طرق البلمرة من بولي كلوريد الفينيل

يتم تحضير PVC بواسطة بلمرة إضافة الجذور الحرة. تتضمن طرق البلمرة بشكل أساسي بلمرة المعلق ، بلمرة المحلول ، بلمرة الكتلة. البلمرة المعلقة هي الطريقة الرئيسية ، حيث تمثل حوالي 80 بالمائة من إجمالي ناتج PVC. أضف الماء النقي ومونومر مونومر كلوريد الفينيل المسال والمشتت إلى المفاعل ، ثم أضف البادئ والمواد المضافة الأخرى. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى درجة حرارة معينة ، يخضع مونومر مونومر كلوريد الفينيل لبلمرة الجذور الحرة لتوليد جزيئات بولي كلوريد الفينيل. يعمل التحريك المستمر على جعل حجم الجسيمات موحدًا ، ويتم تعليق الجسيمات المتولدة في الماء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام طريقة التعليق الجزئي أيضًا لإنتاج راتينج معجون PVC ، والذي يتميز بأداء جيد وخاصية تشكيل العجينة.
طريقة البلمرة المعلقة: يتم تعليق المونومر وتشتيته في الطور المائي على شكل قطرات دقيقة ، ويتم إذابة البادئ المختار القابل للذوبان في الزيت في المونومر. يتم إجراء تفاعل البلمرة في هذه القطرات الدقيقة. يتم امتصاص حرارة تفاعل البلمرة بالماء في الوقت المناسب. من أجل التأكد من أن هذه القطرات الدقيقة مشتتة في الماء كخرز ، يجب إضافة مثبتات التعليق ، مثل الجيلاتين ، وكحول البولي فينيل ، وميثيل السليلوز ، وهيدروكسي إيثيل السليلوز ، وما إلى ذلك. تُستخدم البيروكسيدات العضوية ومركبات الآزو في الغالب كمبادِئات ، مثل بيروكسيديكربونات ثنائي أيزوبروبيل ، وثنائي سيكلوهكسيل بيروكسيديكربونات ، وثنائي إيثيل هيكسيل بيروكسيديكاربونات ، وأزودي إيزوبنترونيتريل ، وأزودي إيزوبوترونيتريل ، إلخ. بعد البلمرة ، تتدفق المواد إلى خزان استعادة المونومر أو أداة نزع المونومر لاستعادة المونومر. ثم يتدفق في غلاية الخلط ، ويُغسل بالماء ، ويُطرد مركزيًا للتجفيف ويُجفف للحصول على الراتنج النهائي. يجب إزالة مونومر كلوريد الفينيل من الراتنج قدر الإمكان. بالنسبة إلى PVC المستخدم في تغليف المواد الغذائية ، يجب التحكم في محتوى المونومر الحر بأقل من 1 جزء في المليون. أثناء البلمرة ، من أجل ضمان الحصول على الراتنج ذي الوزن الجزيئي المحدد ونطاق توزيع الوزن الجزيئي ومنع بلمرة الانفجار ، يجب التحكم في درجة الحرارة والضغط أثناء البلمرة. يتم التحكم في حجم الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات للراتنج عن طريق سرعة التحريك واختيار وكمية مثبت التعليق. تتميز جودة الراتنج بحجم الجسيمات وتوزيع حجم الجسيمات والوزن الجزيئي وتوزيع الوزن الجزيئي والكثافة الظاهرة والمسامية وعين السمكة والاستقرار الحراري واللون ومحتوى الشوائب والتدفق الحر للمسحوق. مفاعل البلمرة هو الجهاز الرئيسي ، وهو مصنوع من مفاعل فولاذي مبطن بالفولاذ المقاوم للصدأ أو المينا ، ومجهز بمحرك وسترة نقل الحرارة للتحكم في درجة الحرارة ، أو أنبوب تصريف للتبريد الداخلي ، ومكثف ارتجاع ، وما إلى ذلك من أجل تقليل تكلفة الإنتاج ، توسع حجم المفاعل تدريجياً من عدة أمتار مكعبة إلى أكثر من عشرة أمتار مكعبة ، ووصل الحجم الأقصى إلى 200 متر مكعب (مفاعل الغلاية). يجب إزالة الترسبات الكلسية من البلمرة بعد عدة استخدامات. يتم تحضير PVC بكحول البولي فينيل وإيثر السليلوز كمثبت معلق بشكل عام ، مع العديد من المسام ومساحة السطح الكبيرة وسهلة الامتصاص والملدنات.
② بلمرة المستحضر: أول طريقة للإنتاج الصناعي للـ PVC. في بلمرة المستحضر ، بالإضافة إلى الماء ومونومر كلوريد الفينيل ، تتم إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي مثل سلفونات ألكيل الصوديوم كمستحلبات لتفريق المونومر في الطور المائي لتشكيل محلول. يتم استخدام بيرسلفات البوتاسيوم القابل للذوبان في الماء أو بيرسلفات الأمونيوم كبادئين ، ويمكن أيضًا استخدام نظام البادئ "تقليل الأكسدة". تختلف عملية البلمرة وطريقة التعليق. يضاف كحول البولي ينيل أيضًا كمثبت للمستحلب ، دوديسيل مركابتان كمنظم وبيكربونات الصوديوم كمنظم. توجد ثلاث طرق بلمرة: البلمرة الدفعية ، البلمرة شبه المستمرة والبلمرة المستمرة. منتج البلمرة هو مستحلب ، وحجم جزيئات المستحضر 0. 05-2 ميكرومتر. يمكن دهنه مباشرة أو تجفيفه بالرش لتشكيل مسحوق الراتنج. تتميز طريقة بلمرة المستحضر بدورة بلمرة قصيرة ويسهل التحكم فيها. الراتنج الذي تم الحصول عليه له وزن جزيئي مرتفع ودرجة موحدة من البلمرة. إنها مناسبة لصنع معجون PVC أو الجلد الصناعي أو المنتجات المشبعة. إن صيغة بلمرة المستحضر معقدة ، ومحتوى الشوائب في المنتج مرتفع.
③ البلمرة السائبة: وحدة البلمرة خاصة ، وتتكون أساسًا من غلاية البلمرة الرأسية وغلاية البلمرة الأفقية مع محرض الإطار. تتم البلمرة على مرحلتين. تتم بلمرة المونومر والبادئ لمدة ساعة واحدة في مفاعل البوليمر المسبق لتوليد جزيئات البذور. في هذا الوقت ، يصل معدل التحويل إلى 8٪ ~ 10٪ ، ثم يتدفق إلى مفاعل البلمرة الثاني ، حيث تتم إضافة نفس كمية المونومر مثل البوليمر المسبق لمواصلة البلمرة. عندما يصل معدل التحويل إلى 85٪ ~ 90٪ ، يتم تفريغ المونومر المتبقي ، ثم يتم الحصول على المنتج النهائي عن طريق التكسير والغربلة. يتم التحكم في حجم الجسيمات وشكل الراتينج بواسطة سرعة التحريك ، ويتم إخراج حرارة التفاعل عن طريق تكثيف المونومر الراجع. عملية الإنتاج بهذه الطريقة بسيطة وجودة المنتج جيدة وتكلفة الإنتاج منخفضة.