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PVC用自由基加成聚合方法制备，聚合方法主要分为悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法和微悬浮聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80%-82%左右，其次是乳液聚合法，约占PVC总产量的10%-12%，然后是本体聚合法，约占8%。悬浮法和本体法得到的颗粒结构相似，平均粒径为100~160微米。乳液法和微悬浮法生产得到的粒径大约为0.2微米和1微米。只有少量涂料用聚乙烯共聚物才用溶液法制备。将纯水、液化的VCM单体、分散剂加入到反应釜中，然后加入引发剂和其它助剂，升温到一定温度后VCM单体发生自由基聚合反应生成PVC颗粒。持续的搅拌使得颗粒的粒度均匀，并且使生成的颗粒悬浮在水中。此外，还有用微悬浮法生产PVC糊用树脂，产品性能和成糊性均好。

①悬浮聚合法 [5]：氯乙烯悬浮聚合的基本配方由氯乙烯单体、水、油溶性引发剂、分散剂组成，但实际上还添加pH调节剂、分子量调节剂（主要用于低聚合度品种）、防粘釜剂、消泡剂等。根据疏松型和紧密型聚氯烯的要求不同，配方中的水和单体比在(1.2~ 2):1之间变动。氯乙烯悬浮聚合过程大致如下：将水、分散剂、其他助剂、引发剂先后加入聚合釜中，抽直空和充氮排氧，然后加单体，升温至预定温度聚合。在聚合过程中温度和压力保持恒定。后期压力下降0.1~0.2MPa，相当于80%~85%转化率，结束聚合。如降压过多，将使树脂致密。聚合结束后，回收单体，出料，经后处理工序，即得聚氯乙烯树脂成品。

氯乙烯聚合时，向单体转移是主要的链终止方式，以致聚氯乙烯的聚合度(600~1600)与引发剂浓度无关，仅由温度(45~65℃来控制，温度波动需控制在0.2~ 0.5℃之内。聚合速率主要由引发剂用量来调节。目前聚合釜的传热性能较好，多选用过氧化碳酸酯一类高活性引发剂，用量为0.02%~0.05%。如果采用高活性和低活性引发剂复合使用，且复合得当，如半衰期为2h，则可望接近匀速反应。匀速反应有利于传热和温度的控制。聚氯乙烯-氯乙烯是部分互溶体系，形成两相: 一相是溶胀有氯乙烯（约30%）的聚氯乙烯富相，成为聚合的主要场所，另一相是溶解有微量聚氯乙烯(<0.1%)的单体相，接近纯单体。转化率>70%时，单体相消失，体系压力开始低于纯氯乙烯的饱和燕气压，聚氯烯富相中氯乙烯继续聚合。聚合至85%转化率，结束反应，以免影响树脂颗粒的疏松结构。分散剂的性质对聚氯乙烯颗粒形态的影响至关重要。选用明胶时，其水溶液表面张力较大（25°C为68 mN·m-1），将形成紧密型树脂。制备疏松型聚氯乙烯时，要求个质表面张力在50 mN·m-1以下则可将部分水解聚乙烯醇（水溶液表面张力为50~55 mN·m-1）和轻丙基甲基纤维素（水溶液表面张力为45~50 mN·m-1）复合使用，有时还添加第三组分。复合分散剂的配合虽然可以表面张力作部分参考，但多少还带有经验技艺的成分。

具体的流程如下：

使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。作食品包装用的PVC，游离单体含量应控制在1ppm以下。聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。

聚合反应釜是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化发展，最大已达到200立方米（釜式反应器）。聚合釜的高传热能力对聚合温度恒定起着保证作用，而搅拌除对混匀物料和传热有帮助外，对液液分散和树脂颗粒特性也有显著影响。传热和搅拌是氯乙烯聚合的两大工程问题。聚合釜经多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纤维素醚类等为悬浮稳定剂制得的PVC一般较疏松，孔隙多，表面积大，容易吸收增塑剂和塑化。

②乳液聚合法：最早的工业生产PVC的一种方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系，聚合历程和悬浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂，十二烷基硫醇作调节剂，碳酸氢钠作缓冲剂的。聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。聚合产物为乳胶状，乳液粒径0.05～2 μm,可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。乳液聚合法的聚合周期短，较易控制，得到的树脂分子量高，聚合度较均匀，适用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸渍制品。乳液法聚合的配方复杂，产品杂质含量较高。

③本体聚合法：聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。本体法聚氯乙烯的颗粒特性与悬浮法树脂相似，疏松，但无皮膜，更加结晶。本体聚合除了散热、防粘外，更需要解决颗粒疏松结构的保持问题，多采用两段聚合来保证。第一段为预聚合，在立式釜中进行。小部分氯乙烯和限量高活性引发剂（如过氧化乙酷基磺配）加入釜内，在50~70℃下预聚至7%~11%转化率成为死端聚合，防止转化率过高。快速搅拌，形成疏松的颗粒骨架。由夹套和冷凝器带走的热量来估算转化率 [6]。

预聚物、更多单体和另一部分引发剂加入另一低速搅拌（30r/min）釜，单体就在预先形成的颗粒骨架上继续聚合，使颗粒长大，保持形态不变。到70%~90%转化率，结束聚合。排出残余单体，再经粉碎、过筛即得成品。预聚只需1 ~ 2 h，聚合却要5~ 9 h，一个预聚釜可配用几台聚合釜。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制，反应热由单体回流冷凝带出。此法生产过程简单，产品质量好，生产成本也较低。

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