пному. У відсутність кисню та ініціаторів термічна полімеризація мономера не відбувається, але в присутності кисню полімер після деякого індукційного періоду утворюється досить швидко. Полімеризація ВХ у присутності ініціаторів протікає набагато швидше в атмосфері азоту, ніж повітря. Реакція полімеризації дуже чутлива до наявності домішок. Так, ацетилен, метиловий і етиловий спирти, соляна кислота сильно уповільнюють швидкість процесу, а стирол, гідрохінон, резорцин, анілін, дифеніламін, фенол припиняють його.
При полімеризації ВХ в масі реакцію проводять в рідкому мономере, у якому попередньо розчинений ініціатор. Вона призводить до утворення порошку полімеру, нерозчинного у мономере. Процес здійснюється періодичним або безперервним методом як при знижених (-10 Г· -20 В° С), так і при звичайних температурах (40 Г· 70 Вє С). За однією зі схем технологічний процес включає наступні стадії: попередня полімеризація ВХ, остаточна полімеризація ВХ, виділення порошку полімеру, промивання, сушіння, просіювання і упаковка порошку (Рис.1). p> Із збірки 1 в автоклав 2 завантажують ВХ та ініціатор (діпітрілазобісізомасляной кислоти, изопропилпероксидикарбонат та ін), а в сорочку автоклава подають воду температурою 60 - 65 В° С. Тиск в автоклаві підвищується до 0,9 - 1,0 МПа. При безперервному перемішуванні турбінної мішалкою протягом 0,25 - 1 год відбувається попередня полімеризація ВХ (на 10%), що приводить до утворення суспензії ПВХ в рідкому ВХ. Контроль полімеризації здійснюють по тиску в автоклаві і температурі води, що циркулює в сорочці.
Суспензію зливають у горизонтальний автоклав 3, забезпечений сорочкою для обігріву та стрічково - спіральнор мішалкою для перемішування реакційної суміші, додають регулятор молекулярної маси (транс - діхлоретілен, циклопентен, тетрагидрофуран) і низькотемпературний ініціатор (пероксид водню - аскорбінова кислота - сульфат заліза (II); гідропероксид трет-бутилу - тріетілбор тощо) і реакцію протягом
7,5 - 9,5 год доводять до 60-85% конверсії ВХ при температурі від -10 до
20 Вє С. Непрореагіровавшій ВХ з автоклава після фільтрування, охолодження та конденсації повертається в збірник 1, а порошок полімеру надходить в бункер 4 і далі на вібросито 5, де відбирається фракція з розміром часток не більше 1мм. Порошок полімеру промивають гарячою водою на центрифузі 6, подають в бункер 7, а потім за допомогою транспортера 8 завантажують в сушарку 9. Після сушіння гарячим повітрям порошок збирають у бункер 10, просівають на віброситі 11 і упаковують в тару 12. Велику фракцію ПВХ подрібнюють і переробляють окремо.
Процес попередньої і остаточної полімеризації ВХ проводять в автоклавах, з яких ретельно видаляють кисень повітря шляхом продувки ВХ.
В
Рис.1. На очищення
Схема виробництва полівінілхлориду в масі: 1 - збірка; 2 - автоклав; 3 - горизонтальний автоклав; 4, 7, 10 - бункери; 5,11 - вібросита; 6 - центрифуга; 8 - транспортер; 9 - сушарка; 12 - тара для порошку полівінілхлориду.
Під час полімеризації доводиться відводити теплоту реакції, так як підвищення температури реакційної суміші призводить до утворення полімеру з більш низькою молекулярною масою. Після закінчення процесу через кожні 3 - 4 операції автоклави очищають від налиплого на стінки полімеру, оскільки це погіршує умови теплос'ема. Одержуваний ПВХ відрізняється високою полідісперсностио і широким молекулярно-масовим розподілом.
Переваги полімеризації в масі: висока чистота полімеру, його підвищені електроізоляційні властивості, прозорість виробів.
Виробництво полівінілхлориду в суспензії
Велика частина ПВХ виробляється суспензійним методом, що забезпечує високу якість полімеру (з порівняно вузьким молекулярно-масовим розподілом) і хороше регулювання температурного режиму процесу (відхилення температури не перевищує 0,5 В° С). Відведення теплоти реакції (91,6 кДж/моль) здійснюється через дисперсійне середовище (водну фазу), в якій диспергируют рідкий ВХ у присутності гідрофільних захисних колоїдів (стабілізаторів суспензії).
ВХ у водній фазі перебуває в вигляді окремих крапель, в яких і відбувається його полімеризація. Спочатку в кожній краплі виникають первинні частинки, набряклі в мономере, які в міру збільшення їх числа агрегуються (злипаються). Така картина спостерігається при конверсії ВХ до 20-30%. У міру подальшого витрачання мономера і завершення полімеризації, що утворюються частинки починають ущільнюватися з про разованием пористих мікроблоків, зрештою перетворюються в монолітні тверді микроблока.
Суспензійний ПВХ отримують по напівбезперервний схемою: стадія полімеризації - періодичний процес, а наступні операції проводяться безперервно. В якості ініціаторів застосовують розчинні у мономере динітрилу азобісізомасляной кислоти, пероксид Лауру, пероксідік...
