背景及概述^[1][2]

聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)，是由氯乙烯單體(Vinyl Chloride Monomer，簡(jiǎn)稱VCM)聚合而成的高分子化合物。聚氯乙烯的制備方法中一般都需要以氯乙烯單體作為生產(chǎn)原料，然后經(jīng)過聚合、汽提以及干燥制得聚氯乙烯，在我國(guó)聚氯乙烯的生產(chǎn)方法包括乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯與乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯兩種工藝路線，由于我國(guó)是“貧油、富煤、少氣”的現(xiàn)狀，所以乙炔法生產(chǎn)氯乙烯制造的聚氯乙烯占據(jù)主導(dǎo)地位，目前用此法生產(chǎn)聚氯乙烯廠家主要集中在我國(guó)，占我國(guó)聚氯乙烯總量的70％。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，電石法制1噸乙炔基需要3噸電石，以電石價(jià)格為2500元每噸計(jì)算，一噸乙炔至少需要價(jià)值7500元的原料電石，價(jià)格昂貴；使用乙烯法來制備聚氯乙烯的原料都是采用石油，目前石油資源極其緊缺，因此尋求新的制造聚氯乙烯的方法迫在眉睫。

聚氯乙烯

應(yīng)用^[3]

聚氯乙烯是目前深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應(yīng)用的一種合成材料，現(xiàn)已成為世界上僅次于聚乙烯的第二大通用樹脂，占世界合成總消費(fèi)量的29％。聚氯乙烯易加工，可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工，聚氯乙烯主要用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線護(hù)套等塑料軟制品，也可生產(chǎn)板材、門窗、管道和閥門等塑料硬制品。

制備^[2]

氯乙烯是一種應(yīng)用于合成聚氯乙烯(聚氯乙烯)的重要單體，可通過乙烯法或乙炔法制得。乙烯法主要以石油和原鹽為原料，通過石油裂解制得的乙烯，再有乙烯氧氯化法制得氯乙烯，氯乙烯聚合得到聚氯乙烯；乙炔法則以電石和原鹽為主要生產(chǎn)原料，通過電石制取乙炔，乙炔再與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯，再通過氯乙烯聚合得到聚氯乙烯。中國(guó)受富煤、貧油、少氣的資源限制，電石法制備氯乙烯仍占有相當(dāng)大的市場(chǎng)比例。

乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的原料是煤炭，煤炭與石灰石在高溫下制成電石，電石遇水生成乙炔，在氯化汞催化劑作用下，乙炔與氯化氫加成直接合成氯乙烯(VCM)，然后經(jīng)聚合制得聚氯乙烯樹脂。其生產(chǎn)過程可分為乙炔制備和凈化、氯乙烯合成、產(chǎn)品精制及氯乙烯聚合。其中氯化氫作為主要的原料，質(zhì)量要求較高，在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生氯乙炔，可能發(fā)生爆炸，因此常常需要提供氯化氫的處理裝置或者采取其他措施以防止爆炸，既增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也提高了生產(chǎn)成本。

乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯的原料為石油，石油經(jīng)過裂解產(chǎn)生乙烯，乙烯經(jīng)過氯化或氧氯化反應(yīng)合成二氯乙烷，再加壓加熱裂解脫去氯化氫生成氯乙烯，聚合后形成聚氯乙烯樹脂。生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物氯化氫，常見的是用水吸收變?yōu)閺U酸，大量廢酸如果進(jìn)行處理則過程比較復(fù)雜，提高生產(chǎn)成本，如果不處理又會(huì)污染環(huán)境，不利于清潔生產(chǎn)。

主要參考資料

[1] 劉麗, 牟峻, 楊左軍, 李英, & 張偉亞. (2002). 聚氯乙烯塑料中增塑劑的氣相色譜/質(zhì)譜法分析. 分析化學(xué), 030(003), 289-291.

[2] 李英, 李彬, 劉麗, 張琛, 吳景武, & 劉志紅等. (2009). 氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定聚氯乙烯塑料制品中的10種有機(jī)錫化合物. 色譜(01), 69-73.

[3] 楊鳴波, 李忠明, 馮建民, & 張雁. (2000). 秸稈/聚氯乙烯復(fù)合材料的初步研究. 材料科學(xué)與工程(04), 28-30+20.