浅论聚氯乙烯质量的影响因素与控制措施

杨德志++付少华++闫志刚++孟涛

摘 要：本文从聚氯乙烯产品生产角度出发，在分析影响聚氯乙烯产品质量主要因素基础上，针对不同影响因素探索性提出有效的质量控制措施与改进建议；以期对切实提高聚氯乙烯产品质量及企业核心竞争力有所贡献。

关键词：聚氯乙烯；质量；影响因素；控制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.044

自进入新世纪以来，我国的聚氯乙烯工业获得了迅猛发展，市场中各企业之间的竞争也是越来越激烈，如何在激烈的市场竞争中抢占先机、赢得市场，就成为企业发展中必须面对与解决的问题；实践证明，切实保证产品质量是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的关键。因此，认真分析可能影响聚氯乙烯产品生产质量的因素，并针对不同影响因素探索性提出控制措施与改进建议；对于切实提高聚氯乙烯产品质量及企业核心竞争力具有重要意义。

1 聚氯乙烯原料因素及相关质量控制措施

1.1 分散剂对聚氯乙烯产品质量的影响与控制

生产聚氯乙烯产品过程中所使用的分散剂，依据传统习惯可以分为水溶性有机高分子和非水溶性无机粉末两种，前者如聚乙烯醇，后者如磷酸钙。分散剂在聚氯乙烯生产过程中的作用主要有两个，一个是降低界面张力从而利于液滴分散，另一个是减弱液滴和颗粒聚并；目前，在工业生产中很少使用单一分散剂，往往都是复合使用两种及以上的分散剂，甚至会专门添加少量的表面活性剂，作为辅助分散剂使用，起到改善聚氯乙烯增塑剂吸收速率和未反应单体脱吸速率的作用。在氯乙烯聚合初期，分散剂会迅速吸附在氯乙烯单体液滴表面发生接枝共聚反应并形成皮膜。所使用分散剂不同，皮膜的连续性、强度、厚度也有所不同，由于皮膜性质影响到聚氯乙烯的塑化速度及残留单体脱出，由此选择合理的分散体系并控制分散剂用量，就成为保证与提高聚氯乙烯产品质量的关键。

1.2 引发剂对聚氯乙烯产品质量的影响与控制

不同种类的引发剂及其用量，深深影响着聚氯乙烯生产过程中聚合反应发生的速率、聚合物分子的分布，以及聚合物质量等指标；但对于聚氯乙烯分子质量，其主要取决于聚合反应的温度，与引发剂的浓度、转化率等没有任何关系。通过长期对聚氯乙烯生产过程的观察，我们发现引发剂浓度如果过低会导致聚合反应周期加长及聚氯乙烯大分子多支链、端基双键的形成，而影响到的聚氯乙烯产品的稳定性。另外，不同种类的引发剂及其用量也会影响到聚氯乙烯的热稳定性；从保证与增强聚氯乙烯热稳定性角度讲，有必要选用高活性引发剂，但是由此可能会引发另一个问题，即如果使用引发剂的活性太高，其会直接导致聚合反应速度过快，这时生产出聚氯乙烯产品会出现少量的结块，而这些结块的存在反而会进一步降低聚氯乙烯的热稳定性。

1.3 单体和水质对聚氯乙烯产品質量的影响与控制

氯乙烯单体是生聚氯乙烯的最主要原材，氯乙烯单体中的杂质对聚合反应反生有重要影响，进而影响到聚氯乙烯产品的质量；其中某些杂质能够使聚合反应“阻聚”或者“缓聚”，如乙炔杂质，其会延长氯乙烯单体聚合的诱导期而使反应时间增加，同时乙炔也是一种活泼的链转移剂，导致聚氯乙烯分子质量降低及形成更多的端基双键，从而影响到聚氯乙烯产品的质量和稳定性，与乙炔作用类似的杂质，还有如高氯化物、乙醛、二氯乙烷等；因此，应该严格控制氯乙烯单体杂质含量。水质也是影响聚氯乙烯产品质量的重要因素，水的硬度过高，聚氯乙烯的电绝缘性、热稳定性就越差；水中氯离子含量越高，聚氯乙烯的颗粒形态就越差；水的pH值则会影响到分散剂稳定性，进而影响到聚合反应的发生；水质影响粘釜及“鱼眼”产生；要求最好选用经离子交换树脂或者电渗析处理过的去离子水。

2 生产工艺因素对聚氯乙烯产品质量的影响与控制

生产工艺是影响聚氯乙烯产品质量的重要因素；生产工艺科学、先进与否直接影响生产出烯树脂产品的质量；我们都知道，对于聚氯乙烯生产这样一个复杂聚合反应来说，任何人为因素的影响、干扰都会严重影响生产出的聚氯乙烯产品的质量。传统生产工艺下，各厂商所使用的生产工艺及所涉控制操作等可谓是千差万别，从投料到冷搅，从聚合反应控制到转化率设定等一系列操作都存在着“变数”而无法做到统一；特别是关于聚合转化率的设定，理论上设定为85%时得到的聚氯乙烯产品质量是最佳的，但在实际生产过程中很多企业为了追求高转化率而在压降达到0.3-0.5Mpa时才终止聚合反应，所生产聚氯乙烯产品的质量也就无法保证。目前，从生产工艺角度来保证聚氯乙烯产品的质量，比较可行的方法就是生产工艺的微机自动化，其能够将生产过程中很多的人为因素转化为系统因素，而系统因素是相对稳定的，其可以有效保证与提高聚氯乙烯产品的质量。

3 汽提、干燥工艺对聚氯乙烯产品质量的影响与控制

汽提和干燥工艺主要影响的是聚氯乙烯产品中的单体残留量和杂质粒子数等。目前，我国诸多的聚氯乙烯生产企业都引进和应用了塔式汽提技术，其基本能够将聚氯乙烯产品中单体的残留量保持在一个很低的水平，如1×10-6以下；但是由于各聚氯乙烯生产厂所使用的工艺及控制方法不同，生产的聚氯乙烯产品质量还是不一样，如塔顶喷淋设施不完备，或者不注重喷淋设施使用，长期的生产会使一部分聚氯乙烯粘附在汽提塔塔壁上，由于高温而“变性”，一旦发生“淹塔”这些“变性”聚氯乙烯就会进入到系统中造成产品质量下降。干燥工序除影响氯乙烯单体中的杂质指标外，还影响到聚氯乙烯产品的含湿量而降低产品质量。针对汽提和干燥工序，为保证聚氯乙烯产品质量，比较可行的方法是一是设计制造或者引进更高水平的汽提、干燥设备，二是在控制上防止误操作发生，进而保证与提高聚氯乙烯产品的质量。

参考文献：

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