聚氯乙烯樹脂中“魚眼”與雜質的成因及措施探討

藺相一(新疆中泰化學阜康能源有限公司 新疆阜康 831500)

一、聚氯乙烯樹脂中“魚眼”的成因分析

1.在多次聚合反應中形成的特殊聚氯乙烯顆粒

聚氯乙烯樹脂生產時，目前絕大部分生產廠家采用密封式入料的方式，這樣就很容易使釜內的漿料和出料過程得不到徹底清洗。即便不采用封閉式的入料方法，如果不能對出料進行徹底清理，就會在下次生產時釜內已經生成的聚氯乙烯顆粒作為反應中心，進行第二次聚合反應，產生二次聚合粒子，形成具有立體結構的聚氯乙烯顆粒。這種顆粒的密度并不高，平均的分子量也要比正常的數量稍低，所以在進行塑化加工的時候不能被完全塑化，這樣經過多次的聚合反應之后，這種不能完全塑化的顆粒就會形成“魚眼”。這種被稱為“魚眼”的顆粒外表幾乎沒有縫隙，和緊密型的樹脂比較相似，而且不容易被消除，是一種永久性的“魚眼”。這是聚氯乙烯樹脂生產過程中“魚眼”的主要成因。

2.局部受熱不均所形成的特殊顆粒

首先，分散劑表面的張力較低，在強烈的聚合攪拌的作用之下，就會在單體聚合的作用下形成一種細微粒子。如果局部的溫度達不到規定的要求，就會生成一種高分子質量的細微粒子。這種粒子會因為太緊密而無法塑化，導致“魚眼”的產生。

其次，當懸浮法開始聚合時，如果不能選擇合適的攪拌功率，或者是攪拌的時間不夠，又或者是分散劑的效果沒有充分發揮，影響了分散效果。這些因素都會導致聚氯乙烯樹脂顆粒內分子和外分子的質量無法均勻分布。這樣一來就很容易形成一種結構比較緊密，而且外形和玻璃非常相似的顆粒，導致無法被塑化的“魚眼”產生。

最后，聚合反應過程中的散熱不均，導致某一局部的溫度過高，這樣低分子質量的聚合物顆粒就會因為溶脹作用變成透明膠粘相。這種粒子還會相互粘結形成透明膠粘相粗大粒子，如果溫度太高,會形成整個粗大粒子，使其加工時塑化較為困難而導致“魚眼”的產生。

二、聚氯乙烯樹脂中“魚眼”的預防措施

1.不斷改進生產工藝

為了降低聚氯乙烯樹脂在加工的過程中出現“魚眼”，大部分的生產廠家都開始采用多元化的分散劑體系來進行加工。這種體系的特點就是表面的張力比較低，保膠能力較好，而且攪拌的強度比較適中，可以促進液滴的分散，進一步增強保膠能力，以便提高抗變化能力，保持加工過程的穩定性。在選擇引發劑時，一定要保持反應穩定，且前后比較一致，反應速率比較平衡的原則。除此之外，所選引發劑的形態最好是乳液型。因為這種引發劑不僅具有較高的安全性，而且在聚合反應的過程中很容易被迅速分解，這樣就可以有效降快速粒子的發生率，從而減少“魚眼”的形成。同時，為了能讓引發劑均勻分散，而且分散之后能夠發生二次聚合，降低局部反應的速度，還應該進行充分的混合和調整，這樣也能夠減少聚氯乙烯樹脂加工過程中“魚眼”的產生。除了上述的預防措施之外，還可以在進行低分子量聚氯乙烯樹脂生產時添加適量的聚合鏈轉移劑，并采用多次添加的方式來降低加工過程中分散劑的影響作用。另外，還有一點需要注意，在聚合時，對于PH值也應該進行嚴格控制，保證整個聚合體系的酸堿平衡，這樣也可以預防“魚眼”的形成。

2.加強對生產過程的控制

首先，在聚合升溫的加工步驟中對冷攪的時間進行嚴格控制，保證引發劑能夠均勻的分布在聚合的體系之內。要做到這一點，從需要從入料開始。在入料之前，可以將釜內物料的溫度保持在低溫狀態，避免引發劑的提前分解而產生快速粒子。此外，還需要盡量縮短聚合升溫時間，否則“魚眼”也有可能在低溫聚合的作用下產生。對于加工工藝的控制點進行嚴格控制，確保聚合反應的溫度和預先設置的溫度誤差不超過±0.2℃，避免因為分子質量的分布范圍太廣而產生“魚眼”。如果加工的工藝不需要采用熱水入料的方式，而且也沒有升溫的步驟，那么就需要嚴格按照操作規范來加入VCM、無離子水、分散劑和引發劑等原料和催化劑，不能隨意改變，否則就會增加“魚眼”產生的概率。

其次，使用封閉式方式來進料時，最好使用雙重沖釜設備，保證聚合釜內的每一個角落都能得到徹底清理。同時，還可以搭配質量好的防粘釜劑 可以使聚合釜生產200釜次以上才需清釜。在出料時，一定要確保完全出料干凈。另外，對采用體外冷凝器的生產工藝，應該在反應轉化率大于15%以后再投用冷凝器，并且要嚴格控制冷凝器的換熱量穩定，減少反應過程中反應釜內單體自身回流影響聚合過程，避免對整個聚合體系產生影響。

結束語

綜上所述，本文對聚氯乙烯樹脂加工中“魚眼”和雜質的形成原因和預防措施進行了分析，但是論述并不全面，而且沒有將“魚眼”和雜質完全區分開來，這也是今后研究中需要改進的地方。

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