一、如何用乙烯和氯氣為原料4步制聚氯乙烯（PVC）？

乙烯與氯氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2二氯乙烯（ClCH2-CH2Cl）

1，2二氯乙烯在一定條件下發(fā)生消去反應(yīng)（部分消去）生成氯乙烯(CH2=CHCl)

二、乙烯合成聚氯乙烯的步驟

1、 乙烯氧氯化法

使用乙烯、和氧氣反應(yīng)得到二氯乙烷和水，二氯乙烷再經(jīng)裂解，生成氯乙烯。副產(chǎn)品再回收到氧氯化工段，繼續(xù)反應(yīng)。

2、 乙烯平衡氧氯化法

是將直接氯化和氧氯化工藝相結(jié)合。乙烯與氯反應(yīng)生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解產(chǎn)生氯乙烯和。與乙烯和氧氣反應(yīng)又生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解再產(chǎn)生氯乙烯和。回收后，繼續(xù)參與氧氯化反應(yīng)。

聚氯乙烯聚合工藝：

在工業(yè)化生產(chǎn)氯乙烯均聚物時，根據(jù)樹脂應(yīng)用領(lǐng)域，一般采用五種方法生產(chǎn)，即本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、微懸浮聚合和溶液聚合。

（1） 本體聚合法

一般采用“兩段本體聚合法”，第一段稱為預(yù)聚合，采用高效引發(fā)劑，在62~75°C溫度下，強烈攪拌，使氯乙烯聚合的轉(zhuǎn)化率為8%時，輸送到另一臺聚合釜中，再加入含有低效引發(fā)劑的等量新單體，在約60°C溫度下，慢速攪拌，繼續(xù)聚合至轉(zhuǎn)化率達80%時，停止反應(yīng)。

本體聚合氯乙烯單體中不加任何介質(zhì)，只有引發(fā)劑。因此，此法生產(chǎn)的氯乙烯樹脂純度較高，質(zhì)量較優(yōu)，其構(gòu)型規(guī)整，孔隙率高而均勻，粒度均一。但聚合時操作控制難度大，聚氯乙烯樹脂的分子量分布一般較寬。

（2） 懸浮聚合法

液態(tài)氯乙烯單體以水為分散介質(zhì)，并加入適當(dāng)?shù)姆稚┖筒蝗苡谒苡趩误w的引發(fā)劑，在一定溫度下，借助攪拌作用，使其呈珠粒狀懸浮于水相中進行聚合。聚合完成后，經(jīng)堿洗、汽提、離心、干燥得到白色粉末狀聚氯乙烯樹脂。

選取不同的懸浮分散劑，可得到顆粒結(jié)構(gòu)和形態(tài)不同的兩類樹脂。國產(chǎn)牌號分為SG-疏松性（“棉花球”型）樹脂和XJ-緊密型（“乒乓球”型）樹脂。疏松性樹脂吸油性好，干流動性佳，易塑化，成型時間短，加工操作方便，適用于粉料直接成型，因而一般選用懸浮法聚合的疏松性樹脂作為聚氯乙烯制品成型的基礎(chǔ)原料。目前各樹脂廠所生產(chǎn)的懸浮法聚氯乙烯樹脂，基本上都是疏松型的。

（3） 乳液聚合法

氯乙烯單體在乳化劑作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引發(fā)劑來引發(fā)，進行聚合，乳液可用鹽類使聚合物析出，再經(jīng)洗滌、干燥得到聚氯乙烯樹脂粉末，也可經(jīng)噴霧干燥得到糊狀樹脂。

乳液法聚氯乙烯樹脂粒徑極細，樹脂中乳化劑含量高，電絕緣性能較差，制造成本高。該樹脂常用于聚氯乙烯糊的制備。因此，該法生產(chǎn)出來的樹脂俗稱糊樹脂。

（4） 微懸浮聚合法

像懸浮法那樣使用油溶性引發(fā)劑，在用乳化劑分散、穩(wěn)定的細小氯乙烯單體液滴中引發(fā)聚合，生成適當(dāng)粒徑的聚氯乙烯乳液，經(jīng)破乳、洗滌、干燥后得到聚氯乙烯樹脂粉末。制備0.1~2μm粒徑范圍的氯乙烯單體乳液是微懸浮聚合法的關(guān)鍵，一般稱這一過程為均化過程。

此法是生產(chǎn)聚氯乙烯糊用樹脂的另一種方法，該法生產(chǎn)的樹脂具有良好的加工性能，能滿足大多數(shù)加工的需要，具有乳液法樹脂很難達到的某些優(yōu)良性能。

（5） 溶液聚合法

以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶劑，使氯乙烯單體在溶劑中聚合，由于溶劑具有鏈轉(zhuǎn)移劑作用，所以溶液聚合物的分子量和聚合速率均不高。聚合得到的聚氯乙烯樹脂因不溶于溶劑而不斷析出。

此種聚氯乙烯樹脂不宜于作一般成型用，僅作為涂料、黏合劑，與乙酸乙烯酯等共聚時使用，是目前各種聚合方法中產(chǎn)量最少的一種方法。

幾種方法盡管聚合工藝不同，，但聚合反應(yīng)機理相同，即都是自由基聚合。在使用這些方法生產(chǎn)的樹脂中，以懸浮法產(chǎn)量最大，而且由于懸浮聚合法設(shè)備投資和生產(chǎn)成本低，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)挘鞣N聚合方法的發(fā)展方向是逐步向懸浮聚合生產(chǎn)路線傾斜。一些過去采用其他方法生產(chǎn)的樹脂品種，已開始采用懸浮聚合工藝生產(chǎn)

三、乙烯和氯氣為原料制聚氯乙烯的過程

1. CH2=CH2 + Cl2 ---> (催化劑）CH2Cl-CH2Cl （加成）

2. CH2Cl-CH2Cl + 2NaOH --->(加熱) C2H2 + 2NaCl + 2H2O (消去)

3 2NaCl + 2H2O =(電解) 2NaOH + Cl2 + H2

4. Cl2 + H2 =(點燃) 2HCl

5. C2H2 + HCl --->(催化）CH2=CHCl

6. nCH2=CHCl --->(催化）-[-CH2-CHCl-]n- (聚氯乙烯)

四、氯乙烯是合成聚氯乙烯(PVC)的單體。乙烯氧氯化法是 生產(chǎn)氯乙烯的主要方法。分三步進行（如圖所示）：

(1)AD

(2)利用二氯乙烷熱裂解所產(chǎn)生的作為氯化 劑，從而使氯得到完全利用，不向環(huán)境排放毒害氣體 (3)

+HO-NO 2

+H 2 O

(4)

+2CH 3 COOH

+2H 2 O

(5)

+

O 2 →2nCO 2 + nHCl +nH 2 O

五、乙烯三步制聚氯乙烯

CH2=CH2 +Br2=====CH2BrCH2Br

CH2BrCH2Br在NaOH和醇溶液中發(fā)生消去生成乙炔

乙炔和HCl加成生成氯乙烯

氯乙烯加聚生成聚氯乙烯

標簽：聚氯乙烯乙烯