化工专业毕业论文范文(2)
1 聚氯乙烯的制备方法
氯化聚氯乙烯的生产方法主要有溶剂法、 水相悬浮法和气固相氯化法。
1.1 气固相氯化法
气固相氯化法是将聚氯乙烯（PVC）树脂在干态下放入反应釜内或流化床内，通氯气进行氯化。气固相法工艺流程简单，三废量少， 生产成本较低。 该方法操作复杂，反应过程难以控制，产品均匀度差，产品性能不佳，不能适用于大规模工业化生产，因此该法已基本被淘汰。
1.2 溶剂法
溶剂法工艺比较成熟，其主要工艺过程是将PVC树脂溶解于有机溶剂四氯化碳后再进行氯化。该法生产的氯化聚氯乙烯也被称为过氯乙烯树脂。由于溶剂法氯化比较均匀，产品具有良好的溶解性能，非常适合用作涂料、粘合剂等。但是，该方法生产的产品热稳定性和机械性能较差，不能用于制作包括管材在内的硬质制品。同时，有机溶剂四氯化碳毒性较大，回收困难，造成较为严重的环境污染和较高的生产成本。四氯化碳已被蒙特利尔条约列为受控淘汰物质，因此在国外已基本淘汰了此工艺。国内仍有几家氯化聚氯乙烯企业尚在使用此法维持生产， 开工率很低， 今后几年将逐步被淘汰。
1.3 水相悬浮法
水相悬浮法是将PVC 悬浮于水中或盐酸水溶液介质中， 在引发剂和其他氯化助剂存在下通氯氯化，得到非均质CPVC。包括聚氯乙烯氯化，CPVC 的洗涤、稳定和CPVC 干燥3 道工序。该法生产工艺简单，生产流程短， 产品中氯的质量分数可以达到67%，具有良好的耐热性和机械性能，生产成本也较低，缺点是生产过程产生的酸性废气需要处理。
在水相悬浮氯化法中， 预先采用有机溶剂使PVC 树脂先溶胀，对氯化反应有促进作用。这是因为PVC 预先溶胀后，增加了氯气与PVC 的接触面积，提高了氯化反应的速率，并使PVC 氯化均匀。用氯苯制得的CPVC 的特点是耐老化性和热稳定性最佳。
水相悬浮氯化法反应时，引发剂可选用过氧化物、腈类、变价金属氯化物、可见光和紫外光辐射；分散剂可选用聚乙烯醇、聚丙烯酸、纤维素衍生物、细分散的无机物和表面活性剂； 助氯化剂可选择TiCl4、SbCl5、PCl5等。在上述助氯化剂存在下，用氯气或氯气与少量氧的混合物对PVC 进行氯化时，可制得氯质量分数为66.6%，密度为1.57 g/Cm3，耐热性高达175 ℃的CPVC 树脂。在悬浮液中加入少量聚丙烯酸胺或者聚苯乙烯磺酸钠，可提高CPVC 耐热性和透明度。水相悬浮氯化法生产CPVC 时， 反应温度、压力、引发剂添加量及后处理条件等对PVC 的氯化均有较大的影响。另外，原料PVC 质量的好坏也会影响CPVC 的性能，尤其是其加工稳定性。因此，原料一般选用由悬浮聚合而制得的PVC， 其空隙率为0.28-0.35 mL/g，表面积为1.0-3.0 m2/g，特性黏度为95-120 mL/g，即具有较高的分子量。PVC 在悬浮液中的质量分数一般控制在15%~35%。[3-5]
