氣固相法合成氯化聚氯乙烯樹脂的工藝探究

陳有忠

(青海鹽湖海納化工有限公司，青海 西寧 811600)

關鍵字：氣固相法；氯化聚氯乙烯樹脂；工藝探究

0 引言

在當前我國國民經濟發展過程中，工業領域中的有機產品在生產活動中的作用越來越明顯，而氯化聚氯乙烯樹脂就是其中的一種重要代表性材料，由于其具有性能良好的耐腐蝕性和耐熱性，在眾多的功能工業生產行業中應用廣泛。而氯化聚氯乙烯樹脂的氣固相法生產合成工藝相比于傳統方式消耗較小、產生的污染物質較少，適應現代科學發展的潮流和要求。所以很多塑料生產企業開始應用氣固相法對氯化聚氯乙烯樹脂進行合成，已達到節約生產成本以及節約能源的目的。

1 氯化聚氯乙烯樹脂簡述

1.1 氯化聚氯乙烯樹脂的性質

實際上氯化聚氯乙烯樹脂是聚氯乙烯材料的改性產品，所以在一定程度上也繼承了其所具有的一些特性。而且氯化聚氯乙烯樹脂中也含有較多的聚氯乙烯成分，所以氯化聚氯乙烯樹脂是一種以淺黃色或者是白色為主的粉末狀有機物質，并且由于氯化聚氯乙烯樹脂中的分子間具有非常強的相互作用力，因此其也具有較好的粘接性，從而使得氯化聚氯乙烯樹脂具有很好的機械強度，能夠耐腐蝕、耐高溫、耐老化。

1.2 氯化聚氯乙烯的應用

正是由于氯化聚氯乙烯樹脂具有良好的性能，而且相對于其他有機材料價格更廉價，被廣泛應用在化工、電器以及建筑造船等工業行業中。首先作為復合材料，擁有很好的抗張強度和耐熱度、抗沖擊性等等，用于管材和板材的制成；其次也可以用作發泡材料，氯化聚氯乙烯樹脂合成發泡材料具有絕緣性強和耐高溫的特點，可以成為建筑材料、電器零件以及化工設備等原材料；第三是可以用在化工管道輸送領域，因為優良的耐腐蝕性可以用作工廠熱污管、化學成分輸送管、濕氯氣輸送管道以及電解槽、電鍍溶液管道等；第四可以成為一種涂料，由于氯化聚氯乙烯樹脂可以溶于很多種有機溶劑當中，能夠制造出非常優秀的防腐涂料；第五氯化聚氯乙烯樹脂可以能夠改進氯纖維的性能，可以能夠將氯化聚氯乙烯樹脂加入到紡織過程當中，能夠有效的增強產品的耐熱性能；最后氯化聚氯乙烯樹脂也可以作用于醫療管材方面，氯化聚氯乙烯樹脂可以作為冷熱水管，可以保障管內不會滋生和繁殖細菌，其優良的衛生性能完全符合世界衛生組織的相關要求和標準，可以被用于制作醫療管材。

1.3 氯化聚氯乙烯樹脂氣固相法合成工藝

氣固相法也是一種氣固相反應過程，它是反應物系中存在氣相和固相的一種多相反應過程，主要分為氣固相催化反應和氣固相非催化反應。在合成氯化聚氯乙烯樹脂的過程中可以應用這兩個過程，借助光、熱、等離子體等進行氯氣催化。從而增強氯化聚氯乙烯樹脂的性能和質量，進一步增強氯化聚氯在工業生產中的使用壽命，同時也能夠達到節能減排，保護生態環境的目的，在未來工業發展道路上，氣固相法在氯化聚氯乙烯樹脂合成工藝中將會得到廣泛應用和推廣，相比于傳統的氯化聚氯乙烯樹脂合成方法具有強大的優勢和綜合效率。

2 氣固相法合成氯化聚氯乙烯樹脂工藝

氣固相法是合成氯化聚氯乙烯樹脂的一種重要工藝，是將其在紫外光和熱的條件下對聚氯乙烯進行一定的氯化，從而產生出氯化聚氯乙烯樹脂材料，這種工藝和傳統的合成方法相比，不需要進行額外的介質分散，所以具有非常大的簡便性，使得合成過程相對較短，并且沒有多余廢氣及廢液產生，將環境污染程度降到最低。但是氣固相法的氯化過程很難精準的控制，使得產品均勻性相當差，在工業生產中的應用有一定的束縛性。其主要有三種主要合成工藝，分別是熱引發氯化、等離子體引發氯化合成方法以及光引發氯化合成方法。

2.1 熱引發氯化

熱引發氯化的合成方法主要是通過特定的加熱手段來促使聚氯乙烯發生氯化的化學反應，控制溫度影響聚氯乙烯的氯化程度。在一定條件下，合理地提高加熱溫度能夠比較有效地強化氯化反應程度，合成的氯化聚氯乙烯樹脂性能更優越。但是如果對聚氯乙烯的加熱溫度過高，超過了其承受的極限值就會導致氯化反應失效，嚴重影響材料的合成。而如果加熱的溫度過低，就會減慢聚氯乙烯的氯化速度，反應的時間就要需要更長，所以在應用熱引發氯化的合成工藝時必須要合理的對反應溫度進行控制，要根據實際情況保持其在一定合理范圍之內，才能更好的合成氯化聚氯乙烯樹脂材料，從而為工業生產提供符合要求的樹脂材料。

2.2 等離子體引發氯化

在氯化聚氯乙烯樹脂合成工藝中，通過放電的形式來促使不穩定氣體發生氯化反應而產生等離子體，保障氯化聚氯乙烯樹脂材料的合成。而且另一方面等離子體在引發氯化時會在很大程度上激發一些高能電子和氯離子，從而能夠加快聚氯乙烯的氯化效率。因此等離子體引發的氯化反應相對于其他工藝能夠充分提高產品的質量和生產的效率，是未來氯化聚氯乙烯樹脂合成工藝研發的主要方向。

2.3 光引發氯化

氣固相法中的光引發氯化方法最主要的形式就是通過紫外光的作用，將氯氣的自由基進行有效的激活，保障聚氯乙烯能夠高效的發生氯化反應。在一般情況下所采用的合成工藝方法就是通過氣固流化床的紫外燈來對聚氯乙烯進行催化。除此之外由于氣固流化床在發生氯化反應時，其溫度較低，所以一般是可以對氯化聚氯乙烯樹脂進行連續性的生產，但是另一方面由于氯化反應的時間非常長，所以一定程度上使得氯化反應不夠均勻。

3 氣固相法三種生產工藝的對比

熱引發氯化、等離子引發氯化以及光引發氯化這三種合成工藝的主要操作方式不同，也就造成了生產出來的氯化聚氯乙烯樹脂的質量和性能存在一定差異。熱引發氯化方式相對比較便捷，流程簡單容易進行合成加工，但是產品的質量均勻性和使用性能很差，也因為反應裝置的規模很小，就使得氯化的速度較慢，不過熱引發氯化的綜合效率一般；而等離子體引發氯化方式的工藝流程就很復雜，雖然裝置的規模也比較小，但是其合成生產出來的產品質量性能優良，均勻性好而且氯化的速度相比于熱引發氯化和光引發氯化要快，然而等離子體引發氯化方式在合成氯化聚氯乙烯樹脂領域還沒有成熟完善的合成技術，總體應用的范圍和程度要比其他兩種方式要少；光引發氯化的方式也比較復雜，而且產品的性能質量較一般，氯化的速度相對其他方式來說要慢，但由于其綜合效率較好，實際生產活動中光引發氯化合成工藝應用正逐漸得到推廣。

4 結語

綜上所述，氯化聚氯乙烯樹脂是一種新型的樹脂材料，在化工、冶金以及建筑、電器等領域應用十分廣泛，能夠對工業的發展產生極大的促進作用，因此在實際的生產合成過程中要根據實際情況選擇氯化方式，保障氯化聚氯乙烯樹脂能夠符合產品的性能和質量要求，要不斷地改進氣固相法中的熱引發氯化、光引發氯化以及等離子體引發氯化等合成工藝，發揮氣固相法生產氯化聚氯乙烯樹脂生產工藝簡便、排放污染物少、能源消耗量低等特點，最終促進我國的氯化聚氯乙烯樹脂合成工藝的研發和創新，縮短與其他發達國家的技術差距。