Polyvinylchlorid (PVC)-Harz

I. Übersicht
Polyvinylchlorid (PVC) ist ein Polymer, das durch die Polymerisation des Vinylchlorid-Monomers (VCM) in Gegenwart von Initiatoren wie Peroxiden und Azo-Verbindungen oder unter dem Einfluss von Licht oder Wärme nach dem Mechanismus der freien Radikale gebildet wird. Vinylchlorid-Homopolymere und Vinylchlorid-Copolymere werden gemeinsam als Polyvinylchlorid-Resin bezeichnet.

Ⅱ. Herstellungsverfahren

1) Suspensionopolymerisationsverfahren
Die Suspensionopolymerisierungs-Methode hält das Monomer in Form von Tropfen im Wasserphasenbereich suspendiert und verteilt. Das ausgewählte öllösliche Initiator wird im Monomer gelöst. Die Polymerisationsreaktion findet in diesen Tropfen statt. Die Wärme der Polymerisationsreaktion wird rechtzeitig vom Wasser absorbiert. Um sicherzustellen, dass diese Tropfen im Wasser in Form von Perlen verteilt bleiben, muss ein Suspensionsstabilisator hinzugefügt werden, wie z.B. Gelatine, Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose usw. Als Initiatoren kommen meist organische Peroxide und Azo-Verbindungen in Frage, wie Diethylhexylperoxydicarbonat, Azobisisobutyronitril, Azobisisoheptonitril usw. Die Polymerisation erfolgt in einem Polymerisationskessel mit Rührer. Nach der Polymerisation fließt das Material in einen Monomerauffangtank oder eine Desorptionskolonne, um das Monomer wiederzugewinnen. Anschließend fließt es in einen Mischkessel, wird gewaschen, zentrifugiert und entwässert sowie getrocknet, um das fertige Harzprodukt zu erhalten.

2) Emulsionspolymerisierungsverfahren
Die Emulsionspolymerisation ist eine der ältesten Methoden zur industriellen Herstellung von PVC. Bei der Emulsionspolymerisation werden, zusätzlich zu Wasser und Vinylchloridmonomer, Tenside wie Natriumalkylsulfonate als Emulgatoren hinzugefügt, um die Monomere in der Wasserphase zu dispergieren und eine Emulsion zu bilden. Wasslösbares Kaliumperoxodisulfat oder Ammoniumperoxodisulfat wird als Initiator verwendet. Auch das „Oxidations-Reduktion“-Initiatoren-System kann eingesetzt werden. Der Polymerisationsprozess unterscheidet sich von der Suspensionsmethode. Polyvinylalkohol wird ebenfalls als Emulsionsstabilisator hinzugefügt, Dodecylmercaptan als Regler und Natriumbikarbonat als Pufferstoff. Es gibt drei Polymerisationsmethoden: die Batch-Methode, die halbkontinuierliche Methode und die kontinuierliche Methode. Das Polymerisationsprodukt ähnelt einer Latexemulsion mit einer Emulsionsteilchengröße von 0,05 bis 2 μm, die direkt genutzt oder spraygetrocknet zu einem pulverförmigen Harz werden kann. Der Polymerisationszyklus der Emulsionspolymerisation ist kurz und leichter kontrollierbar. Das resultierende Harz hat ein hohes Molekulargewicht und einen relativ gleichmäßigen Polymerisationsgrad. Es eignet sich zur Herstellung von Polyvinylchlorid-Pasten, Kunfsleder oder imprägnierten Produkten.

3) Massenpolymerisationsverfahren
Das Polymerisationsgerät des Massenpolymerisationsverfahrens ist speziell, hauptsächlich aus einem vertikalen Vorpolymerisationskessel und einem horizontalen Polymerisationskessel mit Rahmenschnecke zusammengesetzt. Die Polymerisation erfolgt in zwei Stufen. Das Monomer und der Initiator werden zuerst im Vorpolymerisationskessel für eine Stunde vorpolymerisiert, um Keimpunkte zu erzeugen. Der Umwandlungsgrad erreicht 8 % bis 10 %, fließen dann in den zweiten Polymerisationskessel, und die gleiche Menge an Monomeren wie beim Vorpolymerat wird hinzugefügt, um die Polymerisation fortzusetzen. Wenn der Umwandlungsgrad 85 % bis 90 % erreicht, wird das verbleibende Monomer abgeleitet, und anschließend wird das Endprodukt durch Zerkleinern und Sieben erhalten. Die Partikelgröße und -form des Harzes werden durch die Rührgeschwindigkeit gesteuert, und die Reaktionswärme wird durch die Rückflusskondensation des Monomers abgeführt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch einen einfachen Produktionsprozess, eine gute Produktqualität und niedrige Produktionskosten aus.

Ⅲ.Anwendung
Polyvinylchlorid ist eines der am weitesten verbreiteten Allzweckkunststoffe. PVC hat gute wasserdichte und feuerretardierende Eigenschaften. Polyvinylchlorid wird vielseitig eingesetzt, darunter in: Wasserversorgungsleitungen, Haushaltsrohren, Hauswandverkleidungen, Gehäusen für kommerzielle Maschinen, Verpackungen für elektronische Produkte, Medizingeräte, Lebensmittelverpackungen usw.

IV. Zusammenfassung
Polyvinylchlorid war einst das weltweit meistgenutzte Allzweckplastik mit einer breiten Palette an Anwendungen. Auf Basis bestehender Technologien wird Tianli seine R&D-Investitionen in die Produktion von Polyvinylchlorid erhöhen, kontinuierlich Prozesse innovieren und die Effizienz, Energieeinsparung und Stabilität der Produktionsanlagen verbessern, um den Anforderungen hoher Qualitätsstandards in der Polyvinylchlorid-Industrie gerecht zu werden.