对反应温度、氯化介质浓度、液固相比例等做适当调节，通过数据记录，了解最合适的生产方式。李慧君等是将聚氯乙烯树脂作为生产原料，但是他们对生产方式做了改变。通过热引发水相悬浮法生产氯化聚氯乙烯，并对氯化的反应温度、压力、引发剂添加量等条件进行了详细记录，他们研究发现，将反应温度控制在 85～ 145℃，压力应该在0.1～ 0.55 MPa，引发剂的添加量控制在0.02% ～ 0.25%左右，生产的氯化聚氯乙烯质量最佳。

2.2 国外水相法氯化聚氯乙烯生产技术。水相法氯化聚氯乙烯生产技术已经在国外应用非常普遍，国外的水相法氯化聚氯乙烯生产技术比国内的要先进很多，但是国外的研究者从未停止对水相法氯化聚氯乙烯生产技术的研究。Tadokoro研究发现，如果聚氯乙烯树脂原料有平均粒度和孔隙率，那么在氯化过程中树脂不会存在流动性的问题。Cinadr研究发现，用有机过氧化物催化剂代替光学催化剂可以生产出性质更优越的氯化聚氯乙烯。

2.3 国内外水相法氯化聚氯乙烯生产技术对比。国内的水相法氯化聚氯乙烯生产技术与国外相比，存在很大的差距。国内的氯化聚氯乙烯的含氯质量分数最高只能达到 68%，但是国外的氯化聚氯乙烯的含氯质量分数最高可达到76%，国内外水相法氯化聚氯乙烯生产技术在氯含量上存在很大的差距。 国外的水相法氯化聚氯乙烯生产技术更加注重氯化反应机制的研究，并有大量的研究成果，国内的与之比较在这方面显然差距较大。国内外水相法氯化聚氯乙烯生产技术在工艺研究深度、工艺环保等方面都存在很大的差别，国内的生产技术要想达到先进水平还需要不断加大研究力度。

3 水相法氯化聚氯乙烯生产技术的发展前景

我国的水相法氯化聚氯乙烯生产技术整体来说还比较落后，但是随着氯化聚氯乙烯的市场需求不断增加，只有不断提高氯化聚氯乙烯的生产技术，才能满足市场的需求。因此，未来应该加大对水相法氯化聚氯乙烯生产技术的投入力度，研究更加先进的生产技术，改善生产过程中存在的不足，做好氯化聚氯乙烯的市场宣传，让氯化聚氯乙烯的知名度和生产技术不断提高，成为被大众所接受的产品。

结语

目前，不管是国内还是国外，对于氯化聚氯乙烯的需求逐年增加。虽然我国的氯化聚氯乙烯需求在现价段每年还只有几千吨，但是随着社会的发展，氯化聚氯乙烯的优越性定会被人们所熟知，到时候的需求量一定会剧增。因此，要不断提高氯化聚氯乙烯的生产技术水平，通过先进的技术，生产出让消费者满意的产品，氯化聚氯乙烯的市场才会更加广阔。

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[2]罗小阳,吕胜召. 悬浮法聚氯乙烯生产先进技术及进展[J]. 中国氯碱. 2012（10）.