探索氯乙烯本体预聚合成粒过程研究

《探索氯乙烯本体预聚合成粒过程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学材料与化学工程学院硕士学位论文氯乙烯本体预聚合成粒过程研究姓名：阚浩申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：黄志明20080601浙江大学硕士学位论文摘要本体聚氯乙烯(M．PVC)生产无需聚合产物的离心、干燥等后处理工序，较悬浮聚氯乙烯(S．PVC)具有生产成本低，投资费用省等优点；其树脂分子量分布集中，颗粒均匀，有较高的表观密度和孔隙率，加工性能佳，应用面广，有很好的发展前景。但生产中存在着“B”级品料多(>10％)，单体残留量高(>5mg／1(曲等质量问题，影响M．PVC的进一步发展。国外对M．Pv

2、C研究得较早，但仅涉及聚合初期初级粒子的研究和成粒机理的定量描述，不能用于指导质量问题的解决。国内在氯乙烯(vC)本体聚合方面的研究远滞后于国外，尤其在成粒机理方面尚属空白。本文针对产生“B”级品料影响较大的本体预聚合阶段，着重研究聚合温度、引发剂品种和用量及搅拌转速等因素对预聚合转化率、产物分子量及分布、树脂颗粒特性等的影响规律，同时考察预聚合阶段的成粒过程，以期为优化VC本体预聚合工艺条件、对降低“B"级品率和单体残留量有所帮助。聚合动力学研究表明，聚合温度、引发剂品种和用量以及搅拌转速等对聚合动力学、分子特

3、性的影响与悬浮聚合具有相同的规律。所用引发剂活性依次为：Luperox610>Luperox223≈Luperox10，以Luperox10替代Luperox223可改善树脂的热性能，Luperox610与Luperox223(I：1)复合可使聚合平稳、生产效率提高。氯乙烯本体预聚合成粒过程的研究发现，随着转化率的提高树脂体均粒径Dv增大，分布趋子集中，到一定转化率后Dv增加缓慢，分布也趋于定值，称此转化率为预聚临界转化率f’对应的体均粒径为临界粒径Dvf。随着搅拌转速的增大，f逐渐降低，Dvf也逐渐减小。聚合温

4、度和引发剂用量对Dv、f和Dvf几乎没有影响。采用光学显微镜、扫描电镜和压汞仪从树脂颗粒群、外部形貌和内部结构三个层次考察预聚合过程中树脂颗粒形态的变化。光学显微镜照片显示，低转化率时树脂中的小粒子较多，分布较分散，颗粒形貌不规整；随着转化率的提高，小粒子逐渐消失，分布趋于集中，颗粒形貌也逐渐规整。从树脂颗粒外部形貌的扫描电镜照片看到，随着转化率的增加，颗粒的表面的初级粒子粒径略有增大、凝聚加剧，表面由疏松逐渐变得致密，形貌也变得圆整。压汞仪的测量表明，临界转化率之前，树脂颗粒的孔容和孔隙率随着转化率的提高面增大

5、，在临界转化率之后，孔容和孔浙江大学硕士学位论文隙率逐渐下降。基于以上研究结果并结合J．Boisel等提出的VC本体聚合初级粒子的成粒机理，本文提出了VC本体预聚合的树脂颗粒成粒机理。VC本体预聚合前为均相体系，经引发产生大分子链并迅速缠结形成球状絮状物，然后进一步增大而成为最初的原始粒子。随着转化率的提高，原始粒子凝聚形成直径为O．1～O．3岬的初级粒子。随着聚合不断地进行，初级粒子内原始粒子的数目不断地增多使得初级粒子的粒径不断地增大，但初级粒子的数目基本恒定不变。最后初级溶胀胶粒进一步团聚成为150～260

6、岬的树脂颗粒。本文的研究结果可供预聚合临界转化率的优化控制参考，以期对降低“B”级品率和单体残留量有所帮助。关键词：氯乙烯本体聚合，预聚合，转化率，分子量及分布，粒径及其分布，成粒机理II浙江大学硕士学位论文AbstractProductionofbulk(maSs)p。ly(Vinylchloride)(PVC)resinhasn0cent】‘如gationoftheproductandnodryingtreatment．ComparedtosuSpensionpolymedzation，也einvestmen

7、tandoperationcostofvinylchloride(VC)bulkpolymerizationprocessis10wer．M．PVCresinse】(1libitan姗wmolecularweightdist曲面on，mlifompaIticledi锄eter，higherapparentdens时alldporosity，coVeringa谢de姗geofusesandhavingapromisingexpect．ProductionofM．PVChaSseveraldefects，suChaS

8、hi曲proportionof“B’’levelproduct(>10％)觚dhighcontentofresiduemonomerresidue(>5mg／k蓟，whichaffectthe觚herdevelopmentofM-PVCproduct．nee越liers锨dyonM-PVCtechnology、verecarriedbyforeignreSearcherS