1、再聚氯乙烯中的應用METHOCEL纖維素醚懸浮聚合系統在聚合反應過程中需要采取一種使單體液滴粒度分布穩定化的措施。眾所周 知的方法是采用保護膠體作穩定劑，而在聚氯乙在聚氯乙烯懸浮聚合中的應用烯聚合中采用METHOCEL纖維素醚類產品作 穩定劑，則已有多年的歷史了。碳水化合物的骨架，骨架上附有許多羥丙基基METHOCEL纖維素醚類產品基本上是由 無水葡萄糖稠環組成的線性聚合物，多稠環形成 團，藉醚鍵與骨架相連這類產品都是非離子性 的表面活性薄膜形成劑，在聚氯乙烯聚合中用作 懸浮輔助劑時，可以使聚合物的粒度分面均勻， 而且具有吸收增塑劑的性能，因而能使聚氯乙烯 在實用中表現出最佳的性能。盡管各聚合

2、系統具有各自的特點，但調整聚合產 品的性能和制定適當的處理程度仍然具有若干 普遍的規律。本說明書介紹METHOCEL纖維 素醚類產品在聚氯乙烯聚合中的一般應用。如何要擇為理C何纖維素合系統選擇最理想的 METHOCEL纖維素醚產品，應考慮以下一系列 工藝參數：工藝用水的溫度，表面活性劑的使用， 所制務的聚合物產品的類型（均聚物或共聚物）， 以及聚合系統的特性。目前，在聚氯乙烯的聚合 反應中應用兩種化學型的METHOCEL纖維素 醚產品：METHOCEL A產品（甲基纖維素醚聚 合物）和METHOCEL E，F及K產品（羥丙基 甲基纖維素聚合物）。METHOCEL纖維素產品，例如METHOCEL

3、 A15, METHOCEL K35 和 K100 等。工藝溫度在選用時，應首先考慮METHOCEL F501纖 維素醚，因為它全面地綜合了纖維素醚各種性 能。當然，還有其他在實用中證明有效的=i較高時，往往采用METHOCEL”K”纖維素醚為 宜。如所制造之聚氯乙烯樹脂嚴格要求吸收增塑 劑的性能，則應選用METHOCEL”E”纖維素醚。途。在制造符合美國食品及藥物行政管理局要求 的產品時，或者在某些對產品純度要求很高的情 況下，便必須采用METHOCEL纖維素醚的高 級產品，如聚氯乙烯樹脂產品是用于電線、電纜 等的時候，也應考慮采用METHOCEL的高級 產品。聚氯乙烯樹脂通常僅用來間接包裝

4、食品， 標準的METHOCEL纖維素醚產品適合此類用1注：2%溶液的粘度為50厘泊。粘度值后面的字母”C”或”M”表示”百”或“千”。影響工翎何種確定METHOCEL纖維素醚的用量?使METHOCEL纖維素醚發揮最佳效果的用 量，隨設備規格、攪拌程度、聚合系統的化學性 質以及所要求的粒度范圍的不同而異。大批制造i=j聚氯乙烯時METHOCEL纖維素醚的用量通常在單體重量的0.05%和0.1%之前。表一列出了 各種纖維素用量。經驗表明，小型設備需用更多l=Jw的保護膠體，因而表中的數據應根據具體的設備和聚合加料量適當地予以修正。表一：各種反應器采用的METHOCEL纖維素 醚用量百分比|反應器容

5、量（加 攪拌器轉速（轉|建議纖維素醚 侖）/分鐘）用量（）4/21 一 A1501700.20.312150 1700.20.320SA150170 0.150.18 n no501500.08 n an5001200.06 c 30001200.05加料順了最有效地控制聚合物的粒度，應在加入 單體之前先加入水和METHOCEL纖維素醚溶 液。這種做法有以下幾種實用上的原因：如果先加入單體，則由于單體造成的高蒸汽壓，將使接著加入和攪拌METHOCEL纖維素溶液發生困難;二.一用水預先潤濕反應器壁可以減少樹脂 粘積在壁痕上；在加入水和METHOCEL纖維素醚之前 加入單體，生成的聚合物粗粒子較多

6、。應器的原料中含有表面活性劑時，加料的順度 會影響最終產品的性能。這可能是由于表面活性 劑與METHOCEL纖維素醚產品相互作用，同 時由于保護膠體和表面活性劑爭相吸收單體液 滴所致。在聚合過程中加入金屬鹽時，情況更為復雜，還會產生其他的相互作用，而這些相互作用對加 料的先后順序非常敏感。在這種情況下，需要制定加料的最佳順度，而且在各操作工序之前必須保證充分的時間，使反應達到平衡。這種系統對 操作順序的變動非常敏感。遲延加入反應物料會大大影響樹脂顆粒的粒度分布。MOCTtfOCEt各種表維素醚類產品能與各種表面活性劑必生不同程度的綜合。苯酚、間苯二酚、鞣酸等羥本苯結構物的表面活性劑能與一些 M

7、ETHOCEL纖維素醚類產品相互作用，生成絡 合度特強的絡合物。在含METHOCEL纖維素醚類產品的系統中 采用表面活性劑時，如果發生不正常的結果，應 考慮是否由于絡合物的形成所致。l=j觀測只含有該METHOCEL纖維素醚和表面 活性劑的水溶液粘度的變化，不難檢測出絡合物 的形成。在聚合反應物料中加入 METHOCEL 纖維素醚濃度很低；因此，即使形成絡合物的 METHOCEL纖維素醚耗量非常小，也會造成很 大的影響。各METHOCEL纖維素醚類產品與一種指定 的表面活性劑形成絡合物的程度各有不同。通常 每種表面活性劑總有一種最合適的 METHOCEL纖維素醚。類型的表面活性劑之用，并非表示

8、各聚氯乙烯懸圖一列出一些典型的表面活性劑以及它們加 入不同牌號的METHOCEL纖維素醚溶液時， 對于粘度的影響。用以進行對比的溶液的原有粘 度為200厘泊。加入表面活性劑和1%的 METHOCEL纖維素醚。此圖僅供對比不同化學4 口 產品浮聚合系統非采用圖中所列的表面活性不可。 圖一：各種表面活性劑對METHOCEL制造廠家 SANTOMERSE 85-b SPAN-0TEEPOL-610 TRITON X-400 ULTRAWET DUPONAL WAQ孟山杜美國ICI公司殼牌化學公司-Rohmr&fiaar司ARCO化學公司 杜幫公司纖維素醚溶液粘度的影響化學名稱線性苯磺酸脂 脂酸山梨糖

9、 醇酐二次磺酸烷基 鈉硬脂酰二甲基 苯甲基氯化鉉 磺酸線性烷基硫酸月桂基鈉METHOCEL維素醚溶液粘 度增量 （牌號）i=j=1A3845104E 4317 100-52701241497105-1841092080169溶解H技巧纖維素醚溶液的制備:3671584551122149279858132168107180鑒于METHOCEL纖維素醚在反應器物料 中所占的份量非常小，因此份量稍微有一點變更 就會影響聚氯乙烯粒子大小的分布。為使這種變 更減到最小程度，通常最好將METOHCEL纖 維素醚以儲備溶液形成經過稱量加入反應器中。i=j|三三1i=jLeej操作程序應包括有關METHOCE

10、L纖維素醚溶液最終溫度的測定和記錄的說明，以確保溶解作用完全徹底。圖二中的METHOCEL纖維素醚熱漿冷卻 曲線可以看出，為保證纖維素醚的完全溶解，則 需要充分的冷卻。該曲線根據高粘度（4000厘 泊）METHOCEL F4M纖維素醚漿液繪制以強 調冷卻對粘度的影響。圖二：2%METHOCEL F4M纖維素醚漿液的冷 卻曲線溶解為保證產品的純備性，制備METHOCEL纖維素酹溶液時應采用不銹材料制成的或涂有防實踐證明，要溶解粉狀METHOCEL纖維素 酹類產品，每1000加侖溶液使用6匹馬力便綽綽有余。制備METHOCEL纖維素醚溶液的一個有效 程序，首先是在 3500加侖帶夾套的搪玻璃i=j

11、加入METHOCEL纖維素酪繼續攪拌45分鐘， ”A”型 METHOCEL纖維素醚的冷卻溫度須低至510C(4150 F)卻溫度須低至25C(77 F)銹涂料的設備。實踐證明，304號不銹鋼、鎳、 HERESITE合成樹脂涂料和搪瓷等均可作為制 造設備的材料。Pfaudler釜中進行的，攪拌轉速為標準的80 90轉/分。從85C(185 F)的去離子水量中取 實際需用量的一半，加進Pfaudler釜中，然后11邊攪拌邊加入另一半去離子水。冷卻水在夾套中循環，直至釜中的溫度降低 到足以使METHOCEL纖維素酹完全溶解之時 為止。不同品種的纖維素醚產品各有其完全溶解 所需的不同冷卻溫度。“E”型

12、 METHOCEL纖維素酹的冷卻溫 度須低至20C(68 F)“F”和” K”型METHOCEL纖維素醍的冷METHOCEL纖維素醵溶液流過Sharples離徑1-1/2英寸并帶有機械密封的Sherzer泵。心機(M-312H-16 )并進入內壁涂有Heresite涂 料的6英尺X20英尺儲罐；此后就在儲罐與反 應器加料站之間不斷循環。循環過程采用出口直POLYMERPROCESSING-STOCKSOLUTIONPREPARATION JACKETED 3500GAL(SHERZER PUMP 1/2OUTLET( M-312H-16 SHARPLESCENTRIFUGEPFAUDLER 8

13、0-90rpm) 早 MECHANICAL SEAL) 13200G，S)6-20 FT HERESITE LINED TANK)(CIRCULATION LOOP) (500 LB SCALES)在加料站，METHOCEL纖維素醚溶液按需要進行計量，倒入鎳質桶中，再藉真空抽進反應i=j器中。(TO REACTRO FEED LINE)中對所用的METHOCEL纖維素醚溶液進行凈METHOCEL纖維素醚溶液的凈化 某些產品級的聚氯乙烯樹脂要求在制造過程化，以除去難免出現的微量纖維和凝膠，鑒于需 要祛除的物質的比重和溶液本身的比重差別很 小，因此采用能生產10000至12000克力的離心 機就能

14、最好地解決問題。凈化的難易程度與METHOCEL纖維素醚溶 液的濃度及粘度成反比。我們建議最大濃度采用2%R固體量，最大粘度采用100厘泊，這樣才易于凈化。下列離心機可以滿足實用上的要求:11Westfalia Desludger Samn 5 型離心機Sharpies M-312H-16型超級離心機用沉淀法進行凈化并不經濟，一來沉淀時間長 (35),二來沉淀法對微小的對流非常敏感。質量聚氯乙烯聚合反應中的METHOCEL纖維素 醚使用量以百萬分之幾計算，因此需要對加入反 應器中的纖維素醚量很好地加以控制。11METHOCEL纖維素醚溶液的制備程序也必須認真地加以標準化。必須記錄最終溫度以確保

15、結 果的可重復性。備好的溶液應采用重量蒸餾試驗或比色試 驗法(蒽酮，二苯胺)進行鑒定。然后，鑒于METHOCEL纖維素醚溶液實際 濃度可能產生波動，對加入反應器中的溶液量， 應適當調整。聚合和METHOCEL纖維素醚溶液的制備都 應采用軟水或軟水等效品。采用冷凝水時，應防 止起始溫度波動。溶液STHOCEL纖維素醚溶液對微生物侵蝕的抵抗力強。采用軟水并保持適當的衛生環境應該可以避免溶液儲存過程中產生的一般問題。多年 來，METHOCEL纖維素醚類產品在聚氯乙烯的生產作業中大量使用，在儲存方面發生事故的情況歷來非常之少。影響聚聚合物的粒度控制要使縣浮聚合獲得良好的結果，必須妥善地均 衡影響聚合物

16、產品粒度的各項因素，才能取得粒 度良好的聚合物。在聚合過程中顯然需要良好的拌作用、METHOCEL纖維素醚用量和反應器大攪拌，而攪拌效果的好壞又受反應器中擋板形式 的影響。表一中列出了從實踐經驗總結出來的攪加入單體的速度不應太慢，加入的時間也不應小規格之間的相互關系。攪拌速度低于良好操作 過程所要求的轉速時，會使聚合物的粒度變粗。遲延。=i使用METHOCEL纖維素醚的系統對可溶性METHOCEL纖維素醚的用量影響聚合物的 粒度分布。前面已經論述過纖維素醚用量與攪拌 的相互關系。在聚合過程中，不加表面活性劑和 其他鹽類時，增加METHOCEL纖維素醚的濃 度會使聚合物的粒度分布向較細的方向發展。提 高METHOCEL纖維素醚的粘度會得出較粗的 聚合物。所有這些事實正好說明，為什么長期以 來在聚氯乙烯的生產工藝中，總是采用低粘度的 METHOCEL纖維素醚類產品。受鐵質的污染。鐵鹽類雜質非常敏感。在某些情況下，反應器中 含有百萬分之二的鐵質都會使聚合物粒子變得 特粗。因此，水、單體和其他原料中都應盡量不|三微量金屬雜質會給氯乙烯的懸浮聚合帶來一系 列問題。主要問題有：聚合物將聚集在反應壁上，從而降低器壁 熱傳導的效能并污染聚合物成品。二對懸浮劑有不利的影響，增加粗糙的不合 規格的產品。加入百萬分之五百至百萬分之一千的 VERSENE100螯合劑，或加入百