聚氯乙烯质量的影响因素及控制方法管窥

范生波

摘 要：为了保证聚氯乙烯的生产质量、消除不良因素的影响，对聚氯乙烯质量的影响因素及控制方法进行了研究。首先，对聚氯乙烯的熔点不固定、机械性能好、电性能优异、耐腐性强等特点进行了分析。然后，结合实际对影响聚氯乙烯质量的水质因素、散发剂因素、引发剂因素等进行了详细阐述。最后，就如何消除这些不良因素的影响，控制聚氯乙烯生产质量提出了有针对性的方法。

关键词：聚氯乙烯质量；影响因素；控制方法

随着我国社会经济的发展，聚氯乙烯行业也在快速发展。但是，市场竞争愈演愈烈。企业若想提高自身的竞争力、赢得市场，就要保证产品质量。尤其是要结合生产实际，深入分析影响聚氯乙烯生产质量的因素，并采取有效的控制方法消除这些不良因素的影响。只有这样，才能用产品质量赢得消费者的青睐，进而获得更大的市场占有率。

1 聚氯乙烯特点

聚氯乙烯是一种新型环保材料，在各行业中都有极其广泛的应用。这种物质具有以下特点：（1）熔点不固定。虽然在低温环境下，聚氯乙烯能够维持良好的平稳性、强度，但是在高温状态下，会出现软化现象，甚至是流体现象。（2）机械性比较好。其抗拉强度、抗冲击强度都非常好。（3）电性能优异。这也是聚氯乙烯材料能够广泛应用的根本原因。（4）耐腐性强。相对于铁、锌等材质的管道，聚氯乙烯管道更加稳定，不容易出现生锈问题。（5）流体阻力小。以聚氯乙烯为材料的光滑管道，其粗糙系数为0.009。（6）聚氯乙烯还存在稳定性不足、不适应酸碱环境及某些有机溶剂环境等缺点。在實际应用中，大多借助添加剂弥补聚氯乙烯的不足。

2 影响聚氯乙烯质量的因素

2.1 水质影响

聚氯乙烯生产的关键原料是水，且水质对聚氯乙烯生产质量的影响极大[1]。具体来说，体现在以下几个方面：（1）如果水中含有过多的氯离子，聚氯乙烯生产就会受到氯离子的影响，出现性质不稳定的问题，以致于无法保证最终的生产质量。（2）如果水质硬度过大，那么聚氯乙烯也会受到影响。尤其是水中的金属离子还有可能嵌入到聚氯乙烯中，导致聚氯乙烯的电性能受到影响。（3）水中的氧气也会影响聚氯乙烯的生产。如果氧含量过大，聚氯乙烯的聚合率就会受到影响。（4）水质的酸碱性也会影响聚氯乙烯的质量。

2.2 分散剂的影响

分散剂是聚氯乙烯生产所必需的添加剂，其主要作用就是可以提高油性、水性组分在同一体系中的相容性。如果分散剂添加量过大，聚氯乙烯产品的使用性能就会受到影响。尤其是分散剂与其他添加剂的配比不合理，更会给聚氯乙烯质量带来影响。另外，分散剂自身质量也会影响聚氯乙烯质量[2]。如果自身质量不过关，相应的作用就无法发挥出来，聚氯乙烯生产就会受到影响，出现质量问题。

2.3 鱼眼产生率高

当设备生产负荷超过原定负荷的80%时，聚氯乙烯产品的鱼眼就会发生变化，相应的产品质量也就无法保证。所谓鱼眼，是指一种透明或半透明的塑料薄膜中可看到的一种或多种材料存在的鱼眼状缺陷[3]。在聚氯乙烯生产中，造成缺陷的原因有：（1）聚合釜清洗不彻底。如果其中剩余过多的聚氯乙烯树脂，就会在下次聚合中生成二次聚合产物，进而造成鱼眼缺陷。（2）单体中存在残留物进入聚合釜中再次参与了聚合。例如一些浆料有可能进入聚合釜中，造成鱼眼缺陷。

2.4 引发剂

引发剂也是聚氯乙烯生产必不可少的原料。其不仅会影响聚合反应过程，还会影响聚合反应速率以及产品存储期。如果引发剂出现问题，聚氯乙烯的生产就会受到影响，尤其是还有可能引发鱼眼问题。

2.5 VCM单体

氯乙烯单体（Vinyl Chloride Monomer，VCM）质量对聚氯乙烯产品的最终质量影响非常大。其是生产聚氯乙烯的主要原材料。若其纯度不足，或是质量不过关，就无法保证聚氯乙烯产品质量。

2.6 工艺流程影响

工艺流程是生产聚氯乙烯的基本保障。但是，聚氯乙烯工艺比较多，任何一个环节出现问题，都会影响最终产品的质量。例如，汽提塔操作不规范、温度控制不当、流程设计不合理等，都会影响聚氯乙烯的生产。

3 控制聚氯乙烯产品质量的方法

3.1 严控水质量

考虑到水质量对聚氯乙烯产品质量的影响非常大，工作人员应当采取合适的控制方法，严把水质量关。对此，可采取以下措施：考虑到天然水中包含钙、镁等离子，会影响聚氯乙烯合成中的自由基传递，要使用去离子水。所谓去离子水，是指去除各种离子杂质的水。应用去离子水可以吸收反应放热，控制反应温度；促使反应辅助剂发挥应有的作用；可减少聚合物糊壁现象；保证反应过程不会有其他离子参与，保证产品质量。

3.2 控制分散剂

常见的分散剂可分为水溶性有机高分子、非水溶性无机粉末两种。例如，聚乙烯醇属于水溶性有机高分子分散剂，磷酸钙属于非水溶性无机粉末分散剂。在聚氯乙烯生产中，大多应用两种或两种以上的分散剂，因为使用单一分散剂达不到生产要求。必要时还会添加表面活性剂，以提升分散剂的使用性能。例如，在提高增塑剂的吸收速率和未反应单体吸收速率时，都可引用表面活性剂。另外，分散剂的皮膜性质还会影响聚氯乙烯产品的塑化速率、残留单体脱出速率。因此，工作人员要加强分散剂的质量控制。例如，根据生产实际需求，灵活选择分散剂种类、用量，或者合理搭配分散剂种类、表面活性剂，确保聚氯乙烯质量。同时，还要对分散剂、表面活性剂自身的质量进行检查，确认分散剂、表面活性剂没有失效。只有这样，才能真正发挥出分散剂的作用，提高聚氯乙烯生产质量。

3.3 控制鱼眼

为了消除鱼眼缺陷，工作人员可采取以下措施：（1）高度重视聚合釜的清洗工作，并依据生产实际完善聚合釜的清洗流程，从而彻底清洗聚合釜，消除其中的残留物。例如，针对放料、回收周期短，无法彻底清洗聚合釜的问题，可将放料环节的水洗步骤细分为4步，添加一次大流量清洗和小流量清洗。另外，在开釜时还要进行水喷头的检查，以免水喷头出现质量问题，无法保证清洗效果。（2）进行浆料罐顶部持续回收环节的优化，将原本从压缩机入口进入的操作调整为先经过回收分离罐、过滤器，再进入压缩机的操作。同时，依据浆料罐液位设置合理的回收量，以免无法承受较大的回收量，出现夹带问题。另外，还可在分离器顶端加装喷洒装置，减少浆料泡沫现象。

3.4 控制引发剂

引发剂质量、用量都会给聚氯乙烯生产质量造成影响。例如，引发剂浓度过低，聚合反应周期会延长，大分子多支链及端基双键形成效果会变差，以致于聚氯乙烯稳定性变差。因此，需要严格控制引发剂质量、用量。

首先，要依据生产实际，确定引发剂活性程度。如有必要，可选择高活性引发剂。但是，在这一过程中，一定要注意高活性引发剂会使聚氯乙烯聚合反应速度迅速加快，最终的聚氯乙烯产品会出现结块现象。所以，一定要综合考虑各方面的影响因素，科学确定引发剂活性。其次，要合理控制引发剂用量。多则会导致聚氯乙烯反应速度过快，无法控制。少则会起不到相应的作用，影响聚合反应质量。一般情况下，大多依据单体量确定引发剂用量。最后，尽量采用氧化还原引发剂，确保引发剂安全可靠。若条件允许，还应选择对环境影响小的引发剂，以减少聚氯乙烯生产对生态环境的影响。

3.5 控制VCM单体

VCM单体的纯度对聚氯乙烯产品质量的影响最大。因为某些杂质可能会参与到聚氯乙烯生产中，导致聚合反应出现延缓、停滞现象。例如乙炔杂质，不仅会延长聚合周期，还会增加端基双键数量，导致聚氯乙烯产品稳定性无法保证。另外，高氯化物、乙醛、二氯乙烷等物質也有相似的作用。对此，可采取以下措施控制VCM单体：（1）合理选择氯乙烯单体制备方法，并严格依据技术规范，控制氯乙烯质量指标。（2）严格控制用于聚氯乙烯生产的氯乙烯单体质量。若发现质量问题，就要及时解决。

3.6 严控工艺流程

为了保证聚氯乙烯生产质量，工作人员还应当严格把控其工艺流程，对每个生产环节进行管控。若出现问题，则要及时处理。例如在聚合反应过程中，应重点关注聚合转化率、聚合产物质量、聚合反应速率等反应指标，确保聚合反应各项指标满足设计要求。又如在汽提、干燥过程中，要提前进行喷淋设施的检查，以免反应过程中聚氯乙烯糊壁。同时，严格依据规定技术标准进行汽提、干燥操作，以免错误操作影响最终的产品质量；严控其杂质指标，以免杂质过多，导致聚氯乙烯产品出现质量问题。总之，为了保证聚氯乙烯生产质量，工作人员应严格把控每一个生产环节，并着重管控关键环节，从而尽可能地减少质量问题。

4 结语

影响聚氯乙烯质量的因素非常多。若想真正消除这些不良因素的影响，聚氯乙烯工艺设计人员、生产人员就要积极合作，对聚氯乙烯的原材料、工艺流程等进行严格把控。尤其要严格依据相关技术标准，进行聚氯乙烯生产流程的管控。

[参考文献]

[1] 马忠英.试述聚氯乙烯产品质量的影响因素及改进措施[J].化工管理，2019（18）：41-42.

[2] 汤坤尧，张玉永，窦军鹏.聚氯乙烯质量的影响因素与控制方法分析[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（2）：44-45.

[3] 郭建荣.探析聚氯乙烯质量的影响因素与控制措施[J].智能城市，2019，5（11）：191-192.

Exploration on influencing factors and control methods of PVC quality

Fan Shengbo

（Heilongjiang Xintai Petrochemical Co. Ltd.， Qiqihar 161033， China）

Abstract：In order to ensure the production quality of PVC and eliminate the influence of adverse factors， the influencing factors and control methods of PVC quality were studied. First， the characteristics that the melting point of PVC is not fixed， the mechanical properties are good， the electrical properties are excellent， and the corrosion resistance is strong are analyzed. Then， the water quality factors， emission factors and initiator factors affecting the quality of PVC are described in detail combined with examples. Finally， some methods are put forward to eliminate the influence of these adverse factors and control the quality of PVC production.

Key words：PVC quality； influencing factors； control methods