聚氯乙烯(PVC)樹脂的后處理


聚合后的料液中有未聚合的VC和殘留引發(fā)劑,還有聚合度極低的PVC、單體挾帶雜質(zhì)和分散劑等.為保證pvc樹脂質(zhì)量和使用性能,要根據(jù)聚合配方,成品規(guī)格和用途作相應(yīng)處理.下面談?wù)剦A洗和干燥等工序.
1.堿洗
對(duì)于AIBN、明膠懸浮聚合體系,堿洗目的大致有三: 其一:破壞殘留.AIBN和PVC中的引發(fā)劑殘基. 聚合結(jié)束時(shí),料液中殘留大量AIBN,一般為投入量的80%以上.如果引發(fā)劑留在PVC樹脂中,會(huì)使樹脂在干燥過程中變色,甚至影響干燥工序的安全;也有毒. 因此要通過堿洗除去.原理是堿使不溶于水的'AIBN變?yōu)榭扇苡谒聂人徕c等,pvc樹脂借水洗除去,如下圖:

同理堿洗可以使PVC樹脂分子中的腈基(引發(fā)劑殘基)變?yōu)轸人徕c等,除去對(duì)PVC的毒性污染; 其二:清除明膠.明膠是一種膠朊蛋白的水解產(chǎn)物,與堿共熱,可分解為更易溶于水的較小分子,或形成氨基酸鈉,水洗過程中除去; 其三: 除去影響樹脂加工性能的分子量太低的PVC分子,這種PVC分子和高分子量的PVC不同,在堿作用下易脫HCI形成一種在較高溫度下極不穩(wěn)定的雙鍵結(jié)構(gòu),隨后斷裂分解為低分子化合物,由吹風(fēng)除去,
堿洗一般在70-80qC進(jìn)行.堿性條件固然會(huì)使AIBN的分解方式有所改變,但分解產(chǎn)生游離基的過程必然存在.如果不把產(chǎn)生的游離基及時(shí)清除,便可能使PVC重新活化,增加支鏈.為此,可在堿洗過程中吹風(fēng),,以抑制游離基的作用.同時(shí),吹風(fēng)還可以使VC單體從樹脂顆粒表面或空隙中更徹底地清除.這是有的工廠所使用的方法.較好的辦法是實(shí)行汽提,既徹底,回收也完全,不污染環(huán)境.
對(duì)于其他低活性引發(fā)劑如BPO,LPO等,因引發(fā)劑殘留量大,堿洗仍有必要.不過因不同性質(zhì)的引發(fā)劑危害不同,和堿的反應(yīng)難易不同,所以無論在堿的用量,堿洗溫度,還是時(shí)間長短上都應(yīng)該有所不同.
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對(duì)于高效引發(fā)劑、合成分散劑(如PVA,MC等)VC懸浮聚合體系情況不同了,如上所述的堿洗功能不明顯,一般可以省去.高活性引發(fā)劑一方面用量較少,另方面聚合過程中的分解程度高(80-90%).剩下的微量引發(fā)劑,通過在較高溫度下的吹風(fēng)處理,即可除得相當(dāng)徹底.圖1指示出不同活性引發(fā)劑的不周殘留量.圖1pvc堿洗不同活性引發(fā)劑殘留量。

可見高活性引發(fā)劑和低活性引發(fā)劑不同,聚合后再經(jīng)1小的熱吹風(fēng),殘留量甚低, 例如DCPD約2.2×10一4.克分子/ 噸PVC,不足投量的萬分之二。