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聚氯乙烯超高速乳化機，聚氯乙烯糊樹脂乳化機
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簡稱PVC，由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱為氯乙烯樹脂。PVC為無定形結構的白色粉末，支化度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬～12萬范圍內，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機械性能，抗張強度60MPa左右，沖擊強度5～10kJ/m²；有優(yōu)異的介電性能。但對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。PVC很堅硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中，對有機和無機酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶劑中，用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維，稱氯綸。具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨并具有較好的保暖性和彈性。
制備方法
聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經(jīng)取代反應制成。由于其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用于各行各業(yè)各式各樣產(chǎn)品： 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建筑裝潢用品、家俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳馬）、門簾、卷門、輔助醫(yī)療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。聚合方法
PVC用自由基加成聚合方法制備，聚合方法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，以懸浮聚合法為主，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應釜中，然后加入引發(fā)劑和其它助劑，升溫到一定溫度后VCM單體發(fā)生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續(xù)的攪拌使得顆粒的粒度均勻，并且使生成的顆粒懸浮在水中。此外，還有用微懸浮法生產(chǎn)PVC糊用樹脂，產(chǎn)品性能和成糊性均好。
①懸浮聚合法 使單體呈微滴狀懸浮分散于水相中，選用的油溶性引發(fā)劑則溶于單體中，聚合反應就在這些微滴中進行，聚合反應熱及時被水吸收，為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散，需要加入懸浮穩(wěn)定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發(fā)劑多采用有機過氧化物和偶氮化合物，如過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進行的。聚合后，物料流入單體回收罐或汽提塔內回收單體。然后流入混合釜，水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的 PVC，游離單體含量應控制在1ppm以下。聚合時為保證獲得規(guī)定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚，必須控制好聚合過程的溫度和壓力。樹脂的粒度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩(wěn)定劑的選擇與用量控制。樹脂的質量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩(wěn)定性、色澤、雜質含量及粉末自由流動性等性能來表征。聚合反應釜是主要設備，由鋼制釜體內襯不銹鋼或搪瓷制成，裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套，或內冷排管、回流冷凝器等。為了降低生產(chǎn)成本，反應釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發(fā)展，*大已達到200立方米（釜式反應器）。聚合釜經(jīng)多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩(wěn)定劑制得的 PVC一般較疏松，孔隙多，表面積大，容易吸收增塑劑和塑化。
②乳液聚合法 *早的工業(yè)生產(chǎn) PVC的一種方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發(fā)劑，還可以采用“氧化-還原”引發(fā)體系，聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩(wěn)定劑，十二烷基硫醇作調節(jié)劑，碳酸氫鈉作緩沖劑的。聚合方法有間歇法、半連續(xù)法和連續(xù)法三種。聚合產(chǎn)物為乳膠狀，乳液粒徑0.05～2μm,可以直接應用或經(jīng)噴霧干燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短，較易控制，得到的樹脂分子量高，聚合度較均勻，適用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸漬制品。乳液法聚合的配方復雜，產(chǎn)品雜質含量較高。
③本體聚合法 聚合裝置比較特殊，主要由立式預聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構成。聚合分兩段進行。單體和引發(fā)劑先在預聚合釜中預聚1h，生成種子粒子，這時轉化率達8%～10%，然后流入第二段聚合釜中，補加與預聚物等量的單體，繼續(xù)聚合。待轉化率達85%～90%，排出殘余單體，再經(jīng)粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制，反應熱由單體回流冷凝帶出。此法生產(chǎn)過程簡單，產(chǎn)品質量好，生產(chǎn)成本也較低。改性方法
PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物，密度： 1.380 g/cm3，玻璃轉變溫度：87℃，因此熱穩(wěn)定性差，不易加工。不能直接使用，必須經(jīng)過改性混配，添加相關助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關助劑和填充物的種類和分數(shù)的不同，這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方，嚴格說來是PVC改性配方，而PVC只有經(jīng)過改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復合材料轉變（合金、共混、復合）、賦予材料功能化、優(yōu)化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學改性、填充改性、增強改性、共混改性以及納米復合改性。改性基本原理就是通過添加物賦予材料功能或者提高某些性能。因此，PVC配方技術的高下，決定了一家工廠技術和生產(chǎn)能力的高下。
PVC一般先要改性造粒，用螺桿擠出機組制備成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工藝是注塑的產(chǎn)品。螺桿擠出機是塑料成型加工*主要的設備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有重要地位嚴格來說，有著特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根據(jù)客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產(chǎn)過程中共聚衍生，此類改性的品種有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。改性的指標
著色性
聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和耐光性較差。在150℃時開始分解出氯化氫，隨著增塑劑含量的多少發(fā)生不良反應。另外，顏料對PVC的影響，體現(xiàn)在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發(fā)生反應以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應的催化劑。因此，使用氧化鐵（紅、黃、棕和黑）顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會降低PVC樹脂的熱穩(wěn)定性。某些著色劑可能會與PVC樹脂的降解產(chǎn)物發(fā)生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過程中，會與PVC分解產(chǎn)生的氯化氫發(fā)生相互作用而失去應有的顏色。因此就PVC著色而言，考慮到所用樹脂及相關助劑的特征，結合顏料的特點。在選擇著色劑時應當注意以下幾個問題。
1、顏料中的某些金屬離子會促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解如圖1。
測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時的色相變化。由于顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快，從而產(chǎn)生色相變化。同時，還要注意的是，同樣加入色淀紅可使PVC產(chǎn)生的色差不同，如含有鈣，色相差小；含錳則色相差大，這是由于錳等金屬促進PVC脫氯化氫所致。
硫化物類著色劑（如鎘紅、黃等）用于聚氯乙烯著色，可能因著色劑分解放出硫化氫。這類著色劑不宜與鉛穩(wěn)定劑混用，以免生成黑色的硫化鉛。
2、顏料對聚氯乙烯電氣絕緣性影響
作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯一樣，應該考慮著色后的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差，故顏料的影響就更大。說明，選擇無機顏料著色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好（除爐黑、銳鈦型二氧化鈦外）。
遷移性
遷移性僅發(fā)生在增塑PVC制品中，并且是在使用染料或有機顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料，通過增塑劑滲透到PVC制品表面，那些溶解的染（顏）料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導致接解滲色、溶劑滲色或起霜。
另一個問題是“結垢”。指著色劑在著色加工時，因為被著色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來，沉積在加工設備的表面（如擠出機的機筒內壁、口模孔內壁）上。
耐候性
指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學藥劑。*重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機顏料則因其結構不同有好有差。此外，在含有白色顏料的配方中，顏料的耐候性會受到較嚴重的影響。
顏料的褪色、變暗或色調變化，一般由顏料的反應基因所致。這些反應性基因，能與大氣中的水分或化學藥劑——酸、堿發(fā)生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會褪色，立索爾紅具有較好的耐光性，適合于大多數(shù)戶內應用，而在含有酸、堿成分的戶外使用時嚴重褪色。
脫氯化氫的測定方法按JIS-K-6723，測定溫度180℃。以未著色的聚氯乙烯復合物脫氯乙烯的時間為基準，延長或阻緩時間以5%、10%間隔計，負值表示加速分解。
穩(wěn)定性
聚氯乙烯樹脂的軟化點低，約75-80℃，脆化溫度低于-50~-60℃，大多數(shù)制品長期使用溫度不宜超過55℃，特殊配方的可達90℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結構，內部無支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對較小，聚氯乙烯樹脂的穩(wěn)定性也應當是比較高的。但即使純度很高的聚氯乙烯樹脂，長期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫氣體逸出。說明其分子結構中存在尖性基團或不穩(wěn)定結構。時間越長、降解越多、溫度越高，降解速度越快，在氧或空氣存在下降解速度更快。
電性能
聚氯乙烯屬于極性高聚物，對水等導電物質親和力較大，故電阻較非極性的聚烯烴要小，但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚氯乙烯的極性基團直接附著在主鏈上，在玻璃化溫度以下，偶極鏈段受到凍結構的主鏈原子的限制，不能移動，因而并不產(chǎn)生偶極化作用，可作室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會降低電絕緣性。發(fā)展狀況
有著特殊要求的PVC材料，一般都需要從國外進口，在國外比較有名的有美國聯(lián)合碳化公司和北歐化工公司，隨著我國各大科研院所和生產(chǎn)單位的不斷研發(fā)和技術積累，國內PVC改性材料的配方設計、制造已經(jīng)達到國際先進水平，涌現(xiàn)了以徐州漢永新材料有限公司等擁有自主知識產(chǎn)權的公司，已經(jīng)完全取代國外進口材料，有不少產(chǎn)品已出口國外。
理化性能
本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟制品柔而韌，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。穩(wěn)定；不易被酸、堿腐蝕；對熱比較耐受。
聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值為40以上）、耐化學藥品性高（耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉）、機械強度及電絕緣性良好的優(yōu)點。
聚氯乙烯對光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點為80℃，于130℃開始分解。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100℃時即開始分解，130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體，（氯化氫氣體是有毒氣體）使其變色，由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽光中的紫外線和氧會使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，*后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些PVC塑料時間久了就會變黃、變脆的原因。
具有穩(wěn)定的物理化學性質，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低；在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學腐蝕性；對鹽類相當穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機溶劑。
工業(yè)聚氯乙烯樹脂主要是非晶態(tài)結構，但也包含一些結晶區(qū)域（約5%），所以聚氯乙烯沒有明顯的熔點，約在80℃左右開始軟化，熱變形溫度（ 1.82MPa負荷下）為70-71℃，在加壓下150℃開始流動，并開始緩慢放出氯化氫，致使聚氯乙烯變色（由黃變紅、棕、甚至于黑色）。
工業(yè)聚氯乙烯重均相對分子質量在4.8-4.8萬范圍內，相應的數(shù)均相對分子質量為2-1.95萬。而絕大多數(shù)工業(yè)樹脂的重均相對分子質量在10-20萬，數(shù)均相對分子質量在4.55-6.4萬。硬質聚氯乙烯（未加增塑劑）具有良好的機械強度、耐候性和耐燃性，可以單獨用做結構材料，應用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬質聚氯乙烯可以用增強材料。
上海依肯機械設備有限公司特別推薦高速乳化機這一款新型設備ERX2000系列及乳化頭工作原理
影響分散乳化結果的因素有以下幾點
1 乳化頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）
2 乳化頭的剪切速率 （越大，效果越好）
3 乳化頭的齒形結構（分為初齒，中齒，細齒，超細齒，約細齒效果越好）
4 物料在分散墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）
5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設備的期限，就不能再好）
線速度的計算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-轉子 間距 (m)
由上可知，剪切速率取決于以下因素：
– 轉子的線速率
– 在這種請況下兩表面間的距離為轉子-定子 間距。
IKN 定-轉子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D（轉子直徑）X 轉速 RPM / 60
超高速分散乳化機設備等級：化工級、衛(wèi)生I級、衛(wèi)生II級、無菌級
超高速分散乳化機電機形式：普通馬達、變頻調速馬達、防爆馬達、變頻防爆馬達、氣動馬達
超高速分散乳化機電源選擇： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
超高速分散乳化機材質：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
超高速分散乳化機表面處理：拋光、耐磨處理
超高速分散乳化機進出口聯(lián)結形式：法蘭、螺口、夾箍
1 表中上限處理量是指介質為“水”的測定數(shù)據(jù)。標準流量（H2O） 輸出轉速 標準線速度 馬達功率 進出口尺寸 型號 l/h rpm m/s kW ERX 2000/4 700 20000 66 5.5 DN25/DN15 ERX 2000/5 1,500 15,750 66 15 DN40 /DN 32 ERX 2000/10 5,000 10,950 66 30 DN50 / DN50 ERX 2000/20 10,000 7,300 66 55 DN80 /DN 65 ERX 2000/30 30,000 4,000 66 90 DN150 /DN 125 ERX 2000/50 50,000 3,000 66 160 DN200 /DN 150
2 處理量取決于物料的粘度，稠度和*終產(chǎn)品的要求。
3 參數(shù)內的各種型號的流量主要取決于所配置的乳化頭的精密程度而定。
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