影响聚氯乙烯树脂产品质量的因素分析

影响聚氯乙烯树脂产品质量的因素分析

申洪泽

新疆中泰化学阜康能源有限公司  新疆 昌吉  831500

关键词：聚氯乙烯树脂；质量；影响

摘要：本文主要介绍聚氯乙烯生产过程中，对杂质、白度、鱼眼产生的原因进行分析，并针对装置设备特点，提出整改措施，降低杂质、白度、鱼眼对产品质量的影响。

聚氯乙烯树脂以其具有的阻燃、绝缘、耐磨损等优良的综合性能贏得了广阔市场,广泛应用于轻工、建材、农业、日常生活、包装,电力等部门,尤其在建筑塑料,农用塑料,塑料包装材料,日用塑料等领域占有重要地位[1]。现在以塑代木、以塑代钢以成为不争的事实，但要在聚氯乙烯行业不断发展壮大，提高产品质量是关键所在。

一、杂质粒子数影响因素

聚氯乙烯树脂中杂质粒子可分为机械杂质和焦化的PVC树脂颗粒，树脂中黄点对一般PVC制品的影响不大，机械杂质会影响塑料制品的美观和透明度，而且有损于制品的介电性能和力学性能[2]

（一）汽提系统产生杂质的原因

提塔冲洗洗水全部为回用母液水，而我们回用的母液水主要是通过自然沉降和过滤。而母液水槽每年清理一次，而母液水槽内长期积累的树脂会因高温变红，回用的母液水中不可避免含有部分变色树脂，母液水中附带树脂进入系统会造成杂质上升。汽提塔在提降量过程中，若操作不当，浆料进料量与蒸汽流量不匹配，会造成汽提塔塔底液位波动，发生塔盘积料现象。塔盘积料过程中，会将汽提塔塔壁上或冲洗盘管上长期积累的浆料被带到系统中，这些积料因长期在高温下烘烤，已变成黄色或黑色，这些变色的料进入系统后，就会造成产品杂质超标，影响产品质量。

（二）干燥产生杂质的原因分析

在干操装置因系统或设备故障造成装置停车时，若员工在操作过程中，干燥床温度控制不当，不能及时将干燥床内温度控制下来，会造成聚氯乙烯树脂在高温下滞留时间长，轻则造成树脂水份含量低，树脂开花，不易过筛和包装，重则造成树脂变色，形成杂质。干燥床内加热盘管在长时间使用过程中，因高温、腐蚀等原因，造成干燥床盘管泄漏，泄漏出的热水与PVC树脂混合，造成树脂粘附在盘管上或干燥床布风板上，使干燥床内局部物料沸腾不起来,长时间受热后变质后形成杂质，一般干燥床内形成的杂质多为灰色小点，不容易被发现，因此，经常发现时杂质已严重影响产品质量，必须停车进行处理，对装置安全平稳生产造成较大影响。

（三）针对杂质粒子的解决措施

1.针对各类设备死角积料，定期对设备进行清理，汽提塔及螺旋板换热器基本在三个月清理一次。但出料槽及浆料槽只能通过槽顶部喷淋阀进行冲洗，而冲洗量、冲洗次数都有操作工来控制，没有具体的要求。因此，有时冲有时不冲的现象。车间需对浆料槽冲洗制定规范，保证冲洗次数及冲洗质量，降低设备积料对质量的影响。

2.改进了出料槽喷淋阀，加强冲洗出料槽壁上的粘附浆料，防止浆料二次受热变黄而形成的杂质。严格控制汽提塔的液位，在汽提塔提降量过程中，要求员工严格按照操作规程操作。先提高蒸汽流量，根据蒸汽流量及汽提塔各层温度，缓慢提升进塔浆料流量。在蒸汽量不足时，降低浆料流量，保证每层塔盘温度分布均匀，避免因蒸汽流量不足，造成塔盘温度波动，影响产品质量。

二、白度影响因素

PVC树脂的白度是后加工的重要指标，特别是对型材、管材生产，若树脂白度偏低，生产出的型材、管材产品就会亮度及光泽度不够，对产品外观产生较大影响，因此，下游加工企业对树脂白度的要求较高。目前中泰化学使用仪器测定原始白度和老化白度。

（一）聚合体系铁含量超标

聚合体系铁含量超标会造成反应过程中催化脱除氯化氢，使PVC树脂的热稳定性下降，严重时还会出现大颗粒、颜色变黄等。单体中铁离子主要来源于设备及管道。单体中若含有水份，会造成单体分解出氯化氢，并与氯化氢生产盐酸，对设备造成腐蚀，产生铁离子[3]。铁离子的存在一是会延长聚合反应时间;二是使产品白度下降。为降低单体中含水量，我公司在精馏前，增加气相分子筛干燥装置，降低气相VCM中水份含量。其次，还在精馏后增加固碱干燥装置，利用球碱对液态单体进行干燥，进一步降低单体中水份含量。单体通过两次干燥后，水份明显降低，从装置刚开车时的500~600ppm降至100~200ppm，有效降低的单体中含水，也减少了管线设备腐蚀，继而降低了体系含铁问题，树脂产品质量也明显提高。

（二）聚合体系氧含量偏高

聚合体系中的氧主要为无离子水中的溶解氧，氧含量偏高会造成聚合体系PH值下降，使PVC树脂不稳定结构增多。软水脱氧装置对聚合使用的无离子水进行二次脱氧处理，主要采用脱氧塔、真空泵等设备，对无离子水进行脱氧处理，降低纯水中的溶解氧，减少因无离子水含氧对反应体系及产品质量的影响。为有效监控系统中的氧含量，并在回收装置上安装在线含氧检测仪，对系统中的氧含量进行时时监控，便于及时发现及时处理。对增加脱氧前后无离子水含氧量进行检测，脱氧前纯水含氧量平均在7.15ug/l，脱氧后纯水含氧量平均为3.43ug/l，脱氧效果良好，达到装置预期的小于5ug/l的效果；软水脱氧后，树脂白度有了明显提升，从投用前的平均79.8提升至投用后的81.7。

（三）回收单体对白度的影响

回收单体中因含有大量残留引发剂、终止剂、阻聚剂等助剂，再次加入系统参与反应时，不仅对反应系统产生影响，造成助剂消耗量增大，还对产品白度造成严重影响。

三、鱼眼的影响因素

（一）二次聚合

聚合釜冲洗不干净，如冲洗水阀的喷头故障或冲洗水压力、流量不足,将造成釜壁及内冷管上附着的树脂遗留在釜内,其次，母液水作为冲洗水，母液水中的树脂再次进入聚合釜，在下一批次反应时,再次聚合,单体进入树脂孔隙进行深度聚合，将原有孔隙或形成立体结构的交联聚合物填满，致使塑化加工时，增塑剂难以进入颗粒内部而成为不塑化的永久性的鱼眼。

（二）快速粒子形成面造成“鱼眼”的形成

聚合体系局部过热,低分子质量的聚合物微粒在单体相中溶涨速度快,形成透明胶粘相,表面具有透明胶粘相的粒子会互相粘结形成透明胶粘相大粒子;如果局部过热严重,出现次数较多,则整个粗大粒子就会形成透明相;无论是整个透明粒子,还是表面透明粒子,在塑化加工中都难塑化成型,均易形成“鱼限”

（三）降低鱼眼措施

1.定期对喷淋系统进行检查，并将冲洗水压力、流量设定报警值，当冲洗水流量、压力低时，及时处理。其次，缩短清釜周期，清釜由每年清釜一次，缩短到半年清釜一次，降低因釜内塑化物对产品质量的影响。

2.在聚氯乙烯聚合体系中，选择分散能力和保胶能力均衡的分散剂。主分散剂能保持树脂颗粒的大小，并有降低界面张力和保胶能力的双重作用，通常采用醇解度为70%-85%的聚乙烯醇。而辅助分散剂主要控制初级粒子的聚结，减少熔结，使初级粒子稳定，从而形成疏松骨架，因而选择界面张力低而保护能力适中的分散剂，主要选择45%-50%醇解度的聚乙烯醇。

四 结束语

通过对影响产品质量因素进行分析，并根据本公司装置生产特定，从设备、操作、工艺、管理不同方面采取相应措施，减少不同指标对产品质量的影响，提高公司生产树脂产品质量，提高公司产品在市场上的竞争力。

参考文献

[1] 曹源，《影响聚氯乙烯树脂产品质量的因素》[J].中国化工贸易，2012，（11）: 2.

[2]任伟明，《浅论影响聚氯乙烯树脂质量的因素与分析》[J]中国化工贸易，2012，（4）306

[3]王广斌，孙志刚，于星《PVC树脂质量影响因素及相应措施》[J]聚氯乙烯，2010，（11）:45-46