合成树脂及塑料-共198页课件.ppt

1、 指遇热变软，具有可塑性的天然高指遇热变软，具有可塑性的天然高分子化合物的统称。分子化合物的统称。 一般是无定型的透明或半透明的固体或半固体。一般是无定型的透明或半透明的固体或半固体。 是以树脂为主要成分，适当加入（或不加）添是以树脂为主要成分，适当加入（或不加）添加剂（填料、增塑剂、稳定剂、颜料等），可在一加剂（填料、增塑剂、稳定剂、颜料等），可在一定温度、压力下塑化成型，而产品最后能在常温下定温度、压力下塑化成型，而产品最后能在常温下保持形状不变的一类高分子材料。保持形状不变的一类高分子材料。 成型后再加成型后再加热重新软化加工热重新软化加工而化学组成不变而化学组成不变的一类塑料的一类塑料

2、 可溶可熔可溶可熔 如聚氯乙烯如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙、聚乙烯、聚丙烯等。烯等。 成型后不能成型后不能再加热重新软化再加热重新软化加工的一类塑料加工的一类塑料不溶不熔不溶不熔 如酚醛树脂、如酚醛树脂、氨基树脂、不饱氨基树脂、不饱和聚酯、环氧树和聚酯、环氧树脂等。脂等。合成树脂合成树脂（线性高聚物）（线性高聚物）添加剂添加剂混炼混炼造粒造粒热塑性热塑性塑料塑料压制成型压制成型注塑成型注塑成型挤出成型挤出成型吹塑成型吹塑成型压延成型压延成型发泡成型发泡成型人造革制造人造革制造层层 压压板板 材材人造革人造革泡沫塑料泡沫塑料塑料薄膜塑料薄膜连续状管、带、连续状管、带、线状制品线状制品一定形状的一定形

3、状的模塑制品模塑制品空心瓶、桶状空心瓶、桶状制品、薄膜制品、薄膜合成树脂合成树脂（活性低聚物）（活性低聚物）添加剂（填料等）添加剂（填料等）混合混合粉碎粉碎干燥干燥浸渍浸渍压塑粉压塑粉层压成型层压成型模压成型模压成型一定形状一定形状塑料制品塑料制品层压板层压板增强塑料增强塑料注塑成型注塑成型一般指产量大、一般指产量大、用途广、成型性用途广、成型性好、价廉的材料好、价廉的材料，仅作为非结构，仅作为非结构性材料。性材料。 产量较小，产量较小，价格较高，并具价格较高，并具有优良特性的塑有优良特性的塑料。料。 一般指具有一般指具有特种功能（如耐特种功能（如耐热、自润滑等）热、自润滑等），可应用于特殊，

4、可应用于特殊要求的塑料。要求的塑料。 如有机硅塑料。如有机硅塑料。四大通用塑料：四大通用塑料：PE、PP、PVC、PS五大工程塑料：五大工程塑料：PA、PC、POM、PPO、PBT（ABS）合成树脂合成树脂+ +少量助剂少量助剂PE塑料、塑料、 PS塑料塑料、 PMMA塑料、塑料、 PP塑料塑料合成树脂合成树脂+ +大量助剂大量助剂PVC塑料、酚醛塑塑料、酚醛塑料、氨基塑料料、氨基塑料2019年年2640万吨万吨产产 量量与金属相比较，塑料材料有以下与金属相比较，塑料材料有以下： 比重小比重小 ； 比强度高比强度高 ； 化学稳定性好；化学稳定性好； 优良的电绝缘性能优良的电绝缘性能 ； 优良的

5、耐磨、减磨和自润滑性能优良的耐磨、减磨和自润滑性能 ； 优良的吸震性、抗冲击性、抗疲劳性及消声；优良的吸震性、抗冲击性、抗疲劳性及消声； 耗能少。耗能少。： 机械强度和硬度不及金属材料高；机械强度和硬度不及金属材料高； 耐热性也低于金属、陶瓷等材料；耐热性也低于金属、陶瓷等材料； 导热性较差；导热性较差； 吸湿性比金属大；吸湿性比金属大； 易老化；易老化； 蠕变性以及膨胀收缩变形较大。蠕变性以及膨胀收缩变形较大。 上述缺点或多或少地限制了工程塑料的使用范围，但可以通过共混上述缺点或多或少地限制了工程塑料的使用范围，但可以通过共混、共聚、填充等方法减少或克服。、共聚、填充等方法减少或克服。中压法

6、中压法高压法高压法低压法低压法按按聚合压力聚合压力分类分类123按按密度大小密度大小分类分类低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE）：）：0.9100.925 g/cm31低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（MDPE）：）：2高密度聚乙烯（高密度聚乙烯（HDPE）：）：0.9410.965g/cm33线性低密度聚乙烯（线性低密度聚乙烯（LLDPE）4按按分子量大小分子量大小分类分类 10001200 低分子量聚乙烯低分子量聚乙烯1 11万以下万以下 中分子量聚乙烯中分子量聚乙烯2 1125万万 高分子量聚乙烯高分子量聚乙烯3 325150万万 特高分子量聚乙烯特高分子量聚乙烯4 4150万以上万以上 超

7、高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯5聚乙烯生产方法（高压法、中压法、低压法）比较聚乙烯生产方法（高压法、中压法、低压法）比较操作条件操作条件聚合压力，聚合压力，MPaMPa聚合温度，聚合温度， 引发剂引发剂98.1-245.298.1-245.2150-330150-330微量氧或有机过氧化微量氧或有机过氧化物物2-72-7125-150125-150金属氧化物金属氧化物2 26060齐格勒齐格勒- -纳塔引发剂纳塔引发剂转化率，转化率，% %16-2716-27接近接近100100接近接近100100反应机理反应机理自由基型自由基型配位离子型配位离子型配位离子型配位离子型实施方法实施方法气相本体

8、聚合气相本体聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合液相悬浮聚合工艺流程工艺流程简单简单复杂复杂复杂复杂结构性能结构性能大分子支化程度大分子支化程度相对密度相对密度纯度纯度热变形温度，热变形温度， 高高低（低（0.910-0.9250.910-0.925）高高50 50 ，较软，较软介于两者之间介于两者之间居中（居中（0.926-0.926-0.9400.940）基本与低压法相同基本与低压法相同基本与低压法相同基本与低压法相同大分子排列整齐大分子排列整齐高（高（0.941-0.9700.941-0.970）产品含有引发剂残基产品含有引发剂残基7878，较硬，较硬 建设投资建设投资高高低低低低操

9、作费用操作费用低低高高高高CH2=CH2 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（1）乙烯纯度乙烯纯度纯度纯度99.9% ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺(2)(2)引发剂引发剂氧氧：用量用量0.003%0.003%0.007%0.007%；有机过氧化物有机过氧化物：溶解在液体石蜡中，配溶解在液体石蜡中，配制成制成1%-25%1%-25%的溶液。的溶液。 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（3 3）相对分子质量调节剂）相对分子质量调节剂活性活性：丙烯丙烷乙烷：丙烯丙烷乙烷 ( (一

10、）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（4 4）添加剂）添加剂 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（5 5）聚合温度）聚合温度 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（6 6）聚合压力）聚合压力 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（7 7）聚合转化率与产率）聚合转化率与产率 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺（8 8）聚合产物的相对分子质量测定）聚合产物的相对分子质量测定熔融熔融指数指数数均相对数均相对分子质量分子质量熔融熔融指数指数数均相对数均相对分子质量分子质量熔融熔融指数指数数均相对数均相对分子质量分子质

11、量20.920.96.46.4240002400028000280001.81.80.250.25320003200048000480000.0050.0050.0010.001530005300076007600 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺 ( (一）乙烯高压聚合生产工艺一）乙烯高压聚合生产工艺掺掺合合侧侧123456789101112131415161718192021232222222425乙烯乙烯1.18MPa29.43MPa113196.20MPa冷却水冷却水溢溢流流侧侧 ( (一）乙烯高压聚合生产工

12、艺一）乙烯高压聚合生产工艺比较项目比较项目釜式反应器高压法釜式反应器高压法管式反应器高压法管式反应器高压法压力压力温度温度反应带走的热量反应带走的热量平均停留时间平均停留时间生产能力生产能力物料流动状态物料流动状态反应器内表面清洗方法反应器内表面清洗方法共聚条件共聚条件能否防止乙烯分解能否防止乙烯分解产品相对分子质量的分布产品相对分子质量的分布长支链长支链微粒凝胶微粒凝胶108-245.2108-245.2MPaMPa，可保持稳定可保持稳定可严格控制在可严格控制在130-280 130-280 10%10%10-12010-120s s之内之内可在较大范围内变化可在较大范围内变化在每一反应区内

13、充分混合在每一反应区内充分混合不需要特别清洗不需要特别清洗可在广范围内共聚可在广范围内共聚反应易控制，可防乙烯分解反应易控制，可防乙烯分解窄窄多多少少约为约为323.6323.6MPaMPa，管内产生压力降管内产生压力降可高达可高达330 330 ，管内温度差较大，管内温度差较大30%30%与反应器的尺寸有关。约与反应器的尺寸有关。约60-30060-300取决于反应器的参数取决于反应器的参数接近柱塞流动，中心至管壁层流接近柱塞流动，中心至管壁层流用压力脉冲法清洗用压力脉冲法清洗只可以与少量其他单体共聚只可以与少量其他单体共聚难以防止偶然解聚难以防止偶然解聚宽宽少少多多 ( (二）乙烯中压聚合

14、生产工艺二）乙烯中压聚合生产工艺1 乙烯为单体乙烯为单体，烷烃为溶剂，烷烃为溶剂，CrO3-Al2O3-SiO2为引发剂，在为引发剂，在150 150 ，4.94.9MPaMPa下聚合。下聚合。2 乙烯为单体乙烯为单体，脂肪烃或芳烃，脂肪烃或芳烃为溶剂，以为溶剂，以MOO3-Al2O3或氧或氧化镍化镍- -活性炭为活性炭为引发剂，在引发剂，在200-200-260260，6.876.87MPaMPa下聚合。下聚合。 ( (二）乙烯中压聚合生产工艺二）乙烯中压聚合生产工艺单体单体 纯度纯度99.9%99.9%13溶剂溶剂采用采用C C5 5-C-C1212的石蜡烃或环烷的石蜡烃或环烷烃。烃。2引

15、发剂引发剂 用用CrOCrO3 3分散分散于于AlAl2 2O O3 3-SiO-SiO2 2组组成的载体上的固成的载体上的固体引发剂。体引发剂。 ( (二）乙烯中压聚合生产工艺二）乙烯中压聚合生产工艺140050060070080020304050活化温度（活化温度（）相相对对分分子子 质质量量103 ( (二）乙烯中压聚合生产工艺二）乙烯中压聚合生产工艺2 ( (二）乙烯中压聚合生产工艺二）乙烯中压聚合生产工艺3 ( (二）乙烯中压聚合生产工艺二）乙烯中压聚合生产工艺异辛烷1234567乙烯异辛烷引发剂聚合物乙烯异辛烷 （三）乙烯低压聚合工艺（三）乙烯低压聚合工艺 （三）乙烯低压聚合工艺（

16、三）乙烯低压聚合工艺 乙烯，乙烯，% %丙烯，丙烯，% %乙烷及甲烷，乙烷及甲烷，% %丁二烯，丁二烯，% %乙炔，乙炔，% %丙酮，丙酮，% %甲醇，甲醇，% %氨，氨，% %99990.020.021 10.00020.00020.00010.00010.00050.00050.00050.00050.0010.001NONO及及NONO2 2，% %N N2 2O O，% %总硫量，总硫量，% %水，水，% %O O2 2，% %COCO2 2，% %COCO，% %0.00050.00050.00020.00020.00020.00020.00050.00050.00050.00050

17、.00020.00020.00020.0002 （三）乙烯低压聚合工艺（三）乙烯低压聚合工艺 聚乙烯的特性聚乙烯的特性黏度随黏度随Al/TiAl/Ti的增加的增加而增大（如图所示而增大（如图所示）当配比为）当配比为1 1:1-1:2:1-1:2时，引发剂在反应时，引发剂在反应介质中的浓度为介质中的浓度为0.5-1.00.5-1.0g/Lg/L。012351015Al/Ti(mol)AlR2Cl/TiCl4AlR3/TiCl4特特性性粘粘度度Al/Ti比对聚合的影响比对聚合的影响 Al/Ti （三）乙烯低压聚合工艺（三）乙烯低压聚合工艺 （三）乙烯低压聚合工艺（三）乙烯低压聚合工艺 合适的温度合

18、适的温度范围为范围为60-60-7070 40608010012014001230102030405060聚合温度（）特性粘度二小时的收率特性黏度特性黏度高活性引发剂低活性引发剂收率收率聚合温度的影响 （三）乙烯低压聚合工艺（三）乙烯低压聚合工艺 对采用高活对采用高活性催化剂影响较性催化剂影响较小，对采用低活小，对采用低活性催化剂影响较性催化剂影响较大。合适的范围大。合适的范围控制在控制在0-9810-981kPakPa。00.20.40.60.8010020030040050012345高活性引发剂高活性引发剂聚合压力对聚合速率的影响聚合压力，MPa乙烯的吸收速率，L/h （三）乙烯低压聚合

19、工艺（三）乙烯低压聚合工艺 重组分三乙基铝四氯化钛乙烯引发剂配制精制处理水处理水聚乙烯成品造粒过滤干燥干燥干燥精制循环稀释剂闪蒸闪蒸去分馏轻组分湿聚合物稀释剂反应器精馏塔分馏塔回馏罐 依据聚合方法依据聚合方法的不同，其产的不同，其产物结构不同物结构不同相对分子质相对分子质量为量为25000250005000050000，结晶，结晶度为度为5 50-60%0-60%，密度，密度0.91-0.91-0.930.93。相对分子质相对分子质量为量为45000450005000050000，结晶，结晶度为度为85%85%以上以上。相对分子质量一相对分子质量一般小于般小于350000350000，结晶度结

20、晶度80%80%以上以上，密度为，密度为0.920.920.970.97，超过，超过10000001000000的为超的为超高相对分子质量高相对分子质量聚乙烯聚乙烯 HDPEHDPE、LDPELDPE、UHMWPEUHMWPE、LLDPELLDPE和茂和茂金属聚乙烯，此外，还有改性品种金属聚乙烯，此外，还有改性品种如乙烯如乙烯- -醋酸乙烯酯（醋酸乙烯酯（EVAEVA）和氯化和氯化聚乙烯（聚乙烯（CPECPE）等。等。 。 聚乙烯树脂为聚乙烯树脂为无毒、无味的白色无毒、无味的白色粉末或颗粒，外观粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡呈乳白色，有似蜡的手感，吸水率低的手感，吸水率低。(1)(1)一般性

21、能一般性能 耐穿刺性好，耐穿刺性好，其中其中LLDPELLDPE最好。最好。LDPE LDPE 软软, ,HDPEHDPE硬硬(2)(2)力学性能力学性能 聚乙烯的耐热聚乙烯的耐热性不高，耐低温性性不高，耐低温性能好。能好。 LDPE:60 LDPE:60； HDPE:80 HDPE:80以下。以下。(3)(3)热学性能热学性能 介电损耗低、介电损耗低、介电强度大的电性介电强度大的电性能优异。能优异。(4)(4)电学性能电学性能 耐候性不好，耐候性不好，日晒、雨淋都会引日晒、雨淋都会引起老化，需要加入起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂抗氧剂和光稳定剂改善。改善。(5)(5)环境性能环境性能 流动

22、性好，加流动性好，加工温度低，是一种工温度低，是一种加工性能很好的塑加工性能很好的塑料。料。(6)(6)加工特性加工特性CH2CCOOCH3CH3相对分子质量相对分子质量熔点，熔点， 沸点，沸点， 相对密度相对密度10010048.848.8100.6100.60.9360.936闪点（闭口），闪点（闭口）， 折光指数折光指数聚合热，聚合热，kJ/molkJ/mol爆炸极限（体积），爆炸极限（体积），% %10101.41181.411856.556.52.12-12.52.12-12.5物理常数表物理常数表生产生产MMAMMA的路线的路线合成法合成法丙酮氰醇法丙酮氰醇法异丁烯氧化法异丁烯氧化

23、法废有机玻璃解聚法废有机玻璃解聚法在利用本体聚合生产有机玻璃时，主关键的问题是如何在利用本体聚合生产有机玻璃时，主关键的问题是如何控制克服甲基丙烯酸甲酯聚合过程中的控制克服甲基丙烯酸甲酯聚合过程中的“凝胶效应凝胶效应”和聚和聚合合过程过程体积收缩体积收缩问题。问题。0100 200300 400500 600204060801001234氧对氧对MMAMMA聚合的影响聚合的影响（反应温度：（反应温度：65 65 ，无光线），无光线）1 1 氧气氧气10.1310.13kPakPa；2 2氧气氧气1.0131.013kPakPa；3 3氧气氧气0.10130.1013kPa kPa ；4 4无氧

24、无氧02040608080604020123聚合物产率（%）65 70 75 80 85 90 9510046810121416181234Mr10-3 聚合物产率（%）反应时间（日）反应时间（小时）聚合温度（ ）不同浓度不同浓度MMAMMA的聚合速率的聚合速率（溶剂：苯；反应温度：（溶剂：苯；反应温度：65 65 ）1 1 5% 5%MMAMMA；2 210%MMA10%MMA；3 320%MMA20%MMAPMMAPMMA的相对分子质量与的相对分子质量与反应温度、引发剂浓度的关系反应温度、引发剂浓度的关系1 1无引发剂；无引发剂；2 20.1%0.1%BPOBPO3 30.5%BPO0.5

25、%BPO；4 41.0%BPO1.0%BPO配料配料制浆制浆灌浆灌浆排气排气封合封合聚合聚合裁切包装裁切包装入库入库制模制模模板清洗模板清洗1缩短聚合反应的诱导期，保证产品的质量缩短聚合反应的诱导期，保证产品的质量2减少聚合时的体积收缩减少聚合时的体积收缩3减少灌模的渗漏损失减少灌模的渗漏损失4物料粘稠，从而减少物料自模型中泄漏的危险物料粘稠，从而减少物料自模型中泄漏的危险5克服溶解于单体中的氧分子的阻聚效应克服溶解于单体中的氧分子的阻聚效应生产过程：生产过程：制浆制浆灌浆灌浆聚合聚合脱模等脱模等聚合方法：聚合方法：连续分层聚合法连续分层聚合法 单体、引发剂、增塑剂、脱模剂单体、引发剂、增塑剂

26、、脱模剂 加热搅拌浆料加热搅拌浆料倒入铝制圆管倒入铝制圆管管直立并通入管直立并通入N N2 2 置于置于70708080的水浴聚合的水浴聚合逐段连续聚合逐段连续聚合取出冷却。取出冷却。 铝管作模具铝管作模具一端封闭一端封闭灌浆液灌浆液赶空气赶空气另一另一端封闭端封闭旋转旋转管外喷啉热水管外喷啉热水聚合生成壁厚一致的聚合生成壁厚一致的有机玻璃管。有机玻璃管。 制得的制得的PMMAPMMA相对分子质量分布较均匀相对分子质量分布较均匀，流动性流动性好好，所以常用于做模塑粉、做注射成型的原料。，所以常用于做模塑粉、做注射成型的原料。 配方（质量份）：配方（质量份）：甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 100

27、 100 去离子水去离子水 200200过氧化苯过氧化苯 0.08 0.08 聚甲基丙烯酸（聚甲基丙烯酸（5%5%） 20 20NaHPONaHPO4 412H12H2 2O O 10 10 聚合过程：聚合过程： 去离子水、聚甲基丙烯酸去离子水、聚甲基丙烯酸NaHPONaHPO4 412H12H2 2O O 聚合釜聚合釜搅拌均匀搅拌均匀引引发剂溶于单体后加入釜内发剂溶于单体后加入釜内夹套内通蒸汽加热夹套内通蒸汽加热 升温至升温至82 82 停止停止加热加热通冷却水维持通冷却水维持55 约约1 1h h后后通入蒸汽加热至通入蒸汽加热至9393保持保持4040minmin降温至降温至6565放料放

28、料过滤过滤洗涤洗涤干燥至含水量小于干燥至含水量小于1%1% 热轧热轧粉碎粉碎过筛过筛模塑粉。模塑粉。 配方（质量份）：配方（质量份）： 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 100 100 过氧化苯甲酰过氧化苯甲酰 0.73 0.73 去离子水去离子水 600 600 聚乙烯醇聚乙烯醇 0.036 0.036 聚甲基丙烯酸（聚甲基丙烯酸（0.1%0.1%） 25.7 25.7 聚合过程：聚合过程：与普通模塑粉类似。与普通模塑粉类似。 制得的模塑粉，筛分。制得的模塑粉，筛分。 牙托粉用料：牙托粉用料：4040120120目粉料；目粉料； 造牙粉用料：造牙粉用料：120120目以上粉料。目以上粉料。 如果

29、采用配位聚合也可以得如果采用配位聚合也可以得到全同产构或间同立构聚甲基丙到全同产构或间同立构聚甲基丙烯酸甲酯。烯酸甲酯。Click to add Title1光学性能光学性能高度透明高度透明 1Click to add Title2力学性能力学性能质轻而坚韧质轻而坚韧 2Click to add Title1热学性能热学性能易燃塑料，耐热易燃塑料，耐热T T仅为仅为80 80 3Click to add Title2电学性能电学性能高频率绝缘材料高频率绝缘材料 4Click to add Title1环境性能环境性能耐候性好，耐溶剂一般耐候性好，耐溶剂一般 5 常用于灯罩，汽车、轮船、飞机上的

30、窗玻常用于灯罩，汽车、轮船、飞机上的窗玻璃及挡风玻璃，仪表窗、展示窗、广告窗、天花板、照明板璃及挡风玻璃，仪表窗、展示窗、广告窗、天花板、照明板等。等。各种光学镜片如眼镜、放大镜及透镜等，信息各种光学镜片如眼镜、放大镜及透镜等，信息传播材料如光盘及光纤等。传播材料如光盘及光纤等。用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等。用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等。各种产品模型、标本及工艺美术品等，各种钮扣各种产品模型、标本及工艺美术品等，各种钮扣、发夹、儿童玩具、笔杆及绘图仪器等。、发夹、儿童玩具、笔杆及绘图仪器等。通用型通用型 平均聚合度为平均聚合度为500500-1500-1500高聚合度高聚合

31、度平均聚合度为大于平均聚合度为大于17001700以上以上按按相对分子质量相对分子质量的大小的大小 按按形态形态不同不同粉状粉状用于生产压延和挤出制品用于生产压延和挤出制品糊状糊状用于人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套用于人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套按按树脂结构树脂结构不同不同紧密型紧密型用于硬制品的生产用于硬制品的生产疏松型疏松型用于软制品的生产用于软制品的生产 常温常压下是带有乙醚香味的无色气体常温常压下是带有乙醚香味的无色气体，容易液化。，容易液化。联合法路线联合法路线目前生产氯乙烯的主要路线目前生产氯乙烯的主要路线乙烯氧氯化法乙烯氧氯化法新的路线新的路线自由基型聚合自由基型聚合为油溶

32、性的偶氮类、有机过氧为油溶性的偶氮类、有机过氧 化物类和氧化化物类和氧化- -还原引发体系。还原引发体系。头头- -尾相连尾相连：增长链向单体的转移，是影响：增长链向单体的转移，是影响 产物相对分子质量的主要因素产物相对分子质量的主要因素 ，这种转移随温度的升高而加，这种转移随温度的升高而加 快。快。本体聚合本体聚合有凝胶效应而产生有凝胶效应而产生“自动加速自动加速”悬浮聚合悬浮聚合具有操作简单、生产成本低、产品质量好、经济效益好、用途广具有操作简单、生产成本低、产品质量好、经济效益好、用途广 泛等特点，适于大规模的工业生产泛等特点，适于大规模的工业生产。 乳液聚合乳液聚合有凝胶效应而产生有凝

33、胶效应而产生“自动加速自动加速”溶液聚合溶液聚合生产成本高，除特殊涂料生产使用外，其应用较少。生产成本高，除特殊涂料生产使用外，其应用较少。 要根据要根据产品的用途产品的用途、劳动强度劳动强度、成本高低成本高低等进等进行合理选择。行合理选择。 操作简单、生产成本低、产品质量好、经济效益好、用途广泛等，适于操作简单、生产成本低、产品质量好、经济效益好、用途广泛等，适于大规模的工业生产。大规模的工业生产。 在树脂质量上，用悬浮聚合生产的在树脂质量上，用悬浮聚合生产的PVCPVC树脂的孔隙率提高了树脂的孔隙率提高了300%300%以上，以上，经过适当处理的树脂，其单体氯乙烯的残留量由原来的经过适当处

34、理的树脂，其单体氯乙烯的残留量由原来的0.1%0.1%降到了降到了0.0005%0.0005%以下。同时，设备结构改进、大型化和采用计算机数控联机质量控制，使批以下。同时，设备结构改进、大型化和采用计算机数控联机质量控制，使批次之间树脂质量更加稳定。次之间树脂质量更加稳定。 另外，清釜技术、大釜技术和残留单体回收技术的发展，减少了开釜次另外，清釜技术、大釜技术和残留单体回收技术的发展，减少了开釜次数，进而减少了氯乙烯单体的释放量；采用烧结、冷凝或吸收方法汽提产品数，进而减少了氯乙烯单体的释放量；采用烧结、冷凝或吸收方法汽提产品和处理废气，进一步减少了氯乙烯单体的消耗。和处理废气，进一步减少了氯

35、乙烯单体的消耗。 在在99.9%99.9%以上，其他杂质的含量如表。以上，其他杂质的含量如表。 乙炔乙炔参与聚合后，形成不饱和键使产物热稳定性变坏。不饱和多氯化参与聚合后，形成不饱和键使产物热稳定性变坏。不饱和多氯化物存在，不但降低聚合速率、降低产物聚合度，还容易产生支链，使产品性物存在，不但降低聚合速率、降低产物聚合度，还容易产生支链，使产品性能变坏，能变坏，“魚眼魚眼”增多。增多。组分组分含量，含量，% %组分组分含量，含量，% %组分组分含量，含量，% %乙烯乙烯丙烯丙烯乙炔乙炔丁二烯丁二烯0.00020.00020.00020.00020.00020.00020.00020.00021

36、-1-丁烯丁烯-3-3-炔炔乙醛乙醛二氯化物二氯化物水水0.00010.00010 00.00010.00010.0050.005HClHCl铁铁0 00.000010.00001 多用有机过氧化物和偶氮类引发剂，复合使用，效果比单多用有机过氧化物和偶氮类引发剂，复合使用，效果比单独使用好，其优点是反应速度均匀，操作更加稳定，产品质量独使用好，其优点是反应速度均匀，操作更加稳定，产品质量好，同时使生产安全。好，同时使生产安全。 工业生产中聚合时间一般控制在工业生产中聚合时间一般控制在5 510h10h，应用选择，应用选择t t1/21/2为为2 23h3h的引发剂。如果采用复合型引发剂，最好是

37、一种引发剂的的引发剂。如果采用复合型引发剂，最好是一种引发剂的为为t t1/21/2为为1 12h2h，另一种引发剂的，另一种引发剂的t t1/21/2为为4 46h6h。明胶明胶、聚乙烯醇聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素甲基纤维素等。等。 明胶明胶用量为单体量的用量为单体量的0.05%0.05%0.2%0.2%，所得树脂的颗粒为乒，所得树脂的颗粒为乒乓球状，不疏松、粒度大小不均，乓球状，不疏松、粒度大小不均，“魚眼魚眼”多。多。 聚乙烯醇聚乙烯醇所得聚氯乙烯为疏松型棉花球状的多孔树脂，所得聚氯乙烯为疏松型棉花球状的多孔树脂，吸收增塑剂速度快，加工塑化性能好，吸收增塑剂速

38、度快，加工塑化性能好，“魚眼魚眼”少，热稳定性少，热稳定性好。好。 因为氧对聚合有缓聚和阻聚作用，应将各种原料中的氧和因为氧对聚合有缓聚和阻聚作用，应将各种原料中的氧和系统中的氧彻底清除干净。系统中的氧彻底清除干净。pHpH调节剂：调节剂：pHpH值控制在值控制在7 78 8。需要加入水溶性碳酸盐、磷酸盐。需要加入水溶性碳酸盐、磷酸盐、醋酸钠等起缓冲作用的、醋酸钠等起缓冲作用的pHpH调节剂。调节剂。防止粘釜剂：防止粘釜剂：水浴黑、亚硝基水浴黑、亚硝基R R盐，还有多元酚的缩合物等。盐，还有多元酚的缩合物等。泡沫抑制剂（消泡剂）：泡沫抑制剂（消泡剂）：邻苯二甲酸二丁酯、（未）饱和的邻苯二甲酸二

39、丁酯、（未）饱和的C C6 6C C2020羧酸甘油酯等。羧酸甘油酯等。热稳定剂、润滑剂热稳定剂、润滑剂等。等。聚合温度：聚合温度：高低决定着聚合产物的相对分子质量大小。高低决定着聚合产物的相对分子质量大小。 控制方法：控制方法：指定温度的指定温度的0.50.5范围内，最好是控制在范围内，最好是控制在0.20.2范围内。一般采用大流量低温差循环方式。范围内。一般采用大流量低温差循环方式。聚合温度：聚合温度：聚合温度下，氯乙烯聚合温度下，氯乙烯有相应的蒸汽压力，只有在聚合末有相应的蒸汽压力，只有在聚合末期，大量单体聚合后，压力才明显期，大量单体聚合后，压力才明显下降下降。024681012 14

40、00.140.280.420.560.7020406080100压力转化率每小时转化速率转化率%压力MPa时间（h）压力、转化率与时间的关系压力、转化率与时间的关系 去离子水去离子水 100 100氯乙烯氯乙烯 50 507070悬浮剂（聚乙烯醇）悬浮剂（聚乙烯醇） 0.05 0.050.50.5引发剂（过氧化二碳酸二异丙酯）引发剂（过氧化二碳酸二异丙酯） 0.02 0.020.30.3缓冲剂（磷酸氢二钠）缓冲剂（磷酸氢二钠） 0 00.10.1消泡剂（邻苯二甲酸二丁酯）消泡剂（邻苯二甲酸二丁酯） 0 00.0020.002 聚合聚合聚合温度、聚合压力、聚合时间、转化率聚合温度、聚合压力、聚合

41、时间、转化率碱处理碱处理NaOHNaOH浓度、加入量、温度、时间浓度、加入量、温度、时间脱水脱水紧密型树脂含水率、疏松型树脂含水率紧密型树脂含水率、疏松型树脂含水率干燥干燥气流干燥管干燥（温度、风速、物料停留时间、含水气流干燥管干燥（温度、风速、物料停留时间、含水 率）率） 沸腾床干燥（干燥温度、物料停留时间、含水率）沸腾床干燥（干燥温度、物料停留时间、含水率） 123456789101112131415161718192021氯乙烯去离子水排空排空去离子水 分散剂、引发剂等碱液水汽去氯乙烯气柜PVC粒去成品热风热风 破坏残存的引发剂、分散剂、低聚物和挥发性物质，使破坏残存的引发剂、分散剂、低

42、聚物和挥发性物质，使其变成能溶于热的物质，便于水洗清除。其变成能溶于热的物质，便于水洗清除。 破坏残存的引发剂、分散剂、低聚物和挥发性物质，使破坏残存的引发剂、分散剂、低聚物和挥发性物质，使其变成能溶于热的物质，便于水洗清除。其变成能溶于热的物质，便于水洗清除。 采用采用干燥法：干燥法：除的是树脂上的表面非结除的是树脂上的表面非结 合水合水 除的是树脂内部结合水除的是树脂内部结合水：物料停留时间长，投资较大，热效率较差，费用较高：物料停留时间长，投资较大，热效率较差，费用较高 切线出口切线入口BA排放粗粒子气体和干燥的固体气体和湿固体赫司特公司采用的赫司特公司采用的MSTMST旋风干燥器旋风干

43、燥器，具有停留时间适中、，具有停留时间适中、热效率利用好的特点。热效率利用好的特点。 旋风干燥器干燥原理图旋风干燥器干燥原理图主要参数主要参数3 33 33 3 mtKAQmtKAQ聚合釜的传热聚合釜的传热mtKAQmtKAQmtKAQ mtKAQmtKAQmtKAQmtKAQ大流量低温差循环系统，优点是冷却水流速大流量低温差循环系统，优点是冷却水流速大，有利于传热；釜内温度分布均匀，产品质量好；防止粘大，有利于传热；釜内温度分布均匀，产品质量好；防止粘釜。釜。大流量低温差循环系统，优点是冷却水流速大流量低温差循环系统，优点是冷却水流速大，有利于传热；釜内温度分布均匀，产品质量好；防止粘大，有

44、利于传热；釜内温度分布均匀，产品质量好；防止粘釜。釜。 分子链中含有强极性的氯原子，分子间力大，分子链中含有强极性的氯原子，分子间力大，氯、氢原子空间排列基本无序；氯、氢原子空间排列基本无序； 树脂中含有残留的少量双键、支链及引发剂残树脂中含有残留的少量双键、支链及引发剂残基。基。mtKAQmtKAQ一般性能一般性能 树脂为白色或淡黄色的粉末，制品的软硬程度树脂为白色或淡黄色的粉末，制品的软硬程度可以增塑剂量的多少进行调整。纯聚氯乙烯的可以增塑剂量的多少进行调整。纯聚氯乙烯的吸水率和透气性都很小。吸水率和透气性都很小。 mtKAQmtKAQ力学性能力学性能 聚氯乙烯具有较高的硬度和力学性能，并

45、相对聚氯乙烯具有较高的硬度和力学性能，并相对分子质量的增大而提高，但随温度的升高而下降分子质量的增大而提高，但随温度的升高而下降。 mtKAQmtKAQ热学性能热学性能 聚氯乙烯的热稳定性十分差，在聚氯乙烯的热稳定性十分差，在140即开始分即开始分解，到解，到180迅速分解，难燃。迅速分解，难燃。 mtKAQmtKAQ电学性能电学性能 聚氯乙烯的电性能较好，其电绝缘性不如聚氯乙烯的电性能较好，其电绝缘性不如PE和和PP，一般只能用于中低压和低频绝缘材料。一般只能用于中低压和低频绝缘材料。mtKAQmtKAQ环境性能环境性能聚氯乙烯可耐除发烟硫酸和浓硝酸以外的大多聚氯乙烯可耐除发烟硫酸和浓硝酸以

46、外的大多数无机酸、碱、多数有机溶剂（如乙醇、汽油和数无机酸、碱、多数有机溶剂（如乙醇、汽油和矿物油）和无机盐，适合作化工防腐材料。矿物油）和无机盐，适合作化工防腐材料。 聚聚氯乙烯易发生降解，引起制品颜色的变化，顺序氯乙烯易发生降解，引起制品颜色的变化，顺序为：白色为：白色粉红色粉红色淡黄色淡黄色褐色褐色红综色红综色约约黑色黑色黑色黑色mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯粉末树脂以颗粒状态存在聚氯乙烯粉末树脂以颗粒状态存在 聚氯乙烯在聚氯乙烯在160以前以颗粒状态存在，在以前以颗粒状态存在，在60以后颗粒破碎成初级粒子，在以后颗粒破碎成初级粒子，在190时初级时初级粒子熔融。粒子熔融

47、。mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯的加工稳定性不好聚氯乙烯的加工稳定性不好 改性方法改性方法:一是在其中加入热稳定剂，以提高分一是在其中加入热稳定剂，以提高分解温度，使其在熔融温度之上；解温度，使其在熔融温度之上； 二是在其中加二是在其中加入增塑剂，以降低其熔融温度，使其在分解温度入增塑剂，以降低其熔融温度，使其在分解温度之上。之上。 要求要求:加工温度控制要精确，加工时间尽量短。加工温度控制要精确，加工时间尽量短。mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯熔体的流动性不好聚氯乙烯熔体的流动性不好 易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象，必须易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象，必

48、须加入加工助剂。加入加工助剂。mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯熔体之间、与加工设备之间的磨擦聚氯乙烯熔体之间、与加工设备之间的磨擦力大力大 需要加入相容性大的内润滑剂或相容性差的外需要加入相容性大的内润滑剂或相容性差的外润滑剂。润滑剂。mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯熔体为非牛顿流体聚氯乙烯熔体为非牛顿流体 可以通过提高螺杆转速来降低粘度，但要尽量可以通过提高螺杆转速来降低粘度，但要尽量少调温度。少调温度。mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯在加工前需要干燥处理聚氯乙烯在加工前需要干燥处理 条件是条件是110，11.5h。mtKAQmtKAQ加工性能加工性

49、能 聚氯乙烯加工配方组分多，要充分混合均匀聚氯乙烯加工配方组分多，要充分混合均匀 注意加料顺序，为防吸油，吸油性大的填料后加；注意加料顺序，为防吸油，吸油性大的填料后加； 为防止影响其他组分分散，而润滑剂要后加。混合为防止影响其他组分分散，而润滑剂要后加。混合温度一般在温度一般在110。mtKAQmtKAQ加工性能加工性能 聚氯乙烯遇金属离子会加速降解聚氯乙烯遇金属离子会加速降解 加工前要进行磁选，设备不应有铁锈。加工前要进行磁选，设备不应有铁锈。mtKAQmtKAQmtKAQPVC塑料用途塑料用途硬质硬质PVC塑料塑料软质软质PVC塑料塑料管材：管材：软管、硬管等型材型材：门、窗、家具等板材

50、板材：瓦楞板、密实板、发泡板等片材：片材：吸塑制品如包装盒等丝类丝类：纱窗、蚊帐、绳索等瓶类瓶类：食品、药品、化妆品包装材料等注塑品注塑品：管件、阀门、办公用品、壳等薄膜薄膜：大棚膜、包装膜、装饰膜，雨衣电缆：电缆：中低压绝缘和电缆料等鞋类鞋类：雨鞋、凉鞋、鞋底、鞋面材料等革类：革类：人造革、地板革、壁纸等其他：其他：软透明管、唱片及垫片等第五节聚苯乙烯第五节聚苯乙烯(PS)(PS)、ABSABS树脂及塑料树脂及塑料优点优点 具有高度透明、电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚具有高度透明、电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚性好、及化学腐蚀等。性好、及化学腐蚀等。缺点缺点 性脆、冲击强度低、易