淺論聚氯乙烯質量的影響因素與控制措施

楊德志++付少華++閆志剛++孟濤

摘 要：本文從聚氯乙烯產品生產角度出發，在分析影響聚氯乙烯產品質量主要因素基礎上，針對不同影響因素探索性提出有效的質量控制措施與改進建議；以期對切實提高聚氯乙烯產品質量及企業核心競爭力有所貢獻。

關鍵詞：聚氯乙烯；質量；影響因素；控制措施

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

自進入新世紀以來，我國的聚氯乙烯工業獲得了迅猛發展，市場中各企業之間的競爭也是越來越激烈，如何在激烈的市場競爭中搶占先機、贏得市場，就成為企業發展中必須面對與解決的問題；實踐證明，切實保證產品質量是企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地的關鍵。因此，認真分析可能影響聚氯乙烯產品生產質量的因素，并針對不同影響因素探索性提出控制措施與改進建議；對于切實提高聚氯乙烯產品質量及企業核心競爭力具有重要意義。

1 聚氯乙烯原料因素及相關質量控制措施

1.1 分散劑對聚氯乙烯產品質量的影響與控制

生產聚氯乙烯產品過程中所使用的分散劑，依據傳統習慣可以分為水溶性有機高分子和非水溶性無機粉末兩種，前者如聚乙烯醇，后者如磷酸鈣。分散劑在聚氯乙烯生產過程中的作用主要有兩個，一個是降低界面張力從而利于液滴分散，另一個是減弱液滴和顆粒聚并；目前，在工業生產中很少使用單一分散劑，往往都是復合使用兩種及以上的分散劑，甚至會專門添加少量的表面活性劑，作為輔助分散劑使用，起到改善聚氯乙烯增塑劑吸收速率和未反應單體脫吸速率的作用。在氯乙烯聚合初期，分散劑會迅速吸附在氯乙烯單體液滴表面發生接枝共聚反應并形成皮膜。所使用分散劑不同，皮膜的連續性、強度、厚度也有所不同，由于皮膜性質影響到聚氯乙烯的塑化速度及殘留單體脫出，由此選擇合理的分散體系并控制分散劑用量，就成為保證與提高聚氯乙烯產品質量的關鍵。

1.2 引發劑對聚氯乙烯產品質量的影響與控制

不同種類的引發劑及其用量，深深影響著聚氯乙烯生產過程中聚合反應發生的速率、聚合物分子的分布，以及聚合物質量等指標；但對于聚氯乙烯分子質量，其主要取決于聚合反應的溫度，與引發劑的濃度、轉化率等沒有任何關系。通過長期對聚氯乙烯生產過程的觀察，我們發現引發劑濃度如果過低會導致聚合反應周期加長及聚氯乙烯大分子多支鏈、端基雙鍵的形成，而影響到的聚氯乙烯產品的穩定性。另外，不同種類的引發劑及其用量也會影響到聚氯乙烯的熱穩定性；從保證與增強聚氯乙烯熱穩定性角度講，有必要選用高活性引發劑，但是由此可能會引發另一個問題，即如果使用引發劑的活性太高，其會直接導致聚合反應速度過快，這時生產出聚氯乙烯產品會出現少量的結塊，而這些結塊的存在反而會進一步降低聚氯乙烯的熱穩定性。

1.3 單體和水質對聚氯乙烯產品質量的影響與控制

氯乙烯單體是生聚氯乙烯的最主要原材，氯乙烯單體中的雜質對聚合反應反生有重要影響，進而影響到聚氯乙烯產品的質量；其中某些雜質能夠使聚合反應“阻聚”或者“緩聚”，如乙炔雜質，其會延長氯乙烯單體聚合的誘導期而使反應時間增加，同時乙炔也是一種活潑的鏈轉移劑，導致聚氯乙烯分子質量降低及形成更多的端基雙鍵，從而影響到聚氯乙烯產品的質量和穩定性，與乙炔作用類似的雜質，還有如高氯化物、乙醛、二氯乙烷等；因此，應該嚴格控制氯乙烯單體雜質含量。水質也是影響聚氯乙烯產品質量的重要因素，水的硬度過高，聚氯乙烯的電絕緣性、熱穩定性就越差；水中氯離子含量越高，聚氯乙烯的顆粒形態就越差；水的pH值則會影響到分散劑穩定性，進而影響到聚合反應的發生；水質影響粘釜及“魚眼”產生；要求最好選用經離子交換樹脂或者電滲析處理過的去離子水。

2 生產工藝因素對聚氯乙烯產品質量的影響與控制

生產工藝是影響聚氯乙烯產品質量的重要因素；生產工藝科學、先進與否直接影響生產出烯樹脂產品的質量；我們都知道，對于聚氯乙烯生產這樣一個復雜聚合反應來說，任何人為因素的影響、干擾都會嚴重影響生產出的聚氯乙烯產品的質量。傳統生產工藝下，各廠商所使用的生產工藝及所涉控制操作等可謂是千差萬別，從投料到冷攪，從聚合反應控制到轉化率設定等一系列操作都存在著“變數”而無法做到統一；特別是關于聚合轉化率的設定，理論上設定為85%時得到的聚氯乙烯產品質量是最佳的，但在實際生產過程中很多企業為了追求高轉化率而在壓降達到0.3-0.5Mpa時才終止聚合反應，所生產聚氯乙烯產品的質量也就無法保證。目前，從生產工藝角度來保證聚氯乙烯產品的質量，比較可行的方法就是生產工藝的微機自動化，其能夠將生產過程中很多的人為因素轉化為系統因素，而系統因素是相對穩定的，其可以有效保證與提高聚氯乙烯產品的質量。

3 汽提、干燥工藝對聚氯乙烯產品質量的影響與控制

汽提和干燥工藝主要影響的是聚氯乙烯產品中的單體殘留量和雜質粒子數等。目前，我國諸多的聚氯乙烯生產企業都引進和應用了塔式汽提技術，其基本能夠將聚氯乙烯產品中單體的殘留量保持在一個很低的水平，如1×10-6以下；但是由于各聚氯乙烯生產廠所使用的工藝及控制方法不同，生產的聚氯乙烯產品質量還是不一樣，如塔頂噴淋設施不完備，或者不注重噴淋設施使用，長期的生產會使一部分聚氯乙烯粘附在汽提塔塔壁上，由于高溫而“變性”，一旦發生“淹塔”這些“變性”聚氯乙烯就會進入到系統中造成產品質量下降。干燥工序除影響氯乙烯單體中的雜質指標外，還影響到聚氯乙烯產品的含濕量而降低產品質量。針對汽提和干燥工序，為保證聚氯乙烯產品質量，比較可行的方法是一是設計制造或者引進更高水平的汽提、干燥設備，二是在控制上防止誤操作發生，進而保證與提高聚氯乙烯產品的質量。

參考文獻：

[1]王文燕.聚氯乙烯中“魚眼”的成因及預防措施[J].中國氯堿，2017（01）.

[2]劉洋.影響聚氯乙烯產品質量的因素及對策[J].化工設計通訊，2016（10）.

[3]楊存海，李俊仁，蔡生鈺，張靜.聚氯乙烯生產中的成本控制分析[J].化工管理，2016（32）.