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聚氯乙烯树脂中“鱼眼”与杂质的成因及措施探讨

热度0票  浏览3次 时间:2019年7月11日 09:17
  摘要:聚氯乙烯是加工制造工业的一种重要的生产原料,随着加工技术的不断发展和进步,对聚氯乙烯树脂质量的要求也越来越高。虽然大部分聚氯乙烯树脂加工的质量已经得到了提升,但是“鱼眼”和杂质的问题依然存在,并且对产品的质量产生了极大的影响。为了减少和预防聚氯乙烯树脂加工中“鱼眼”和杂质的产生,笔者对它们的形成原因和预防措施进行具体分析。
  关键词:聚氯乙烯树脂;鱼眼;杂质;成因;措施探讨一、聚氯乙烯树脂中“鱼眼”的成因分析
  1.在多次聚合反应中形成的特殊聚氯乙烯颗粒
  聚氯乙烯树脂生产时,目前绝大部分生产厂家采用密封式入料的方式,这样就很容易使釜内的浆料和出料过程得不到彻底清洗。即便不采用封闭式的入料方法,如果不能对出料进行彻底清理,就会在下次生产时釜内已经生成的聚氯乙烯颗粒作为反应中心,进行第二次聚合反应,产生二次聚合粒子,形成具有立体结构的聚氯乙烯颗粒。这种颗粒的密度并不高,平均的分子量也要比正常的数量稍低,所以在进行塑化加工的时候不能被完全塑化,这样经过多次的聚合反应之后,这种不能完全塑化的颗粒就会形成“鱼眼”。这种被称为“鱼眼”的颗粒外表几乎没有缝隙,和紧密型的树脂比较相似,而且不容易被消除,是一种永久性的“鱼眼”。这是聚氯乙烯树脂生产过程中“鱼眼”的主要成因。
  2.局部受热不均所形成的特殊颗粒
  首先,分散剂表面的张力较低,在强烈的聚合搅拌的作用之下,就会在单体聚合的作用下形成一种细微粒子。如果局部的温度达不到规定的要求,就会生成一种高分子质量的细微粒子。这种粒子会因为太紧密而无法塑化,导致“鱼眼”的产生。
  其次,当悬浮法开始聚合时,如果不能选择合适的搅拌功率,或者是搅拌的时间不够,又或者是分散剂的效果没有充分发挥,影响了分散效果。这些因素都会导致聚氯乙烯树脂颗粒内分子和外分子的质量无法均匀分布。这样一来就很容易形成一种结构比较紧密,而且外形和玻璃非常相似的颗粒,导致无法被塑化的“鱼眼”产生。
  最后,聚合反应过程中的散热不均,导致某一局部的温度过高,这样低分子质量的聚合物颗粒就会因为溶胀作用变成透明胶粘相。这种粒子还会相互粘结形成透明胶粘相粗大粒子,如果温度太高, 会形成整个粗大粒子,使其加工时塑化较为困难而导致“鱼眼”的产生。
  二、聚氯乙烯树脂中“鱼眼”的预防措施
  1.不断改进生产工艺
  为了降低聚氯乙烯树脂在加工的过程中出现“鱼眼”,大部分的生产厂家都开始采用多元化的分散剂体系来进行加工。这种体系的特点就是表面的张力比较低,保胶能力较好,而且搅拌的强度比较适中,可以促进液滴的分散,进一步增强保胶能力,以便提高抗变化能力,保持加工过程的稳定性。在选择引发剂时,一定要保持反应稳定,且前后比较一致,反应速率比较平衡的原则。除此之外,所选引发剂的形态最好是乳液型。因为这种引发剂不仅具有较高的安全性,而且在聚合反应的过程中很容易被迅速分解,这样就可以有效降快速粒子的发生率,从而减少“鱼眼”
  的形成。同时,为了能让引发剂均匀分散,而且分散之后能够发生二次聚合,降低局部反应的速度,还应该进行充分的混合和调整,这样也能够减少聚氯乙烯树脂加工过程中“鱼眼”的产生。除了上述的预防措施之外,还可以在进行低分子量聚氯乙烯树脂生产时添加适量的聚合链转移剂,并采用多次添加的方式来降低加工过程中分散剂的影响作用。另外,还有一点需要注意,在聚合时,对于PH值也应该进行严格控制,保证整个聚合体系的酸碱平衡,这样也可以预防“鱼眼”的形成。
  2.加强对生产过程的控制
  首先,在聚合升温的加工步骤中对冷搅的时间进行严格控制,保证引发剂能够均匀的分布在聚合的体系之内。要做到这一点,从需要从入料开始。在入料之前,可以将釜内物料的温度保持在低温状态,避免引发剂的提前分解而产生快速粒子。此外,还需要尽量缩短聚合升温时间,否则“鱼眼”也有可能在低温聚合的作用下产生。对于加工工艺的控制点进行严格控制,确保聚合反应的温度和预先设置的温度误差不超过±0.2℃,避免因为分子质量的分布范围太广而产生“鱼眼”。如果加工的工艺不需要采用热水入料的方式,而且也没有升温的步骤,那么就需要严格按照操作规范来加入VCM、无离子水、分散剂和引发剂等原料和催化剂,不能随意改变,否则就会增加“鱼眼”产生的概率。
  其次,使用封闭式方式来进料时,最好使用双重冲釜设备,保证聚合釜内的每一个角落都能得到彻底清理。同时,还可以搭配质量好的防粘釜剂 可以使聚合釜生产200釜次以上才需清釜。
  在出料时,一定要确保完全出料干净。另外,对采用体外冷凝器的生产工艺,应该在反应转化率大于15%以后再投用冷凝器,并且要严格控制冷凝器的换热量稳定,减少反应过程中反应釜内单体自身回流影响聚合过程,避免对整个聚合体系产生影响。
  结束语
  综上所述,本文对聚氯乙烯树脂加工中“鱼眼”和杂质的形成原因和预防措施进行了分析,但是论述并不全面,而且没有将“鱼眼”和杂质完全区分开来,这也是今后研究中需要改进的地方。
  参考文献:
  [1]侯艳永.聚氯乙烯树脂中“鱼眼”与杂质的成因及措施[J].中国氯碱,2013,05(11):18-21.
  [2]孔秀丽,李长春,王晶,等.PVC树脂“鱼眼”数的检测方法研究[J].齐鲁石油化工,2012,02(04):101-104.
  [3]任盼士.探讨聚氯乙烯质量的影响因素及预防措施[J].科技创新导报,2009,09(22):42-43.
  [4]孙哲进.聚氯乙烯产品中“鱼眼”产生的原因及其消除的有效方法[J].才智,2010,01(21):73-74.
  蔺相一,男,河南,1985.5,新疆中泰化学阜康能源有限公司,初级助理工程师,长期从事聚氯乙烯树脂(SG5/SG7/SG8)工艺生产管理。



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