[发明专利]一种聚氯乙烯的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚氯乙烯的制备方法，采用特定配比的氯乙烯单体、分散剂、引发剂、pH值调整剂和溶剂，以及控制终止剂加入到聚合反应的时机，一方面，使聚合单体充分沿主链聚合，减少支链的产生，有效的保证了氯乙烯产品的质量，防止了产品中“鱼眼”高、老化白度低等现象出现；另一方面，有效的控制了分散剂、引发剂和终止剂在母液中的残存量，使母液可以直接循环参与聚合反应。本发明公开的聚氯乙烯制备方法，在保证了聚氯乙烯高品质的同时，极大的降低了母液中的有机残存物的含量，使母液可以直接循环使用，无需额外添加净化设备和药剂，不仅节约了生产的成本，而且对环境优化无污染。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯制备技术领域，属于一种高品质聚氯乙烯的合成工艺以及其母液的回收工艺。

背景技术

聚氯乙烯，简称PVC(Polyviny chloride),是氯乙烯单体(vinyl chloridemonomer)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，或在光、热等作用下，按照自由基聚合反应机理，聚合而成的聚合物。工业生产的PVC的分子量一般在5-11万之间，无固定熔点，在80-85℃时开始软化，130℃变为粘弹态，160-180℃开始转变为粘流态。PVC是世界上产量较大的通用塑料产品之一。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装材料、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛的应用。

PVC常用的工业合成方法主要有本体聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法和悬浮聚合法。

本体聚合法是单体在不加溶剂以及其他分散剂的条件下，由引发剂或在光、热、辐射等作用下，其自身进行聚合引发的聚合反应。本体聚合法的生产工艺简单、设备利用率高，操作简单，无需复杂的分离和提纯操作。但是本体聚合的聚合热效应相对较大，往往会造成聚合自动加速，导致PVC产品变色，以及产品中带有气泡，最终使得PVC产品难以达标，严重时还会引起温度失控，导致设备爆炸。

溶液聚合法是将氯乙烯单体与引发剂或催化剂溶于适当溶剂中进行聚合反应。溶液聚合法发的聚合体系粘度低于本体聚合法，且聚合过程中产生的聚合热易于扩散，所以聚合反应自动加速现象被消除，且反应温度易于控制，反应物料易于输送。然而由于单体溶于溶剂中，被溶剂稀释，致使聚合速率缓慢，PVC产品的分子量较低。

乳液聚合法是以水作为溶剂，在乳化剂的作用下，借助机械搅拌使单体在水散成乳液状，再由引发剂引发聚合。该聚合法的聚合热容易扩散，聚合温度容易控制，聚合速度快，产品分子量高。但是该工艺后期产品分离难度较大，破乳工艺十分复杂。

悬浮聚合法是通过机械搅拌和分散剂的作用，使单体分散成小液珠，悬浮于水中，由引发剂引发聚合。悬浮聚合的聚合热易于扩散，聚合反应温度容易控制，生成的产品PVC分子量分布窄，且易于分离干燥。悬浮聚合法是目前使用最为广泛的PVC工业聚合法，由该种聚合方法生产的PVC占市场PVC总量的80％左右。悬浮聚合法与上述三种聚合法一样，也存在一些缺陷，其中最为显著的一个缺陷是聚合完成后的PVC母液中含有微细的PVC小颗粒以及残留大量的引发剂、终止剂、分散剂等有机物质，导致母液无法循环使用，必须经过后续处理才能使用。

例如，中国专利CN101333051A公开的一种悬浮法聚氯乙烯离心母液的处理回用方法，包括：首先，将母液的温度控制在30-40℃，之后依次对母液进行厌氧处理、好氧处理，以及二次沉淀，固液分离，去除污泥，之后再通过离子交换或反渗透或两者的组合工艺处理，最终得到可以回用的母液。上述技术方案能有效的净化母液中残存的有机物质，使其电导率≤200μs/cm,可以回用到聚合工艺。但是上述方案工艺复杂，大大的增加了PVC的生产成本。