气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂的工艺探究

陈有忠

(青海盐湖海纳化工有限公司，青海 西宁 811600)

关键字：气固相法；氯化聚氯乙烯树脂；工艺探究

0 引言

在当前我国国民经济发展过程中，工业领域中的有机产品在生产活动中的作用越来越明显，而氯化聚氯乙烯树脂就是其中的一种重要代表性材料，由于其具有性能良好的耐腐蚀性和耐热性，在众多的功能工业生产行业中应用广泛。而氯化聚氯乙烯树脂的气固相法生产合成工艺相比于传统方式消耗较小、产生的污染物质较少，适应现代科学发展的潮流和要求。所以很多塑料生产企业开始应用气固相法对氯化聚氯乙烯树脂进行合成，已达到节约生产成本以及节约能源的目的。

1 氯化聚氯乙烯树脂简述

1.1 氯化聚氯乙烯树脂的性质

实际上氯化聚氯乙烯树脂是聚氯乙烯材料的改性产品，所以在一定程度上也继承了其所具有的一些特性。而且氯化聚氯乙烯树脂中也含有较多的聚氯乙烯成分，所以氯化聚氯乙烯树脂是一种以浅黄色或者是白色为主的粉末状有机物质，并且由于氯化聚氯乙烯树脂中的分子间具有非常强的相互作用力，因此其也具有较好的粘接性，从而使得氯化聚氯乙烯树脂具有很好的机械强度，能够耐腐蚀、耐高温、耐老化。

1.2 氯化聚氯乙烯的应用

正是由于氯化聚氯乙烯树脂具有良好的性能，而且相对于其他有机材料价格更廉价，被广泛应用在化工、电器以及建筑造船等工业行业中。首先作为复合材料，拥有很好的抗张强度和耐热度、抗冲击性等等，用于管材和板材的制成；其次也可以用作发泡材料，氯化聚氯乙烯树脂合成发泡材料具有绝缘性强和耐高温的特点，可以成为建筑材料、电器零件以及化工设备等原材料；第三是可以用在化工管道输送领域，因为优良的耐腐蚀性可以用作工厂热污管、化学成分输送管、湿氯气输送管道以及电解槽、电镀溶液管道等；第四可以成为一种涂料，由于氯化聚氯乙烯树脂可以溶于很多种有机溶剂当中，能够制造出非常优秀的防腐涂料；第五氯化聚氯乙烯树脂可以能够改进氯纤维的性能，可以能够将氯化聚氯乙烯树脂加入到纺织过程当中，能够有效的增强产品的耐热性能；最后氯化聚氯乙烯树脂也可以作用于医疗管材方面，氯化聚氯乙烯树脂可以作为冷热水管，可以保障管内不会滋生和繁殖细菌，其优良的卫生性能完全符合世界卫生组织的相关要求和标准，可以被用于制作医疗管材。

1.3 氯化聚氯乙烯树脂气固相法合成工艺

气固相法也是一种气固相反应过程，它是反应物系中存在气相和固相的一种多相反应过程，主要分为气固相催化反应和气固相非催化反应。在合成氯化聚氯乙烯树脂的过程中可以应用这两个过程，借助光、热、等离子体等进行氯气催化。从而增强氯化聚氯乙烯树脂的性能和质量，进一步增强氯化聚氯在工业生产中的使用寿命，同时也能够达到节能减排，保护生态环境的目的，在未来工业发展道路上，气固相法在氯化聚氯乙烯树脂合成工艺中将会得到广泛应用和推广，相比于传统的氯化聚氯乙烯树脂合成方法具有强大的优势和综合效率。

2 气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂工艺

气固相法是合成氯化聚氯乙烯树脂的一种重要工艺，是将其在紫外光和热的条件下对聚氯乙烯进行一定的氯化，从而产生出氯化聚氯乙烯树脂材料，这种工艺和传统的合成方法相比，不需要进行额外的介质分散，所以具有非常大的简便性，使得合成过程相对较短，并且没有多余废气及废液产生，将环境污染程度降到最低。但是气固相法的氯化过程很难精准的控制，使得产品均匀性相当差，在工业生产中的应用有一定的束缚性。其主要有三种主要合成工艺，分别是热引发氯化、等离子体引发氯化合成方法以及光引发氯化合成方法。

2.1 热引发氯化

热引发氯化的合成方法主要是通过特定的加热手段来促使聚氯乙烯发生氯化的化学反应，控制温度影响聚氯乙烯的氯化程度。在一定条件下，合理地提高加热温度能够比较有效地强化氯化反应程度，合成的氯化聚氯乙烯树脂性能更优越。但是如果对聚氯乙烯的加热温度过高，超过了其承受的极限值就会导致氯化反应失效，严重影响材料的合成。而如果加热的温度过低，就会减慢聚氯乙烯的氯化速度，反应的时间就要需要更长，所以在应用热引发氯化的合成工艺时必须要合理的对反应温度进行控制，要根据实际情况保持其在一定合理范围之内，才能更好的合成氯化聚氯乙烯树脂材料，从而为工业生产提供符合要求的树脂材料。

2.2 等离子体引发氯化

在氯化聚氯乙烯树脂合成工艺中，通过放电的形式来促使不稳定气体发生氯化反应而产生等离子体，保障氯化聚氯乙烯树脂材料的合成。而且另一方面等离子体在引发氯化时会在很大程度上激发一些高能电子和氯离子，从而能够加快聚氯乙烯的氯化效率。因此等离子体引发的氯化反应相对于其他工艺能够充分提高产品的质量和生产的效率，是未来氯化聚氯乙烯树脂合成工艺研发的主要方向。

2.3 光引发氯化

气固相法中的光引发氯化方法最主要的形式就是通过紫外光的作用，将氯气的自由基进行有效的激活，保障聚氯乙烯能够高效的发生氯化反应。在一般情况下所采用的合成工艺方法就是通过气固流化床的紫外灯来对聚氯乙烯进行催化。除此之外由于气固流化床在发生氯化反应时，其温度较低，所以一般是可以对氯化聚氯乙烯树脂进行连续性的生产，但是另一方面由于氯化反应的时间非常长，所以一定程度上使得氯化反应不够均匀。

3 气固相法三种生产工艺的对比

热引发氯化、等离子引发氯化以及光引发氯化这三种合成工艺的主要操作方式不同，也就造成了生产出来的氯化聚氯乙烯树脂的质量和性能存在一定差异。热引发氯化方式相对比较便捷，流程简单容易进行合成加工，但是产品的质量均匀性和使用性能很差，也因为反应装置的规模很小，就使得氯化的速度较慢，不过热引发氯化的综合效率一般；而等离子体引发氯化方式的工艺流程就很复杂，虽然装置的规模也比较小，但是其合成生产出来的产品质量性能优良，均匀性好而且氯化的速度相比于热引发氯化和光引发氯化要快，然而等离子体引发氯化方式在合成氯化聚氯乙烯树脂领域还没有成熟完善的合成技术，总体应用的范围和程度要比其他两种方式要少；光引发氯化的方式也比较复杂，而且产品的性能质量较一般，氯化的速度相对其他方式来说要慢，但由于其综合效率较好，实际生产活动中光引发氯化合成工艺应用正逐渐得到推广。

4 结语

综上所述，氯化聚氯乙烯树脂是一种新型的树脂材料，在化工、冶金以及建筑、电器等领域应用十分广泛，能够对工业的发展产生极大的促进作用，因此在实际的生产合成过程中要根据实际情况选择氯化方式，保障氯化聚氯乙烯树脂能够符合产品的性能和质量要求，要不断地改进气固相法中的热引发氯化、光引发氯化以及等离子体引发氯化等合成工艺，发挥气固相法生产氯化聚氯乙烯树脂生产工艺简便、排放污染物少、能源消耗量低等特点，最终促进我国的氯化聚氯乙烯树脂合成工艺的研发和创新，缩短与其他发达国家的技术差距。