氯化聚氯乙烯专用原料的研究现状

（天智辰业化工有限公司，石河子市，832000）蔡纪文

经验总结

氯化聚氯乙烯专用原料的研究现状

（天智辰业化工有限公司，石河子市，832000）蔡纪文

聚氯乙烯树脂作为氯化聚氯乙烯树脂的原料，对氯化聚氯乙烯树脂产品的质量与性能有着直接的影响。重点研究了氯化聚氯乙烯树脂的特点、应用以及氯化专用料的研发现状和前景。

氯化聚氯乙烯；应用；氯化专用料；现状；前景

1 前言

聚氯乙烯树脂作为氯化聚氯乙烯树脂（CPVC）的原料，对氯化聚氯乙烯树脂产品的质量与性能有着直接的影响。因此，有必要制备出氯化专用的聚氯乙烯树脂，要求孔隙率高、比表面积大、表皮少、聚合度和粒度适中，而且堆积密度不能过小，这需要合适的原料配方和聚合工艺。如何获得较低的表面张力和中等的液滴保护能力，减少初级粒子的聚并，从而合成出疏松少皮且比表面积大的PVC树脂，这是现在PVC聚合工艺需要解决的问题。

2 氯化聚氯乙烯

2.1 氯化聚氯乙烯树脂的应用

2.1.1 管材

CPVC制造的管道，重量轻，隔热性能好，不需保温，可用于输送热水及腐蚀性介质，作工厂的热污水管，电镀溶液管道，热化学试剂输送管，氯碱厂的湿氯气输送管道。

2.1.2 注塑件

CPVC树脂可生产供水管的管件，过滤材料，脱水机等，还可以生产电器和电子零件。如电线槽，导体的保护层，电开关，保险丝的保护盖，电缆的绝缘材料等。

2.1.3 压延薄板

可用于制造耐化学品、耐腐蚀的化工设备，如反应器、阀门、电解槽等。

2.1.4 复合材料

由CPVC和某些无机或有机纤维所构成的CPVC复合材料抗冲击性能好，耐热性也好于其它树脂的复合材料，可制成板材、管材、波纹板、异型材等。

2.1.5 CPVC可用于氯纶纤维的改性

国产的氯纶纤维的洗晒温度不得超过60℃，在纺制氯纶时加入30%的CPVC，可以大大提高产品的耐热性，缩水率由原来的50%降到10%以下。

2.1.6 发泡材料

CPVC的发泡材料的耐热性优于PVC发泡材料。高温时的收缩率相当小，可作为热水管、蒸汽管道的保温材料等。

2.1.7 其它

CPVC与热塑性或热固性的塑料共混，可以显著改善这些材料的物理机械性能，如可使制品的耐热性提高等。

2.2 氯化聚氯乙烯树脂的生产现状

目前，中国CPVC树脂的生产企业较少，大多CPVC树脂生产企业是由稍具规模的PVC树脂生产厂家利用其原有设备及工艺，采用普通低聚合度PVC树脂为原料进行生产。尽管从工艺上看，可以生产出氯化聚氯乙烯树脂，但国产CPVC树脂一般采用通用PVC树脂进行氯化，有2个明显缺陷，一是其氯含量只能保持在66%左右，若超过68%，则加工性能变差；二是由于国内氯化工艺粗糙，材料的拉伸强度、屈服强度、弯曲强度均低于PVC材料。因此，目前我国高质量的管材专用CPVC原料基本依赖进口。CPVC生产的关键技术是PVC初级粒子的形态及氯化条件。在氯化过程中，由于PVC树脂结构的不同及氯化条件的不同，生产的CPVC树脂的分子结构、性能有较大差异，尤其是在氯化过程中所产生的支化和交联等现象，对CPVC树脂的最终性能影响很大，同时对CPVC产品的成型加工性能影响也很大。要解决这些问题，得到高质量的的CPVC，除了不断的改进氯化工艺以外，开展氯化专用料的研究至关重要。

3 氯化专用料

3.1 氯化专用料的研究现状

目前对于CPVC氯化专用料的研究还非常少，通过专利检索可以发现，目前只有上海氯碱化工股份有限责任公司在氯化专用料方面研究最多，已经申请发明专利。杭州电化集团有限公司和中国石油化工股份有限公司等一些公司也在加紧氯化专用料的研发工作。

以上海氯碱化工股份有限责任公司为例，发明的一种减少皮膜提高孔隙率的聚氯乙烯的方法，具体为：将水、分散剂A、分散剂B、链转移剂、PH调节剂、氯乙烯单体和链引发剂置于反应器釜，单位体积搅拌功率为0.7～0.9kw/m3，聚合反应；当聚合转化率为12～20%时，加入分散剂C，单位体积搅拌功率变化为0.9～1.4kw/m3，继续聚合；当聚合转化率达到30～45%时，加入分散剂C，单位体积搅拌功率变化至1.0～1.6kw/m3，继续聚合至聚合压力下降0.15～0.30MPa时，终止反应，获得产品。发明的另外一种种低聚合度高疏松度树脂的制备方法，具体步骤包括：将水、氯乙烯单体、复合分散剂、孔隙率调节剂、链转移剂、PH缓冲剂和引发剂在0.90～1.20MPa的压力下，在设有搅拌装置的聚合反应釜中，聚合反应，聚合压力下降0.10～0.30MPa时，加入终止剂，然后从反应产物中收集目标产物；所说的复合分散剂为低醇解度、低粘度PVA与羟丙基甲基纤维素（HPMC）的混合物。最终制备的低聚合度高疏松度树脂，树脂颗粒大小容易控制，不容易出粗料，工业化操作性强，树脂熔融容易，对增塑剂吸收非常好、鱼眼少，具有较大的工业化实施前景。

杭州电化集团有限公司发明的一种氯化专用聚氯乙烯树脂的生产方法，通过密闭进料技术和DCS自动控制技术，在聚合釜中加入无离子水、部分分散剂、缓冲剂、表面活性剂、引发剂等，然后加入氯乙烯单体，冷搅拌后升温聚合，在40～70℃的反应温度下，聚合4～10小时，并在反应中途向釜内加入调节剂、剩余部分分散剂等；反应终点时加入终止剂，经汽提、干燥后得到氯化专用聚氯乙烯树脂。最终生产的树脂颗粒结构疏松、孔隙率高、吸油率高、表面皮膜较薄。

据悉，2011年，用于生产氯化聚氯乙烯工程塑料（CPVC）的专用母料QS-C62在齐鲁石化氯碱厂研发成功并实现量产。

3.2 氯化专用料的研究前景

随着CPVC研发力度不断加大，工业化生产越来越多，加之我国聚氯乙烯树脂受到2014年由于受到全球石油价格大幅下降的影响，PVC生产企业也都在寻找新的经济增长点。从国际氯碱行业的现状来看，作为CPVC专用料的聚氯乙烯树脂前景非常好，价格也较高，我国许多生产CPVC的企业在从国外进口CPVC专用的聚氯乙烯树脂，只是因为我国并没有掌握氯化专用料的生产技术。如今，对于我国生存艰难的PVC生产企业，如果能研发出氯化专用料的生产工艺，必然走出生存困境，促进自身的发展壮大。

4 结语

目前，我国已经是PVC主要生产国与消费国，生产能力过剩局面日益严重，但是我国许多领域所需要的树脂产品都需要从国外大量进口，尤其是高品质氯化聚氯乙烯树脂所需要的原料大量都由国外的氯化专用料来供应。面对如此矛盾，我国PVC工业的首要任务是加快产品结构调整，加大氯化专用PVC树脂的开发与生产，有效缓解生产能力过剩的压力，满足国民经济快速发展的需求。

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1008-0899（2016）04-0045-02