聚合配方相关知识(助剂部分)

1、聚合各种助剂的作用 聚合共用10种助剂：防粘釜剂（NS）、分散剂(SA)、引发剂(CATA)、消泡剂（FO）、终止剂(HC)、添加剂(ADD)、紧急终止剂(TBC)、阻聚剂(HQ)、中和剂(C95)、消光剂(EB)防粘釜剂（NS）作用 1、在聚合过程中PVC黏结到聚合釜内壁和釜内构件等表面,如不及时清除就会逐渐积累，并且不断被填隙聚合而致密，经历升温聚合而轻度塑化形成粘釜物。一方面使传热系数变小，釜传热能力下降，不利于反应热的移走；另一方面部分粘釜物脱落参杂在树脂中，使树脂的颗粒特性、热稳定性、脱除残留单体和加工性能变差。为了防止或减轻聚合粘釜，除了提高聚合釜内壁和内构件的表面光洁度外，在其表

2、面喷涂防粘釜剂。 2、粘釜形成机理可分为物理粘釜和化学粘釜 物理粘釜：在常温下VC一进入聚合釜就会吸附在釜内壁钢表面，形成多分子层。当聚合转化率达10%30%时，PVC颗粒外层皮膜尚未坚硬，内部呈粘稠状态，此时常因机械因素撞破皮膜，流出的粘稠物易与釜壁和搅拌系统黏附而形成粘釜中心。 化学粘釜：聚合物与釜壁之间通过化学键结合的粘釜。 减轻化学粘釜主要解决溶于水相的VC或水相中的大分子自由基与釜壁反应。一是使金属釜壁表面”钝化”，二是减少水相中溶解的VC量和终止水相中的自由基。分散剂(SA)的作用 分散剂的作用：一方面可降低VCM与水的界面张力，有利于在搅拌作用下实现VCM的分散,另一方面分散剂吸

3、附在VCM液滴表面，起到保护液滴、防止聚并的作用。 分散剂的种类：可分为无机类和有机类。 无机分散剂是不溶于水的微细固体粉末，如（硫酸钙、硫酸钡、硫酸镁、磷酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锌等） 有机分散剂是亲水性的高分子化合物，是一种保护胶体，如（明胶、纤维素醚类、部分醇解的聚乙烯醇等），咱们现在用的KH-17、L-11、KP-08R、LM-10HD KH-17的黏度32-38(mPa.s)、醇解度78.5%-81.5%、 浊点49.7、界面张力14.9mN/m、保胶能力90 KP-08R的黏度6-8(mPa.s)、醇解度71%-75%、 浊点34.5、界面张力10.3mN/m、保胶能力71

4、分散剂水溶液的保胶能力：作为高分子化合物的分散剂，其水溶液的黏度也依分子量（或聚合度）而变，即黏度愈大或分子量愈高，吸附于氯乙烯-水相界面的保护膜强度愈高，愈不容易发生破裂的并粒变粗现象。 分散剂水溶液的界面活性：分散剂水溶液的表面张力或界面张力愈小，其界面活性就愈高，所形成的单体油珠就愈细，所得到的树脂颗粒表观密度愈小。也愈疏松多孔。 选用分散剂还与聚合釜的搅拌强度有关。 对产品的主要影响因素：主要影响树脂的表观密度、孔隙率、颗粒形态、粒径分布、“鱼眼”消失速度、热加工熔融时间乃至残留单体含量。 孔隙率：醇解度和水溶液黏度愈低，以及水溶液浓度愈小（即聚乙烯醇对单体用量愈小），所得的树脂孔隙率

5、愈高。 吸收增塑剂速度：醇解度和水溶液黏度愈低，以及水溶液浓度愈小，所得的树脂吸收增塑剂速率愈快。 熔融时间：醇解度和水溶液黏度愈低，以及水溶液浓度愈小，所得的树脂熔融时间愈短，即愈易塑化加工。 表观密度：醇解度和水溶液黏度愈低，所得的树脂表观密度愈小。 粒度大小：醇解度和水溶液黏度愈低，所得树脂的粒度愈小。但当水溶液黏度（即聚合度）极低时，因其保胶能力减弱，易使聚合过程发生粒子的二次凝聚而并粒，反而出现粗粒子。引发剂(CATA)的作用 引发剂也叫催化剂，引发剂在聚合温度下分解成自由基，引发VCM聚合。 引发剂是容易分解生成自由基的化合物，可分为有机和无机两大类。有机引发剂能溶于亲油性单体或溶

6、剂中，故称为油溶性引发剂，而无机类引发剂则可溶于水，属水溶性。 VC悬浮聚合采用油溶性引发剂，包括偶氮类和有机过氧化物类化合物。我们用的是过氧化物类的:TX-99过氧化新癸酸异丙苯酯，TX-23过氧化新癸酸叔丁酯。 引发剂大半衰期指在氯乙烯聚合条件下或某溶剂中，其活性氧在该温度时分解一半所需的时间。引发剂半衰期愈长，则引发剂活性越低。聚合时间在5-10小时，则选用半衰期为2-3小时的引发剂。 引发剂是调节VC悬浮聚合速率，并影响聚合放热、聚合周期和聚合釜生产能力的重要助剂。引发剂对VC悬浮聚合动力学的影响主要与引发剂的活性和用量有关。 引发剂对树脂的鱼眼数和热稳定性等质量有很大影响。 所以选用

7、引发剂则需考虑：适当的活性、水溶性、水解性、粘釜性能、毒性、储存安全及价格等。消泡剂（FO）的作用 在聚合反应结束回收未反应单体时，往往由于降压而引起气体体积的急剧膨胀和料层内液态单体的沸腾，使回收的气相单体夹带出许多树脂泡沫，造成管道及回收系统堵塞，因此在聚合釜开启回收阀之前应加入消泡剂作消泡处理。使用量一般为16ppm左右。聚醚型消泡剂中聚醚与PVC相容，汽提后聚醚能聚集于PVC树脂颗粒表面，离心脱水不会流失，最终带入PVC树脂中，且聚醚能改善SPVC加工塑化性，不影响制品的透明性能。聚醚改性有机硅兼具有机硅和聚醚的性能。有机硅消泡剂能增加树脂的易干性和流动性，但影响树脂的透明性能和焊接性

8、能。消泡剂：聚醚多元醇。终止剂（HC）的作用 终止剂能与引发剂的自由基反应，使引发剂的自由基失去活性，达到终止聚合反应的目的。根据氯乙烯聚合反应机理，当聚合转化率达到80%85%时，大分子自由基之间的歧化终止增加，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（压力降0.100.15MPa)时加入终止剂，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。 消除反应结束后树脂内存在的残余自由基和引发剂，保证产品质量，防止氯乙烯回收系统自聚而堵塞；聚合后期易生成支链PVC，易脱HCL，影响树脂热稳定性，加入终止剂后终止反应，将转化率控制在80%85%范围。终止剂：耐热型终止剂。添加剂（ADD）的作用 与终止剂区别是终止剂在聚合釜上加入，而添加剂在出料管线上加入，缩短聚合釜上时间，以提高釜的利用率。事故终止剂（TBC）的作用 出现紧急情况下，立即加入事故终止剂终止聚合反应，以保证生产安全。事故终止剂：4-叔丁基邻苯二酚。中和剂(C95)的作用 氯乙烯单体中含有微量的氯化氢及在VC聚合体系的气相及液相中不可避免的有微量氧存在，氧和氯化氢会发生反应生产不稳定的氯乙烯过氧化物，而后分解放出甲醛、甲酸和氯化氢等物质，使PVC内部结构不稳定，破坏树脂的热性能，如果聚合体系含酸引起体系PH值下降，影响聚合分散体系，还会腐蚀后续设备，所以需