合成樹脂及塑料培訓(xùn)課件(完整版)

　　

【正文】 夾套通冷卻水 降溫至 84℃ 左右，經(jīng)過 15min后，將物料放入用夾套冷凍鹽水冷卻的釜中，快速攪拌 冷卻至 18～ 20℃ ，所得漿液供灌漿使用。　　 ★ 影響聚合的因素　　聚合時，體系的氧氣濃度、單體的濃度、聚合溫度、溶劑種類、引發(fā)劑用量等對產(chǎn)物的性能都有影響，如下圖所示。酯基可以水解、醇解、胺解等反應(yīng)。絲類制品 圓絲用 HDPE扁絲用 HDPE和 LLDPE　漁網(wǎng)、纜繩、工業(yè)濾網(wǎng)、民用紗窗等。　　聚乙烯的熔體流動速率與制品種類的關(guān)系如下表所示。167。聚乙烯的線膨脹系數(shù)大，最高可達(dá)（ 20～ 24） 10－ 5/K。 　　 ☆ 力學(xué)性能　　聚乙烯的力學(xué)性能一般，拉伸強(qiáng)度較低，抗蠕變性不好，耐沖擊性好。 167。0 010020030040050012345 高活性引發(fā)劑高活性引發(fā)劑聚合壓力對聚合速率的影響聚合壓力， MPa乙烯的吸收速率，L/h167。主要起分散和稀釋作用。分離后的溶劑循環(huán)使用。該法 是將固體引發(fā)劑分散于反應(yīng)介質(zhì)懸浮液，乙烯開始聚合時，生成的聚乙烯大部分分散在反應(yīng)介質(zhì)中，由于反應(yīng)物料呈漿液狀，故稱為漿液聚合。且要求載體的表面積要小，孔穴要大。約 60300取決于反應(yīng)器的參數(shù)接近柱塞流動，中心至管壁層流用壓力脈沖法清洗只可以與少量其他單體共聚難以防止偶然解聚寬少多167。在低壓分離器底部加入抗氧劑、抗靜電劑等后，與熔融狀態(tài)的聚乙烯一起經(jīng)擠壓齒輪泵（ 15）送至切粒機(jī)（ 16）進(jìn)行水下切粒。主要生產(chǎn)過程分為壓縮、聚合、分離和摻合四個工段。以氧為引發(fā)劑時溫度控制在 230℃ 以上；以有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑時溫度控制在 150℃ 左右。物理參數(shù)如下：　　 ★ 乙烯的主要生產(chǎn)方法相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)， ℃沸點(diǎn)， ℃相對密度（液體， ℃ ）臨界溫度， ℃－ － 臨界壓力， MPa自然點(diǎn)， ℃聚合熱， kJ/mol爆炸極限， %53795乙烯的主要生產(chǎn)方法液化天然氣、液化石油氣分離焦?fàn)t煤氣分離乙醇催化脫水石腦油、輕柴油、重油、原油裂解氣分離167。按塑料的組分分類單組分塑料 → 合成樹脂為主，少量助劑多組分塑料 → 除合成樹脂外，較多量助劑PE塑料PS塑料PMMA塑料PP塑料PVC塑料酚醛塑料氨基塑料國內(nèi)塑料的應(yīng)用包裝材料（ 4Mt， 22%）日用材料（ ， 20%）農(nóng)業(yè)材料（ 3Mt， 17%）電子、機(jī)、汽車材料（ 3Mt， 17%）建筑材料（ ， 7%）其他材料（ ， 18%）167。樹脂按來源分類天然樹脂 → 天然橡膠、樹膠、蟲膠、琥珀等合成樹脂 → 由單體合成或天然高聚物改性獲得167。第八章合成樹脂及塑料synthetic resin and Plastics學(xué)習(xí)目的與要求　　掌握塑料的分類、性能及應(yīng)用；掌握PE、 PMMA、 PVC、 PS、 ABS樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等生產(chǎn)工藝技術(shù)、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用。 81　塑料的分類與應(yīng)用 　　　 塑料 (plastics)　　是以樹脂為主要成分，適當(dāng)加入（或不加）添加劑（填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、顏料等），可在一定溫度、壓力下塑化成型，而產(chǎn)品最后能在常溫下保持形狀不變的一類高分子材料。 82　聚乙烯樹脂及塑料　　 概況　　聚乙烯（ polyethylene）是由乙烯單體經(jīng)自由基聚合或配位聚合而獲得的高聚物，簡稱 PE。 82　聚乙烯樹脂及塑料　　 二、聚乙烯生產(chǎn)工藝　　 ★ 乙烯高壓聚合生產(chǎn)工藝　　是在微量氧或有機(jī)過氧化物存在下，將乙烯壓縮到 ，在 150290 ℃ 的條件下，乙烯經(jīng)自由基聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫垡蚁┑木酆戏椒ā！　　　?聚合壓力　　 108245MPa，高低取決于聚乙烯生產(chǎn)牌號，壓力越大產(chǎn)物相對分子質(zhì)量越大。　　來自于總管的壓力為 （ 1），與來自輔助壓縮機(jī)（ 2）的循環(huán)乙烯氣混合。切成的粒子和冷卻水一起到脫水貯槽（ 17）脫水，再經(jīng)振動篩（ 18）過篩后，料粒用氣流送到摻合工段。 82　聚乙烯樹脂及塑料　　 ★ 乙烯中壓聚合工藝　　 ☆ 工藝路線　　其一，乙烯為單體，烷烴為溶劑， CrO3Al2O3SiO2為引發(fā)劑，在 150℃ 。167。這種方法得到的聚乙烯相對分子質(zhì)量可達(dá) 40000以上。　　　　 ★ 乙烯低壓聚合工藝　　 乙烯的低壓聚合，是以烷基鋁和 TiCl4或 TICl3組成的配合物為引發(fā)劑，于常壓下， 60～ 75℃ 下聚合成高密度聚乙烯的方法。0 1 2 351015Al/Ti(mol)AlR2Cl/TiCl4AlR3/TiCl4特性粘度Al/Ti比對聚合的影響40 60 80 100 120 14001230102030405060聚合溫度（ ℃ ） 特性粘度二小時的收率特性黏度 特性黏度高活性引發(fā)劑低活性引發(fā)劑收率收率聚合溫度的影響167。 82　聚乙烯樹脂及塑料重組分三乙基鋁四氯化鈦　乙　烯引發(fā)劑配制精制處理 水處理水聚乙烯成品造粒過濾干燥干燥干燥精制循環(huán)稀釋劑閃蒸閃蒸去分餾輕組分濕聚合物稀釋劑反應(yīng)器精餾塔分餾塔回餾罐167。 82　聚乙烯樹脂及塑料　　 ★ 聚乙烯的性能　　 ☆ 一般性能　　聚乙烯樹脂為無毒、無味的白色粉末或顆粒，外觀呈乳白色，有似蠟的手感，吸水率低，小于 %。沖擊強(qiáng)度 LDPE＞ LLDPE＞ HDPE，其他力學(xué)性能 LDPE＜ LLDPE＜ HDPE。熱導(dǎo)率較高。 82　聚乙烯樹脂及塑料　　 ☆ 加工特性　　因 LDPE、 HDPE的流動性好，加工溫度低，粘度大小適中，分解溫度低，在惰性氣體中高溫度 300℃ 不分解，所以是一種加工性能很好的塑料。 167。　紡織袋、布、撕裂膜。CH2＝ C－ COOCH3CH3相對分子質(zhì)量熔點(diǎn)， ℃ 沸點(diǎn)， ℃ 相對密度100－ 閃點(diǎn)（閉口）， ℃ 折光指數(shù)聚合熱， kJ/mol爆炸極限（體積）， %10167。生產(chǎn) MMA的路線合成法 丙酮氰醇法異丁烯氧化法廢有機(jī)玻璃解聚法167。　　預(yù)聚合的 目的 ：縮短聚合反應(yīng)的誘導(dǎo)期，利用 “ 凝膠效應(yīng) ” 的提前出現(xiàn)，在灌模前移出較多的聚合熱，保證產(chǎn)品的質(zhì)量；減少聚合時的體積收縮，通過預(yù)聚合可以使收縮率小于 12%（正常由 MMA至 PMMA體積收縮率為 20%～ 22%）；漿液粘度大，可以減少灌模的滲漏損失。　　厚度 20～ 50mm的板材，采用水壓灌漿法，即先將模具放入水箱中，在模具被水淹沒一半左右時開始灌漿，隨漿料的進(jìn)入模具逐漸下沉，待料液充滿模具后迅速密封，在操作過程中要避免水進(jìn)入模具內(nèi)。 83　聚甲基丙烯酸甲酯　　 空氣浴 法是將灌漿后的模具按與水平線成 15o～ 20o的斜度置于聚合車上，然后將聚合車推至烘房內(nèi)進(jìn)行聚合。即先將單體、引發(fā)劑、增塑劑、脫模劑等于 80℃ 下加熱攪拌制成漿料，然后倒入一端封好的鋁167。沿水平軸向方向?qū)⒛＞咭悦糠昼?200～ 300轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，管外噴啉熱水，漿液即均勻分布于管壁并進(jìn)一步聚合生成壁厚一致的有機(jī)玻璃管。　　制得的模塑粉，篩分后，取 40～ 120目粉料為牙托粉用料； 120目以上粉料為造牙粉用料。167。　 聚甲基丙烯酸甲酯在加工前需要進(jìn)行干燥處理，使其含水量在 %以下。　　 日用品 　各種產(chǎn)品模型、標(biāo)本及工藝美術(shù)品等，各種鈕扣、發(fā)夾、兒童玩具、筆桿及繪圖儀器等。　　 80%～ 85%的 PVC樹脂是通過懸浮聚合合成 的，其次是乳液聚合合成的。　　氯乙烯與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限為 4%～ 22%（體積）。鏈增長的方式為頭 尾相連。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料　　 ★ 氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)工藝　　 ☆ 氯乙烯懸浮聚合的特點(diǎn)與技術(shù)進(jìn)步　　 氯乙烯的懸浮聚合是生產(chǎn)聚氯乙烯的主要方法， 具有操作簡單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)效益好、用途廣泛等特點(diǎn)，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn) 。 　　 引發(fā)劑組分 含量， % 組分 含量， % 組分 含量， %乙烯丙烯乙炔丁二烯1丁烯 3炔乙醛二氯化物水0HCl鐵0項(xiàng)目 數(shù)值 項(xiàng)目 數(shù)值 項(xiàng)目 數(shù)值導(dǎo)電率， μΩ PH值氧含量， %硬度SiO2， %SiO3， %00氯， %蒸發(fā)殘留物，%00167。如果采用復(fù)合型引發(fā)劑，最好是一種引發(fā)劑的為 t1/2為 1～ 2h，另一種引發(fā)劑的 t1/2為 4～ 6h。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料單體與水的質(zhì)量比為 1∶ ～ 1∶ 。常用的 防止粘釜的方法 有選擇合適的引發(fā)劑；在水相中加入水相阻聚劑如次甲基藍(lán)、硫化鈉等；在釜壁、攪拌器等設(shè)備上噴涂一定量的防粘釜劑，常見的防167。 ℃ 范圍內(nèi)。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料12345678910111213141516 1718192021氯乙烯去離子水排空 排空去離子水 分散劑、引發(fā)劑等堿液水汽去氯乙烯氣柜PVC粒去成品熱風(fēng)熱風(fēng)167。　　未聚合的氯乙烯單體經(jīng)泡沫捕器排入氯乙烯氣柜，循環(huán)使用。　　 PVC樹脂的干燥方法 　　　　　　　　　　　　　特點(diǎn)：氣流干燥管脫除樹脂表面水，沸騰床干燥器　　　　　　　　　　脫除樹脂內(nèi)部結(jié)合水，因此，二段式干燥過程物料停　　　　　　　　　　留時間長，投資大，熱效率較低，費(fèi)用較高。返回錐形擋板的中心開口時，旋轉(zhuǎn)的粉粒受離心力作用和固體粒子受室壁壓力散開，在這里它們停止運(yùn)動，返回錐形擋板的中心開口，這樣進(jìn)入下一個室。 　　聚合釜的趨勢是大型化，國內(nèi)普遍采用的是 33m3復(fù)合鋼板釜。神鋼法德拉觀點(diǎn)　 無論釜多大，攪拌是最主要的， L/D小些。　　由于釜內(nèi)物料主要由水、氯乙烯、聚氯乙烯組成，體系的粘度和 α 1與油水比大小有關(guān)，并且隨聚合轉(zhuǎn)化度而變化，無論是緊密型樹脂，還是疏松型樹脂，在開始階段流動的水量較大，所以 α 1較大，隨著聚合的進(jìn)行，體系總體積收縮，粘度增加，并且粒子表面吸附有水份，尤其是疏松型樹脂，內(nèi)部吸收有一定的水份，使得流動的水量減少，造成 α 1下降，在聚合過程中從釜的底部陸續(xù)補(bǔ)加，　傳熱系數(shù) K 傳熱系數(shù)一般： K＝ 465582W/(m )傳熱系數(shù)好： K＞ 698W/(m )傳熱系數(shù)不好： K＜ 349W/(m )167。　　 普通進(jìn)水方式（夾套內(nèi)無擋板） ，即冷卻水至夾套下口進(jìn)入，經(jīng)夾套環(huán)隙，直接上升，由上口溢流而出。　　 夾套內(nèi)設(shè)置螺旋檔板，使冷卻水沿螺旋槽旋轉(zhuǎn)而上 ，用不太大的小流量，就可以獲得較大的流速（ 2～ 3m/s），可以大幅度地提高 α 2[34895819W/(m2K)； α2＝ 1745 W/(m2　　即知： 釜壁的導(dǎo)熱熱阻所占的比例最大 。 去涼水塔來自水池去涼水塔來自水池循環(huán)非循環(huán)系統(tǒng) 大流量低溫差循環(huán)系統(tǒng)167。 具體依攪拌葉形式不同，其作用不盡一樣。總趨勢是攪拌轉(zhuǎn)速越大，液滴直徑越 小，穩(wěn)定范圍越窄。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料　　 聚氯乙烯樹脂為白色或淡黃色的粉末 ，相對密度為 ~；其制品的軟硬程度可以通過加入增塑劑量的多少進(jìn)行調(diào)整，制成軟硬相差懸殊的制品。　　 ☆ 電學(xué)性能 167。聚氯乙烯在 160℃ 以前以顆粒狀態(tài)存在，在 160℃ 以后顆粒破碎成初級粒子，在190℃ 時初級粒子熔融。　　 聚氯乙烯在加工前需要干燥處理 　條件是 110℃ ， 1～ 。為此，對聚苯乙烯的改性研究也較多，如 ABS樹脂就是其中最典型的例子。有芳香氣味和強(qiáng)折射性。混合溫度一般在 110℃ 。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料　　 聚氯乙烯的加工穩(wěn)定性不好 　熔融溫度（ 160℃ ）高于分解溫度（ 140℃ ），不進(jìn)行改性難以用熔融塑化的方法加工。聚氯乙烯的電性能與聚合方法有關(guān)，懸浮法較乳液法好，并且受添加劑種類影響較大。　　 ☆ 力學(xué)性能　　 聚氯乙烯具有較高的硬度和力學(xué)性能 ，并相對分子質(zhì)量的增大而提高，但隨溫度的升高而下降。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料　　當(dāng)攪拌轉(zhuǎn)速低于一定轉(zhuǎn)速時，液滴直徑超過 d′ pmax時，則由于單體與水的密度差造成分層，使懸浮體系破壞。選擇時應(yīng)使攪拌同時具有兩個作用為好，因此，一般將漿式與推進(jìn)式組合使用。更低的冷凍鹽水可達(dá)－ 15～－ 35℃ 。 84　聚氯乙烯樹脂及塑料　　當(dāng) δ1＝ 0mm（及時清除黏釜物），其他不變，則 K＝ ；　　當(dāng) δ3＝ 12mm（減薄釜壁，但對給定的釜不可以），其他不變，則 K＝ ；　　當(dāng) δ4＝ 0mm（及時清除水垢），其他不變，則 K＝ 。K) ；　　 λ3＝ 52 W/(m水流速度與水流量、夾套環(huán)隙寬窄、導(dǎo)流板螺距而定。K)。 　　 釜外壁給熱系數(shù) α2　 釜外夾套內(nèi)通有冷卻水，以散除聚合熱。167。 167。用這樣的方法使樹脂充滿