试析PVC树脂产品质量影响因素论文_何钦 柯芸

试析PVC树脂产品质量影响因素论文_何钦 柯芸

摘要:随着我国发展的脚步日益加快,PVC树脂产品的应用范围逐步扩大。PVC 树脂是 PVC 型材生产中的主要原材料,成分占据原材料总体成分的75%左右,从实际应用情况来看,PVC 树脂具备玻璃形态、高弹形态、黏流态三种特性,加工方便。伴随PVC树脂在人类社会生产中的广泛应用,关于PVC树脂提升,学术界确定了一个新的标准,即在以往的基础上对PVC树脂的密度和聚合度提出了更高的要求。在新标准的要求下为了能够更好的提升PVC树脂质量。

关键词:PVC树脂;产品质量;影响因素

1 PVC树脂产品质量影响因素

1.1终止剂加入量不足

在PVC树脂产品生产过程中,会存在一些质量影响因素,终止剂加入量不足就是其中一项。终止剂加入量不足会直接影响树脂的白度,需要对终止剂的原料检验、配制、实际加入量等进行全程跟踪记录;不同类型的终止剂管线尽量不要相连,防止互串;另外,环保型终止剂的使用是行业趋势(出口欧盟的 PVC 产品要求不含双酚 A、DOP、重金属等),应提早进行技术储备。目前国外的终止剂基本上都已达到环保要求(抗氧剂悬浮体系),国内近年来也有企业在生产和使用环保型终止剂,总体来说,其都具有环保无毒、用量少、能在一定程度上提高热稳定性的特点,主要以水溶液、油溶液和悬浮液为主。抗氧剂不溶于水,只能悬浮在水中或溶解于油类物质中,但油溶液的溶剂又会变为聚合反应的“杂质”,所以能够长期储存的悬浮液体系代表了行业内较先进的终止剂水平。

1.2 聚合体系氧含量偏高

聚合体系中的氧主要为纯水中的溶解氧,含量偏多会造成聚合体系 pH 值降低,使 PVC 树脂不稳定结构增多。建议采取以下措施:①配套纯水脱氧塔并保证运行稳定,②对纯水罐进行氮封处理,③采取开盖入料工艺,④保证抽真空效果。

1.3热稳定性检测

目前,国内各厂家都有关于树脂热稳定性的内控标准,而在不同的检测仪器、不同的终止剂体系条件下检测出的热稳定性结果也不同,有的树脂老化白度较高或热稳定时间很长,但实际加工后,成品白度并不高。笔者认为,树脂最终还是要满足加工需求,所以将树脂挤出造粒或压片加工为成品后,再对成品的黄度、雾度等进行检测(检测条件达不到时可以通过肉眼对比),在判断树脂的热稳定性上更具有说服力。

3提高PVC树脂产品质量的策略

3.1 PVC树脂各项指标分析

第一,黏数。PVC树脂是分子质量不等PVC分子组成的混合物,因而,树脂的平均分子质量大小对其制品的加工特征有着十分重要的影响。悬浮聚合制作得到的PVC树脂分子质量分布越狭窄,产品的质量将会越高。第二,杂质。在PVC制品加工制作的过程中,如果杂志颗粒数量较多,那么就会在无形中降低制作品的外观、强度和韧性。第三,挥发物。挥发物主要是指PVC树脂中所包含的水分,挥发物的含量过高、过低都不利于树脂的加工。第四,表观密度。表观密度是指PVC树脂粉体没有被压缩情况下单位体积的质量。表观密度的指标大小和PVC树脂颗粒形态、颗粒大小存在密切的关联,也对PVC树脂的后期加工有着十分重要的影响。一般高分子质量的树脂被用来进行软制品的加工,由此对树脂的颗粒孔隙率有着较高的要求,而对表观密度要求较低。第五, “鱼眼”数量。 “鱼眼”是PVC树脂加工过程没有没有被塑化的颗粒, “鱼眼”的存在对PVC树脂后期加工的电绝缘性、力学性能等有着较高的影响。第六,老化白度。老化百度是指PVC树脂在160摄氏度环境下加热10分钟之后得到的白度,是衡量PVC树脂产品加工质量和抗老化性能的重要关键。

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3.2加强对球罐单体的质量监控,发现质量波动,及时调整聚合配方

单体中杂质含量过高会影响 PVC 树脂质量, 例如单体中乙炔、乙醛或铁含量过高,都会降低 PVC 树脂的热稳定性。 单体中的 HCl 易在水中形成 H + 、 Cl - ,会降低聚合体系 pH 值,影响聚合体系的稳定性,同时, Cl - 的存在, 对聚合物颗粒度影响很大, 特别是对 PVA 分散体系,易使颗粒变粗。 单体中水含量过高时,会产生酸液腐蚀设备形成铁离子,铁离子进入聚合体系,一方面会使聚合诱导期延长,降低反应速度,另一方面会使树脂热稳定性变差,产品带色,老化白度降低。二期 30 万 t/a乙烯氧氯化法 VCM 装置开车成功后, 阳煤恒通加强对球罐单体的质量监控,发现质量波动,及时调整聚合配方。 例如, 阳煤恒通开车初期曾出现一批次PVC 制品发黄,分析原因是回收单体在回收过程中因含水导致酸度积聚, pH 值最低达到 2 , 于是加强对球罐单体的质量监控,发现质量波动,及时调整聚合配方, 将缓冲剂小苏打加入量由正常时的 1.5kg 提高至 2.0kg ,以适应体系的轻微变化;在出料过程提高每釜加碱量到 7~8 kg 干基,保证回收单体槽 pH 值在 5.0~6.0 ,进而保证了产品白度。

3.3 PVC 树脂杂质粒子的防范

PVC 树脂杂质粒子数超标会造成产品等级率下降,给产品的销售造成一定影响。通过观察投产5 年以来的运行情况,发现造成 PVC 树脂杂质粒子数超标的原因是汽提塔运行不稳定,频繁出现满塔现象,导致塔壁黏附 PVC 树脂,经过一段时间后变黄脱落即成为杂质粒子。为此,在汽提塔塔顶增加消泡剂加入装置,防止汽提塔在运行过程中出现满塔现象。消泡剂加入装置由计量泵、消泡剂加料斗、消泡剂储罐、加入控制球阀组成。消泡剂储罐与计量泵相连接,计量泵出口管线与汽提塔塔顶进料层加入口相连接。消泡剂储存在储罐内,由 1 台计量泵按恒定的流量加入到汽提塔内,有效控制了汽提塔进料层产生泡沫而导致的堵料、淹塔现象。

3.4 PVC干混料加工性能的质量检测

PVC干混料的加工性能质量检测是指按照规定的要求,按照一定生产规定来制作混合干料,之后在转矩变仪的作用下来检测混合料的密度,之后将最终的密度信息以曲线的形式展现出来。通过对五家PVC树脂生产企业进行研究后讨论,在同样配方的作用下,将选取的PVC树脂制作成PVC干混料,利用转矩仪器进行检测分析,从实验操作和检测实际情况来看,加工扭矩随着时间变化会发生变化曲线相应的变化,PVC干混料的加工时间长短和树脂加工性能呈现出一种正相关的关系。一般情况下,在两分半左右的时候扭矩会随着时间的增加而增加,在三分半的时候增加停止,加工扭矩稳定。在选择研究的对象中,五号厂家生产的PVC树脂塑性速度较慢,其他型号的PVC树脂流变加工性能基本相同,对生产企业的加工生产十分有利。同一厂家生产的PVC树脂生产批号的不同会对PVC树脂流变加工性能、流变曲线产生不同的影响,二号、三号PVC树脂的流变曲线比较接近,PVC树脂生产工艺操作把控对PVC干混料的加工性能会产生不同的影响。结合这个规律特点,在进行PVC干混料加工选择到时候要注重关注树脂质量的稳定性。

结语

综上所述,PVC 树脂是 PVC 型材生产中的主要原材料,为了能够更好的促进PVC型材生产,需要相关人员加强对影响PVC树脂质量因素的分析,并积累了一些生产经验,为产品品质提升奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]乔晓辉. PVC树脂的检测和质量监控[J]. 聚氯乙烯, 2017(12):30-32.

[2]徐希梅. 提高PVC树脂产品质量的研究 [J]. 中国氯碱,2016(10):18-20,共3页.

[3]张阳, 刘志超. PVC树脂质量的影响因素及控制措施[J].中国氯碱, 2016(7):20-22.

论文作者:何钦 柯芸

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷18期

论文发表时间:2019/12/19

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