رزین پلی‌وینیل کلراید (PVC)

الف. چشم انداز کلی
کلروپنولتیلن (PVC) یک پلیمر است که توسط پلیمریزاسیون مونومر کلروپنولتیلن (VCM) در حضور آغازگرهایی مانند پروکسیدها و ترکیبات آزو یا تحت تأثیر نور یا گرما بر اساس مکانیسم پلیمریزاسیون رادیکال آزاد شکل می‌گیرد. همپلیمرهای کلروپنولتیلن و کوپلیمرهای کلروپنولتیلن به طور کلی به عنوان رزین کلروپنولتیلن شناخته می‌شوند.

ب. روش تولید

۱) روش پلیمریزاسیون معلق
روش پلیمریزاسیون معلق، باعث می‌شود که منومر به صورت قطرات در فاز آبی معلق و پراکنده شود. اینیسیاتور محلول در روغن که انتخاب شده است، در منومر محلول می‌شود. واکنش پلیمریزاسیون در این قطرات انجام می‌شود. گرماي ناشی از واکنش پلیمریزاسیون توسط آب جذب می‌شود. برای اطمینان از اینکه این قطرات به صورت گلوله‌ای در آب پراکنده می‌مانند، لازم است استabilizer معلق اضافه شود، مانند ژلاتین، الکOHول پلیوینیلی، سلولز متیل، سلولز هیدروکسیاتیل، و غیره. اینیسیاتورها عموماً اکسیدهای آلی و مرکب‌های آزوه اند، مانند دیاتیلهکسیل پروکسیدی کربونات، آزو بیسوئیپتونیتریل، آزو بیسسوبتیرونیتریل، و غیره. پلیمریزاسیون در یک ظرف پلیمریزاسیون با محرک انجام می‌شود. پس از پلیمریزاسیون، ماده به ظرف بازیابی منومر یا برج استریپر جهت بازیابی منومر جریان می‌یابد. سپس به ظرف مخلوط کن وارد می‌شود، شستشو داده می‌شود، سپس سنتریفیوژ و جداسازی آب می‌شود و در نهایت خشک شده و محصول رزین نهایی حاصل می‌شود.

2) روش پلیمرشدن امولسیون
پلیمریزاسیون امولسیون یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تولید صنعتی پی‌وی‌سی است. در پلیمریزاسیون امولسیون، علاوه بر آب و مونومر کلروئیتیلن، جوهرزن‌هایی مانند سدیم آلکیل سولفونات به عنوان امولسیون‌ساز اضافه می‌شوند تا مونومرهای موجود در فاز آبی را پراکنده کرده و یک امولسیون تشکیل دهند. از پتاسیم پرسولفات یا آمونیوم پرسولفات محلول‌درآب به عنوان شروع‌کننده استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از سیستم شروع‌کننده «اکسیداسیون-اختزال» نیز استفاده کرد. فرآیند پلیمریزاسیون از روش معلق متفاوت است. از الکل پلیوینیل به عنوان استabilizer امولسیون‌ساز، مرکaptان دوازده‌کربنی به عنوان تنظیم‌کننده، و سدیم بیکاربونات به عنوان بافر استفاده می‌شود. سه روش پلیمریزاسیون وجود دارد: روش متناوب، روش نیمه‌پیوسته و روش پیوسته. محصول پلیمریزاسیون شبیه به لاتکس است، با اندازه ذرات امولسیونی 0.05 تا 2 میکرون که می‌تواند مستقیماً استفاده شود یا به صورت پودر رزین با خشک کردن اسپری تبدیل شود. چرخه پلیمریزاسیون روش امولسیون کوتاه‌تر است و کنترل آن آسان‌تر است. رزین حاصل از این روش دارای وزن مولکولی بالا و درجه پلیمریزاسیون نسبتاً یکنواخت است. این مناسب برای تولید پاست پی‌وی‌سی، پوست مصنوعی یا محصولات نفوذی است.

3) روش پلیمریزاسیون جمعی
دستگاه پلیمریزاسیون در روش پلیمریزاسیون جمعی ویژه است، اصلًا از یک کوزه پیش‌پلیمریزاسیون عمودی و یک کوزه پلیمریزاسیون افقی با مخزن آبشاری تشکیل شده است. پلیمریزاسیون به دو مرحله انجام می‌شود. اولین قدم، پیش‌پلیمریزاسیون مونومر و آغازکننده در کوزه پیش‌پلیمریزاسیون برای یک ساعت است تا ذرات بذر تولید شود. نرخ تبدیل به 8٪ تا 10٪ می‌رسد، سپس به کوزه پلیمریزاسیون مرحله دوم جریان می‌یابد و مقدار مشابهی از مونومر به عنوان پیش‌پلیمر اضافه می‌شود تا پلیمریزاسیون ادامه یابد. زمانی که نرخ تبدیل به 85٪ تا 90٪ می‌رسد، مونومر باقی‌مانده دفع می‌شود و سپس محصول نهایی با شکستن و غربال‌زدن به دست می‌آید. اندازه و شکل ذرات رزین توسط سرعت مخزن کنترل می‌شود و گرماهای واکنش توسط ترکیب بازگشتی مونومر خارج می‌شود. این روش دارای فرآیند تولید ساده، کیفیت محصول خوب و هزینه تولید کم است.

Ⅲ. کاربرد
کلروپولی‌اتیلن یکی از پلاستیک‌های عمومی‌مقصد مورد استفاده وسیع است. PVC خواص مناسب ضد آب و مقاومت در برابر آتش دارد. کلروپولی‌اتیلن به طور گسترده در لوله‌های تأمین آب، لوله‌های خانگی، تخته‌های دیوار خانه، جعبه‌های ماشین‌آلات تجاری، بسته‌بندی محصولات الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، بسته‌بندی مواد غذایی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

چهارم. خلاصه
کلروپولی‌اتیلن یک‌بار از بزرگترین پلاستیک‌های عمومی مقصد در جهان با طیف وسیعی از کاربردها بود. بر اساس فناوری‌های موجود، تیانلی سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه تولید کلروپولی‌اتیلن را افزایش خواهد داد، به صورت مداوم فرآیندها را نوآوری خواهد کرد و کارایی، صرفه‌جویی در انرژی و ثبات تجهیزات تولیدی را بهبود خواهد بخشید تا نیازهای فرآیندهای کیفیت بالا در صنعت کلروپولی‌اتیلن را برآورده کند.