폴리염화비닐(PVC) 수지

Ⅰ. 개요
폴리염화비닐(PVC)은 과산화물류 및 아조 화합물류와 같은 발진제의 존재 하에, 또는 빛이나 열의 작용에 따라 자유 라디칼 중합 메커니즘에 의해 클로르에틸렌 단량체(VCM)가 중합된 고분자이다. 비닐 염화물 호모폴리머와 비닐 염화물 공중합체를 총칭하여 폴리비닐 염화물 수지라고 한다.

Ⅱ. 제조 방법

1) 현탁 중합법
현탁 중합 방법은 단량체를 물상에서 드롭렛 형태로 현탁 및 분산시키는 과정이다. 선택된 유지용 발진제는 단량체에 용해된다. 중합 반응은 이러한 드롭렛 내에서 이루어진다. 중합 반응의 열은 물에 의해 적시 흡수된다. 이러한 드롭렛이 구형 비드 형태로 물에 분산되도록 하기 위해 현탁 안정제를 첨가해야 한다. 예를 들어, 젤라틴, 폴리비닐알코올, 메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스 등이 사용될 수 있다. 발진제는 주로 유기과산화물과 아조 화합물로, 디에틸헥실 퍼옥시디카보네이트, 아조비스이소헵타노니트릴, 아조비스이소부티로니트릴 등이 있다. 중합은 교반기가 있는 중합 탱크에서 이루어진다. 중합 후, 물질은 단량체 회수 탱크 또는 스트리핑 타워로 흐르며 단량체를 회수한다. 이후 혼합 탱크로 이동하여 세척, 원심분리 및 탈수 과정을 거친 뒤 건조되어 완성된 수지 제품을 얻는다.

2) 에멀전 중합 방법
유화 중합은 PVC의 산업적 생산을 위한 가장 초기의 방법 중 하나입니다. 유화 중합에서는 물과 클로르에틸렌 단량체 외에도 나트륨 알킬 황산염과 같은 표면 활성제가 유화제로서 추가되어 단량체를 수상 위상에 분산시켜 유화액을 형성합니다. 수용성인 칼륨 퍼설페이트나 암모늄 퍼설페이트가 중합 반응을 시작시키는 발진제로 사용됩니다. 또한 '산화-환원' 발진 체계도 사용될 수 있습니다. 중합 과정은 현탁 중합과 다릅니다. 폴리비닐알코올이 안정화된 유화제로, 도데실 메르캅탄이 조절제로, 그리고 소다bicarbonate가 버퍼로 추가됩니다. 세 가지 중합 방법이 있습니다: 간헐법, 준연속법 및 연속법입니다. 중합 제품은 점도가 높은 유화액 형태로, 유화 입자의 크기는 0.05~2μm이며, 이를 직접 사용하거나 분무 건조하여 분말형 수지로 가공할 수 있습니다. 유화 중합 방식의 중합 주기는 짧고 통제하기가 더 쉽습니다. 생성된 수지는 고분자량을 가지고 있으며 비교적 균일한 중합도를 지니고 있어 폴리비닐클로라이드 페이스트, 인조가죽 또는 충전 제품 제작에 적합합니다.

3) 덩크 폴리머화 방법
덩크 폴리머화 방법의 폴리머화 장치는 특수하며, 주로 수직 프리폴리머화 탱크와 프레임 스티러가 있는 수평 폴리머화 탱크로 구성됩니다. 폴리머화는 두 단계로 진행됩니다. 모노머와 중합체 시작제는 먼저 프리폴리머화 탱크에서 1시간 동안 프리폴리머화되어 씨앗 입자를 생성합니다. 전환율이 8%에서 10%에 도달하면 두 번째 단계의 폴리머화 탱크로 흘러들어가며, 프리폴리머와 같은 양의 모노머를 추가하여 폴리머화를 계속합니다. 전환율이 85%에서 90%에 도달하면 잔여 모노머를 배출하고, 이후 분쇄 및 체질을 통해 완제품을 얻습니다. 수지의 입자 크기와 형태는 교반 속도로 제어되며, 반응 열은 모노머의 회류 응축을 통해 제거됩니다. 이 방법은 생산 공정이 간단하고 제품 품질이 좋으며 생산 비용이 낮습니다.

Ⅲ.사용법
폴리염화비닐은 가장 널리 사용되는 일반 용도의 플라스틱 중 하나입니다. PVC는 우수한 방수성과 난연성을 가지고 있습니다. 폴리염화비닐은 수도관, 가정용 파이프, 주택 벽판, 상업용 기계 케이스, 전자 제품 포장, 의료 장비, 식품 포장 등에 광범위하게 사용됩니다.

IV. 요약
폴리염화비닐은 한때 세계에서 생산량이 가장 많은 일반 용도의 플라스틱으로 다양한 응용 분야를 가지고 있었습니다. 기존 기술을 기반으로 천리(天立)는 폴리염화비닐 생산에 대한 R&D 투자를 확대하고 공정을 지속적으로 혁신하며 생산 설비의 효율성, 에너지 절약 및 안정성을 높여 폴리염화비닐 산업의 고급화 요구를 충족시킬 것입니다.