氯乙烯聚合和聚氯乙烯改性分析

摘要：氯乙烯的聚合分为悬浮聚合、微悬浮聚合及乳液聚合，以悬浮聚合为主，一般来说共聚物是具有不同的化学组成分布和不通的分子量分布的一种高分子聚合物。高分子作为改性剂（聚合物改性剂）是共混物的一种应用，共混物是共和聚混物的简称。PVC改性有聚合改性、共混改性和复合改性，聚氯乙烯改性后可以生产更多产品，更好的满足人民的生活需求。

关键词：氯乙烯　聚氯乙烯　悬浮聚合　乳液聚合　微悬浮聚合　聚合改性　共混改性

聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一，其相关的制品从硬到软，应用很广泛。四十多年来，我国聚氯乙烯工业的发展是参展国外工艺的基础上，广泛进行工业设备既工艺的革新，现今的生产能力已经超过百万吨了，成了我国产量最大的塑料品种之一。随着市场需求的不断增大，为了提高聚氯乙烯的性能，到20世纪20年代末，在该领域中出现了两大方面的突破：一种就是增塑，是在1933年发明添加增塑剂，另一种就是聚合，对聚氯乙烯起到改性作用，以期在生产加工的过程中能起到最有效的作用。

一、氯乙烯聚合

1.悬浮聚合

氯乙烯-醋酸乙烯共聚物简写（VC/VAC）。氯乙烯-醋酸乙烯共聚物主要有三大用途，一个是用于塑料地砖，一个是用于密文唱片，再一个就是在涂料中的应用。氯乙烯-醋酸乙烯共聚物（VC/VAC）的悬浮聚合方法，基本上是和PVC悬浮聚合的方式有着共通的效果，只不过就是多了一种单体。一般说来，在共聚物中，VAC的成分含量越高，共聚物的分子量反而就会越低，制造过程也就越困难。其中，制造过程中的困难主要表现在两个方面：第一，就是聚合过程中悬浮液的稳定性比较难控制好，再一个就是聚合终止时，未反应单体的回收工作比较难以有效地实施。与此同时，在悬浮聚合的技术标准，以及聚合反应所需的设备方面也需要特别的注意，例如，工具温度有可能高于均聚温度，聚合釜应受较高压力，具备良好的传热能力，所以，就必须高度重视悬浮体系的稳定性问题，包括分散剂系统、搅拌系统。另外，值得注意的是，反应终点不可追求高转化率，这样对制备化学组成较均匀的共聚物不利。再者，一定且必定要考虑未反应单体的回收问题。第一级回收系统的冷凝器将收集到的VC/VAC两种单体的混合物，回收VC是含有VAC，不可直接用于均聚的制备[1]。

2.乳液聚合

乳液聚合又称溶液聚合，它是在多级聚合釜中进行的，并可在后续的釜中添加较活泼的单体VC，用来制成化学组成均匀的VC/VAC共聚物，专门用于涂料。也可采用单釜反应的溶液聚合，连续的向聚合釜中添加单体、溶剂与引发剂的混合物，一定要将转化率控制在较低的水平上，才能转化成化学组成均与的共聚物。但是未反应单体回收的任务会加大，溶液聚合时有大量溶剂，故聚合压力会比较低，因此不需要添加悬浮稳定剂或乳化剂等[2]。

3.微悬浮聚合

LG化学公司专利报道了一种比较先进的PVC种子的制备方法，就是需要充分运用PVC树脂，把乳化剂、VC、引发剂放入水介质中，均化器压力调整为3792.25-6895.00Kpa均化以上的化合物，并进行微悬浮聚合。

二、PVC的改性

1.聚合改性

以高表观密度VC-醋酸乙烯酯共聚树脂（VAC）的生产为例。在生产高表观密度VC-醋酸乙烯酯共聚树脂（VAC）的过程中，首先在聚合釜中加入相对总料量的30%-70%VC及全部VAC，引发剂和纤维素分散剂，在40至70度开始聚合，在聚合过程中加入剩余VC单体，得到的VAC含量高、粘度小、加工温度低、表观密度大、流动性好及黏结力强的共聚物[1]。

2.共混改性

共混的关键在于“混”，“混”后在物质的结构及性能上产生什么样的变化，互溶性和相容性特别容易混淆，两者既有关系又有区别，相容性是指2种聚合物混合在一起后能产生有益的或期望的结果。主要从性能上说，这是共混的目的。但是并不要求两个聚合物完全互溶，两个聚合物组分之间的粘附作用是必须的，是共混物所要求的。从热力学角度来看，不论是2种聚合物之间的粘附作用、表面粘附离以及互溶性等都和两种聚合物之间的相互作用力密切相关，共混就是为了制造性能上、价格上具有优势的产品。高分子作为改性剂（聚合物改性剂）是共混物的一种实际应用。特别是PVC方面，用于PVC加工助剂的聚合物改性剂，它可以改善PVC的热熔加工性能，加速热熔的均化过程、大大提高热熔速率，可以看作是一种加工流动性的促进剂[3]。

3.复合改性

纤维类和乙烯-乙烯-丁二烯―苯乙烯（SEBS）冲击改性剂加入量对PVC符合物性能的影响。纤维量小于30%时，所有复合物存储的模量和拉伸强度随着纤维加入量的增加而增加，但不同的纤维改性材料的性能有差异，但差异较小，加入SEBS使模存储量降低，拉伸度反而增强，纤维的加入有利于复合材料冲击强度的提高，但是SEBS的加入对大多数复合材料的冲击强度影响不大，几乎可以忽略。将PVC复合材料在水中浸泡4周，PVC/谷糠复合材料的吸水率和厚度膨胀率达到最小。以上结果说明，采用农作物纤维复PVC具有类似木粉PVC的特性[2]。

三、结语

近年来，我国汽车行业的迅猛发展，汽车需求量的不断增大，使得汽车总产量不断增加。使对聚氯乙烯隔板树脂的需求不断增大，从市场需求来看，目前韩国、日本、俄罗斯等国外进口的聚氯乙烯隔板树脂质量不能完全满足我国生产加工厂家的设备要求。因此，为了确保我国在该领域的快速发展，还需要我们自己在原有的技术基础上不断探索，不断前进。

参考文献

[1]包永忠，邬春涛，黄志明.氯乙烯聚合和聚氯乙烯改性的研究[J].聚氯乙烯，2009，12（12）：14-20.

[2]李艳华.氯乙烯共聚合及聚氯乙烯改性[J].江西化工，2010，4（5）：38-41.

[3]赵永芸，张殿荣，张育燕.软质高聚合度聚乙烯的改性[J].中国塑料，2011，12（6）：36-41