低温等离子体氯化聚氯乙烯(CPVC)合成技术研究.ppt

低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
学生：卢巍
导师：程易 教授
主要内容
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
***化聚***乙烯（CPVC）
PVC CPVC低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
学生：卢巍
导师：程易 教授
主要内容
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
主要内容
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
***化聚***乙烯（CPVC）
PVC CPVC
综合性能优异
最高使用温度：105 oC
耐腐蚀，阻燃，隔热性能好，硬度高
适用于腐蚀性，高温环境
应用广泛，广阔的市场前景
油漆，涂料；硬制品市场（建材，管材）
需求量大，发展迅速（增速7%每年）
循环经济与环保意义
固定***，解决***平衡问题，优化产业结构
高的***/碳质量比，低碳产品
***化
%
61-69%
CPVC生产方法及发展现状
溶液法: 逐渐萎缩
溶解于CCl4，***仿等有毒有机溶剂进行***化
产品用于油漆，涂料等
水相悬浮法: 成熟
悬浮于加入溶胀剂的水中，通******化
产品用于管材，硬制品市场
仍存在一定的问题（间歇操作，生产周期长4-6h，三废排放量大，产品后处理复杂等）
气固相法: 发展方向
引发剂作用下，在气固相反应器中***化
产品用于管材，硬制品市场
传统气固相法存在瓶颈，尚未大规模应用
气固相***化法
现有气固相工艺：
优势：
产品易于分离，清洁污染小，后处理简单，生产环境相对清洁
现存问题：
产品***含量分布宽，生产规模小，产品质量差，难以用于硬制品生产
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引发剂
反应器
操作温度
产品***含量
紫外光
流化床
40~100 ℃
65~66%
单质***
流化床
55 ℃
64%
紫外光
搅拌釜
100 ℃
67 %
低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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传统气固相***化法受限原因：
紫外光穿透能力弱，反应器尺寸受限
颗粒受光照不均匀
颗粒粘结在紫外灯外壁
床层飞温，颗粒粘结
……
解决方案：
过程解耦思想：***化-***迁移过程分别控制
选择新型引发剂-低温等离子体
设计新型反应器-循环流化床
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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25 ℃ ***等离子体处理PE膜
（表面***质量分数30 %）
低温等离子体：更强的引发剂
秒级活化高分子聚合物颗粒表面
（Arpagaus, C., et, al）
同时解离***气和活化聚合物颗粒
兼具紫外光作用
分散颗粒，增强流化
低温等离子体循环流化床：新型反应器形式
两器操作，分别控制
引发***化和***迁移过程解耦，间歇引发
方便控制***化速率，便于移热
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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低温等离子体CPVC合成循环流化床示意图
主要内容
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
固定床实验：可行性探究
典型结果：（***含量）
100 oC
等离子体
100 oC
无等离子体
25 oC
等离子体
3h
67%
59%
58%
反应器：固定床
操作方式：间歇引发***化
放电1 min，停止放电10 min间歇操作
操作条件：
***等离子体
W/cm3， KHz
常压，100 ℃，25 ℃
结论：
低温等离子体高效引发PVC***化
（3 h内作用时间共18 min）
过程解耦，间歇引发***化方法可行
振动流化床***化机理探究
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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循环流化床热态小试
操作条件
提升管：氩等离子体或***/氩混合等离子体
伴床：Cl2-N2混合气
壁面给热，温度100-120 ℃
热电偶I：监测壁面温度
热电偶II：监测床层温度
加入搅拌以增强流化，避免粘壁
CFB公斤级热态小试
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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CFB百吨级冷态反应器
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低温等离子体***化聚***乙烯合成新技术研究
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SEM+EDS ***元素质量分数半定量分析
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CPVC产品表征-***元素分布
商业水相法CPVC
No.
51
52
56
59
64
65
66
Cl atom fraction (%)







No.
67
70
74
77
78
83
Cl atom fraction (%)
0