聚氯乙烯树脂的聚合方法

　　氯乙烯单体的聚合有四种基本方法：

　　1、悬浮聚合：采用水作为连续相，借助于悬浮剂将氯乙烯单体分散在水中进行聚合，所得聚合物的粒径较大，制造成本较低，过程易于控制，成品树脂中悬浮剂的含量较低。

　　2、乳液聚合：氯乙烯单体借助于乳化剂分散在水中进行聚合，乳液可在使用过程中凝结和干燥，也可经喷雾千燥得糊状树脂，粒径极细的乳液也可用作漆液。同悬浮聚合一样，存在连续水相，可以有效地排除聚合热。缺点是制造成本高，成品树脂中乳化剂含量高。

　　3、本体聚合：氯乙烯单体在没有稀释剂存在下进行聚合。主要优点是产品中不含悬浮剂和乳化剂，因此纯度较高，不存在水和溶剂，干燥简单，但反应速率的控制和聚合热的排除较困难。

　　4、溶液聚合：在含有氯乙烯单体的溶液中进行聚合，聚合物不溶于溶剂，而在聚合过程中沉淀，易于分离和干燥。这样的体系也便于热传递。成品树脂中不含有乳化剂和悬浮剂，所以杂质含量低。这个方法主要用于制造高质量的共聚树脂。主要缺点是产品成本高。

　　目前主要采用悬浮聚合方法生产聚氯乙烯树脂，利用这种方法生产的树脂占聚氯乙烯树脂总量的80%~90%。

　　与乳液聚合方法比较，悬浮聚合优点是：

　　(1) 树脂中杂质含量比乳液聚合法所得树脂低10倍以上，热、光稳定性好;

　　(2) 作电线绝缘用时，电气绝缘性比乳液聚合树脂高10~100倍;

　　(3)作硬质制品用，透明度好，耐水性好;

　　(4)悬浮聚合树脂粒径为30~150μ，乳液聚合树脂粒径为0.2~2.0μ，因为悬浮聚合树脂粒径较粗。所以加工时粉尘飞扬少，也有利于粉料挤出和粉料注射成型等加工。

　　此外，悬浮聚合的设备投资少，设备利用率高，聚合收率高，催化剂、分散剂等原料消耗小，产品成本低。

　　氯乙烯单体悬浮聚合的生产流程包括聚合、碱处理、离心洗涤、气流干燥、成品包装等主要工序。

　　无论乳液聚合或是悬浮聚，在聚合过程中为了将氯乙烯单体均匀地分散于水中，使用了各种添加剂。而这些添加剂难免要包含在制品聚氯乙烯树脂中，以致影响树脂的性能。本体聚合正是为弥补这些缺陷而新发展的方法。在本体聚合中不使用水和其它添加剂，使精制的氯乙烯单体自身聚合，因此杂质混入最少，所得聚氯乙烯树脂的热稳定性好，加工制品的透明性好，吸湿性小，电气绝缘性高。但是由于设备和操作上存在问题，所以工业化比较迟缓，最近几年由于解决了这些问题，因此氯乙烯本体聚合得到了应有的重视和发展。

　　本体聚合的主要困难是在聚合过程中由于物料状态和体积的改变，采用一般的低速搅拌不能充分控制反应而便聚合物凝结，同时聚合过程中剧烈的反应热也就难以通过一般的传热和对流方法排除。

　　最近发展起来的“二段式聚合法”，即在两个反应釜中分二段连续聚合。第一段在立式釜液态中进行颗粒成型，称为“预聚合”;第二段在卧式釜粉末介质充分搅拌下进行聚合，称为“本聚合”。这样就解决了本体聚合中物料搅拌和反应热排除的问题，从而能有效地控制聚合物的颗粒结构及反应温度，制得高质量的聚氯乙烯树脂。