悬浮聚合中影响PVC树脂热老化白度的因素

李俊仁，李桂萍，包庆山，赵云峰

（青海盐湖工业股份有限公司，青海格尔木816000）

悬浮聚合中影响PVC树脂热老化白度的因素

李俊仁，李桂萍，包庆山，赵云峰

（青海盐湖工业股份有限公司，青海格尔木816000）

根据理论与生产实际操作情况，分析了影响PVC老化白度的因素。

PVC树脂；热老化；白度；悬浮法；单体

1　简介

悬浮法PVC热老化白度是PVC树脂的重要指标，直接关系PVC热稳定性对PVC加工制品的色泽、抗老化性及使用寿命等。根据青海盐湖工业股份有限公司实际生产情况，并与多家企业了解及PVC行业内专家请教，发现部分导致白度指标低的现象与所使用的终止剂含固量及有效成分有较大关系，为保证、提高PVC树脂的热老化白度，PVC生产企业多在生产过程中对多家终止剂进行比较使用，最终找到适合自己的终止剂，同时会根据实际生产情况添加液体锌。该公司采用三家生产企业所生产的终止剂进行对比使用，以此来保证、提高PVC成品树脂的热老化白度。

2　分析影响PVC树脂热老化白度的因素

（1）单体质量的影响

氯乙烯（VCM）单体质量对聚合产品的白度的影响很大。单体中含有的杂质尤其是铁离子和氢离子，在较高的温度下对聚氯乙烯大分子有催化作用，促使聚氯乙烯分子脱氯化氢的速率大大增加，同时氯化氢的量增加后，会使反应体系的pH值降低，进一部加快聚氯乙烯分子脱氯化氢的速率，从而增大的聚氯乙烯大分子形成双键的机会，使产品的热稳定性和外观色泽变差。

PVC悬浮聚合用水中的铁、铜、锌等无机盐及金属离子含量过高，不仅影响分散体系的稳定性，颗粒变粗，塑化困难，而且会加速PVC的热降解。氯、钙等离子会使形成的PVC树脂颗粒表面结构紧密，鱼眼增多，热稳定性下降。

（3）引发剂的影响

引发剂主要是对PVC树脂的鱼眼数和热稳定性有影响。若反应初期引发剂分散不均匀而出现快速反应粒子，会使粒子内部反应温度过高，导致大分子链上的内双键和支化点的增加，使产品热稳定性下降。

（4）分散剂的影响。

分散剂匹配及适当的搅拌强度可以优化VCM液滴的分散，提高PVC颗粒粒径的规整度、颗粒的多孔性和干流动性，改善PVC的塑化性能，提高PVC的白度和加工性能。

（5）聚合温度的影响

聚氯乙烯相对分子质量的大小取决于聚合温度，一般情况下是聚合温度越高，树脂产品的分子量越小，自由基的能量就越高，分子链中越易生成支链、末端基双键等不稳定结构，产品的热老化性能就越差。

分管后勤的赵主任请示书记后便安排事务长为卸车人员准备每天中午吃食堂的具体事宜。机关食堂很简单。操作间与饭厅隔着一面墙，墙上留有几个排队打饭菜的窗洞，操作间一张案板就占到三分之一，揉面、切菜都在其上，开饭时盛饭菜的大盆小钵、收付饭菜票的盒子也搁在上面；饭厅顶棚吊着纤维板，地上摆放着几张方桌、条凳，家室不在身边的和单身汉一般都在饭厅就餐，他们可以边吃边聊。村书记、村长来镇上开会也在食堂安排。

（6）VCM转化率的影响

VCM转化率是影响树脂热老化性能的又一个关键因素，转化率越高，PVC树脂的产量就越高。根据氯乙烯聚合反应机理，当聚合转化率达到80%～85%时，易生成较多的支链结构，影响产品的热稳定性。因此，在聚合反应结束时立即加入终止剂，以使自由基连锁反应停止进行，从大分子结构上减少支链来提高树脂热稳定性。

（7）终止剂的影响

目前该公司所使用的终止剂为ATSC（丙酮缩氨基硫脲），一般在聚合结束时作为终止剂加入体系，其作用是作为抗氧剂破坏体系中残余引发剂。ATSC与PVC链不发生反应，通过与引发剂活性端基发生反应使聚合反应快速终止。在聚合反应后期，终止速度越快、效率越高，对提高PVC的热稳定性就越有利。

（8）热稳定剂的影响

在聚合过程中加入热稳定剂，使其与PVC树脂混合均匀，可以有效改善树脂的老化白度。加入热稳定剂的原则是该稳定剂能有效地破坏或封锁存在的不饱和键，消除或抑制PVC脱HCl。

（9）其他因素的影响

除此之外，体系中含有氧及汽提干燥，配方等都会对树脂的热老化白度造成一定影响，如体系中含氧会使pH值降低呈酸性，增加树脂中不稳定结构的数量，而汽提干燥的时间过长或温度过高也会影响树脂的不稳定性。

3　为保证工艺的平稳运行采取的措施

（1）加强氯乙烯单体的取样分析，严格控制氯乙烯单体的纯度及杂质含量，见表1。

（2）加强无离子水的取样分析，严格控制无离子水pH值、氯根等指标，见表2。

（3）加强引发剂的取样分析，严格控制引发剂含固量、活性氧指标.

引发剂含固量：13±2，活性氧一般在0.5以上，活性氧越高越好。

表1　单体质量控制指标

表2　无离子水指标

（4）加强分散剂的取样分析，严格控制引发剂含固量指标。

分散剂Ι含固量指标：5.5±0.3；

分散剂Ⅱ含固量指标：3.8～3.9。

（5）严格控制聚合反应温度，确保聚合釜所用循环水流量、压力、温度在控制指标内。

（6）严格控制汽提、干燥工序控制指标，确保生产工艺平稳。

a.汽提工艺控制指标

塔顶温度：95～105℃；塔底温度：108～112℃；塔底液位：40%左右；塔顶压力：62 kPa左右；塔压差：7～35 kPa。

b.干燥工艺控制指标

气流干燥筒底部温度：130～150℃；干燥床出口压力＜0 MPa；离心机电流：120 A左右；干燥床出口温度：40～50℃。

4　结语

通过近几年生产经验及结合理论知识，分析了影响树脂热老化白度的因素，以及保证树脂热老化白度的控制指标，企业生产树脂白度会根据选用原材料的不同及工况的不同而略有差异，但以上分析的几点确是主要影响PVC树脂热老化白度的主要因素。随着PVC树脂的广泛利用，以及生产能力的迅速增加，各下游厂家对PVC树脂各项指标的要求也越来越高，PVC树脂的热老化白度、热稳定性也将成为各厂家采购PVC树脂的主要考虑指标之一，因此，在生产中必须从原料、助剂、配方、设备、操作控制等方面入手，争取产出热老化白度较高的产品，才能使企业具备较强的竞争力。

［1］刘凤雷，王树成，等．PVC离心母液水的回收利用．中国氯碱，2010，1．

In the suspension polymerization factors affecting thermal aging whiteness of PVC resin

LI Jun-ren，LI Gui-ping，BAO Qing-shan，ZHAO Yun-feng
（QingHai Salt Lake Industry Co.，Ltd.，Geermu 816000，China）

According to the theory support and practical operation in the actual production factors for the effect of thermal aging whiteness do simple analysis.

PVC resin；thermal aging；whiteness；suspension method；monomer

TQ325.3

B

1009-1785（2016）09-0020-02

2016-08-23