Pvc의 중합 방법

PVC는 자유 라디칼 부가 중합에 의해 제조됩니다. 중합 방법에는 주로 현탁 중합, 로션 중합 및 괴상 중합이 포함됩니다. 현탁 중합은 PVC 전체 생산량의 약 80%를 차지하는 주요 방법입니다. 순수한 물, 액화된 VCM 모노머 및 분산제를 반응기에 넣은 다음 개시제 및 기타 첨가제를 넣습니다. 온도가 특정 온도로 상승하면 VCM 모노머는 자유 라디칼 중합을 일으켜 PVC 입자를 생성합니다. 연속 교반은 입자 크기를 균일하게 만들고 생성된 입자는 물에 현탁됩니다. 또한 마이크로 서스펜션 방법은 우수한 성능과 페이스트 형성 특성을 가진 PVC 페이스트 수지를 생산하는 데에도 사용됩니다.
① 현탁 중합법: 모노머를 수상에 마이크로 드롭 형태로 현탁 및 분산시키고, 선택된 유용성 개시제를 모노머에 용해시킨다. 중합 반응은 이러한 마이크로 방울에서 수행됩니다. 중합 반응의 열은 적시에 물에 의해 흡수됩니다. 이러한 미세 방울이 비드로 물에 분산되도록 하려면 젤라틴, 폴리비닐 알코올, 메틸 셀룰로오스, 하이드록시에틸 셀룰로오스 등과 같은 현탁액 안정제를 첨가해야 합니다. 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디사이클로헥실퍼옥시디카보네이트, 디에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 아조디이소벤트로니트릴, 아조디이소부티로니트릴 등 유기과산화물 및 아조화합물이 개시제로 주로 사용된다. 중합은 교반기가 있는 중합기에서 이루어진다. 중합 후 재료는 모노머 회수 탱크 또는 모노머 회수를 위한 스트리퍼로 흐릅니다. 그런 다음 혼합 케틀로 흘러 들어가 물로 세척하고 원심분리하여 탈수하고 건조하여 완성된 수지를 얻습니다. 비닐 클로라이드 모노머는 가능한 한 수지에서 제거되어야 합니다. 식품 포장용으로 사용되는 PVC의 경우 Free Monomer의 함량을 1ppm 이하로 관리해야 합니다. 중합 중 특정 분자량 및 분자량 분포 범위의 수지를 얻고 폭발 중합을 방지하기 위해 중합 중 온도 및 압력을 제어해야 합니다. 수지의 입자 크기 및 입자 크기 분포는 교반 속도와 현탁액 안정제의 선택 및 양에 의해 제어됩니다. 수지의 품질은 입자 크기 및 입자 크기 분포, 분자량 및 분자량 분포, 겉보기 밀도, 다공성, 피쉬 아이, 열 안정성, 색상, 불순물 함량 및 분말의 자유 흐름으로 특징지어집니다. 중합 반응기는 주요 장비로 스테인레스 스틸 또는 에나멜로 라이닝된 강철 반응기로 구성되며 온도 조절을 위한 교반기 및 전열 재킷 또는 내부 냉각 배수관, 환류 응축기 등이 장착되어 있습니다. 생산 비용을 줄이기 위해, 반응기의 부피는 수 입방미터에서 10입방미터 이상으로 점차 확장되었으며 최대 부피는 200입방미터(주전자 반응기)에 도달했습니다. 중합제는 여러 번 사용한 후에 물때를 제거해야 합니다. 현탁 안정제로서 폴리비닐 알코올 및 셀룰로오스 에테르로 제조된 PVC는 일반적으로 느슨하고 기공이 많고 표면적이 크며 가소제를 흡수하고 가소화하기 쉽습니다.
② 로션 중합: PVC의 산업 생산을 위한 최초의 방법. 로션 중합에서는 물과 염화비닐 모노머 외에 유화제로 ​​소디움 알킬 설포네이트와 같은 계면활성제를 첨가하여 모노머를 수상에 분산시켜 로션을 형성한다. 수용성 과황산칼륨 또는 과황산암모늄이 개시제로 사용되며 "산화 환원" 개시제 시스템도 사용할 수 있습니다. 중합 공정과 현탁 방식이 다릅니다. 폴리비닐 알코올은 또한 에멀젼 안정제로, 도데실 메르캅탄은 조절제로, 중탄산나트륨은 완충액으로 첨가됩니다. 중합 방법에는 배치 중합, 반 연속 중합 및 연속 중합의 세 가지가 있습니다. 중합 생성물은 유제이며 로션의 입자 크기는 0.05-2 μm입니다. 분말 수지를 형성하기 위해 스프레이로 직접 적용하거나 건조시킬 수 있습니다. 로션 중합법은 중합 사이클이 짧고 제어하기 쉽습니다. 수득된 수지는 고분자량 및 균일한 중합도를 갖는다. PVC 페이스트, 인조 가죽 또는 함침 제품을 만드는 데 적합합니다. 로션 중합 공식은 복잡하고 제품의 불순물 함량이 높습니다.
③ 벌크 중합: 중합 장치는 특수하며 주로 수직 예비 중합 케틀과 프레임 교반기가 있는 수평 중합 케틀로 구성됩니다. 중합은 두 단계로 수행됩니다. 모노머와 개시제는 프리폴리머 반응기에서 1시간 동안 프리폴리머화되어 시드 입자를 생성합니다. 이때 전환율은 8%~10%에 도달한 후 2차 중합 반응기로 유입되며, 여기서 예비 중합체와 동일한 양의 단량체가 투입되어 중합이 계속된다. 전환율이 85~90%에 도달하면 잔류 모노머를 배출한 후 분쇄 및 체질하여 완제품을 얻는다. 수지의 입자 크기와 형태는 교반 속도에 의해 제어되며 반응열은 단량체의 환류 응축에 의해 방출됩니다. 이 방법의 생산 공정은 간단하고 제품 품질이 좋으며 생산 비용이 저렴합니다.