再聚氯乙烯中的应用METHOCEL纤维素醚在聚氯乙烯悬浮聚合中的应用前言悬浮聚合系统在聚合反应过程中需要采取一种使单体液滴粒度分布稳定化的措施。

众所周知的方法是采用保护胶体作稳定剂，而在聚氯乙烯聚合中采用METHOCEL纤维素醚类产品作稳定剂，则已有多年的历史了。

METHOCEL纤维素醚类产品基本上是由无水葡萄糖稠环组成的线性聚合物，多稠环形成碳水化合物的骨架，骨架上附有许多羟丙基基团，藉醚键与骨架相连。

这类产品都是非离子性的表面活性薄膜形成剂，在聚氯乙烯聚合中用作悬浮辅助剂时，可以使聚合物的粒度分面均匀，而且具有吸收增塑剂的性能，因而能使聚氯乙烯在实用中表现出最佳的性能。

尽管各聚合系统具有各自的特点，但调整聚合产品的性能和制定适当的处理程度仍然具有若干普遍的规律。

本说明书介绍METHOCEL纤维素醚类产品在聚氯乙烯聚合中的一般应用。

如何选择METHOCEL纤维素醚产品要为任何聚合系统选择最理想的METHOCEL纤维素醚产品，应考虑以下一系列工艺参数：工艺用水的温度，表面活性剂的使用，所制务的聚合物产品的类型（均聚物或共聚物），以及聚合系统的特性。

目前，在聚氯乙烯的聚合反应中应用两种化学型的METHOCEL纤维素醚产品：METHOCEL A产品（甲基纤维素醚聚合物）和METHOCEL E，F及K产品（羟丙基甲基纤维素聚合物）。

在选用时，应首先考虑METHOCEL F501纤维素醚，因为它全面地综合了纤维素醚各种性能。

当然，还有其他在实用中证明有效的METHOCEL纤维素产品，例如METHOCEL A15，METHOCEL K35和K100等。

工艺温度较高时，往往采用METHOCEL”K”纤维素醚为宜。

如所制造之聚氯乙烯树脂严格要求吸收增塑剂的性能，则应选用METHOCEL”E”纤维素醚。

在制造符合美国食品及药物行政管理局要求的产品时，或者在某些对产品纯度要求很高的情况下，便必须采用METHOCEL纤维素醚的高级产品，如聚氯乙烯树脂产品是用于电线、电缆等的时候，也应考虑采用METHOCEL的高级产品。

聚氯乙烯树脂通常仅用来间接包装食品，标准的METHOCEL纤维素醚产品适合此类用途。

1 注：2%溶液的粘度为50厘泊。

粘度值后面的字母”C”或”M”表示”百”或“千”。

影响工艺的各种因素：如何确定METHOCEL纤维素醚的用量？使METHOCEL纤维素醚发挥最佳效果的用量，随设备规格、搅拌程度、聚合系统的化学性质以及所要求的粒度范围的不同而异。

大批制造聚氯乙烯时METHOCEL纤维素醚的用量通常在单体重量的0.05%和0.1%之前。

表一列出了各种纤维素用量。

经验表明，小型设备需用更多的保护胶体，因而表中的数据应根据具体的设备和聚合加料量适当地予以修正。

表一：各种反应器采用的METHOCEL纤维素反应器容量（加仑）搅拌器转速（转/分钟）建议纤维素醚用量（%）1/2 150～170 0.2～0.31～2 150～170 0.2～0.320 150～170 0.15～0.1850 150 0.08500 120 0.063000 120 0.05加料顺度为了最有效地控制聚合物的粒度，应在加入单体之前先加入水和METHOCEL纤维素醚溶液。

这种做法有以下几种实用上的原因：一．如果先加入单体，则由于单体造成的高蒸汽压，将使接着加入和搅拌METHOCEL纤维素溶液发生困难；二．二用水预先润湿反应器壁可以减少树脂粘积在壁痕上；三．在加入水和METHOCEL纤维素醚之前加入单体，生成的聚合物粗粒子较多。

应器的原料中含有表面活性剂时，加料的顺度会影响最终产品的性能。

这可能是由于表面活性剂与METHOCEL纤维素醚产品相互作用，同时由于保护胶体和表面活性剂争相吸收单体液滴所致。

在聚合过程中加入金属盐时，情况更为复杂，还会产生其他的相互作用，而这些相互作用对加料的先后顺序非常敏感。

在这种情况下，需要制定加料的最佳顺度，而且在各操作工序之前必须保证充分的时间，使反应达到平衡。

这种系统对操作顺序的变动非常敏感。

迟延加入反应物料会大大影响树脂颗粒的粒度分布。

METHOCEL纤维素醚与各种表面活性剂及单体阻剂的相互作用METHOCEL纤维素醚类产品能与各种表面活性剂必生不同程度的综合。

苯酚、间苯二酚、鞣酸等羟本苯结构物的表面活性剂能与一些METHOCEL纤维素醚类产品相互作用，生成络合度特强的络合物。

在含METHOCEL纤维素醚类产品的系统中采用表面活性剂时，如果发生不正常的结果，应考虑是否由于络合物的形成所致。

观测只含有该METHOCEL纤维素醚和表面活性剂的水溶液粘度的变化，不难检测出络合物的形成。

在聚合反应物料中加入METHOCEL 纤维素醚浓度很低；因此，即使形成络合物的METHOCEL纤维素醚耗量非常小，也会造成很大的影响。

各METHOCEL纤维素醚类产品与一种指定的表面活性剂形成络合物的程度各有不同。

通常每种表面活性剂总有一种最合适的METHOCEL纤维素醚。

图一列出一些典型的表面活性剂以及它们加入不同牌号的METHOCEL纤维素醚溶液时，对于粘度的影响。

用以进行对比的溶液的原有粘度为200厘泊。

加入表面活性剂和1%的METHOCEL纤维素醚。

此图仅供对比不同化学类型的表面活性剂之用，并非表示各聚氯乙烯悬浮聚合系统非采用图中所列的表面活性不可。

产品制造厂家SANTOMERSE 85-b 孟山杜SPAN 60 美国ICI公司TEEPOL 610 壳牌化学公司TRITON X-400 Rohm & Haas 公司ULTRAWET ARCO化学公司DUPONAL WAQ 杜帮公司纤维素醚溶液粘度的影响化学名称METHOCEL纤维素醚溶液粘度增量% （牌号）A E F K线性苯磺酸脂3845 4317 5270 1497 硬脂酸山梨糖104 100 124 105醇酐184 36 122 132二次磺酸烷基钠109 71 149 168硬脂酰二甲基苯甲基氯化铵2080 5845 2798 107磺酸线性烷基钠硫酸月桂基钠169 51 58 180METHOCEL纤维素醚溶液的制备：溶解技巧鉴于METHOCEL纤维素醚在反应器物料中所占的份量非常小，因此份量稍微有一点变更就会影响聚氯乙烯粒子大小的分布。

为使这种变更减到最小程度，通常最好将METOHCEL纤维素醚以储备溶液形成经过称量加入反应器中。

操作程序应包括有关METHOCEL纤维素醚溶液最终温度的测定和记录的说明，以确保溶解作用完全彻底。

图二中的METHOCEL纤维素醚热浆冷却曲线可以看出，为保证纤维素醚的完全溶解，则需要充分的冷却。

该曲线根据高粘度（4000厘泊）METHOCEL F4M纤维素醚浆液绘制以强调冷却对粘度的影响。

图二：2%METHOCEL F4M纤维素醚浆液的冷却曲线溶解METHOCEL纤维素醚的设备为保证产品的纯洁性，制备METHOCEL纤维素醚溶液时应采用不锈材料制成的或涂有防锈涂料的设备。

实践证明，304号不锈钢、镍、HERESITE合成树脂涂料和搪瓷等均可作为制造设备的材料。

实践证明，要溶解粉状METHOCEL纤维素醚类产品，每1000加仑溶液使用6匹马力便绰绰有余。

制备METHOCEL纤维素醚溶液的一个有效程序，首先是在3500加仑带夹套的搪玻璃Pfaudler釜中进行的，搅拌转速为标准的80～90转/分。

从85℃（185°F）的去离子水量中取实际需用量的一半，加进Pfaudler釜中，然后加入METHOCEL纤维素醚，继续搅拌45分钟，边搅拌边加入另一半去离子水。

冷却水在夹套中循环，直至釜中的温度降低到足以使METHOCEL纤维素醚完全溶解之时为止。

不同品种的纤维素醚产品各有其完全溶解所需的不同冷却温度。

■”A”型METHOCEL纤维素醚的冷却温度须低至5～10℃（41～50°F）■“E”型METHOCEL纤维素醚的冷却温度须低至20℃(68°F)■“F”和”K”型METHOCEL纤维素醚的冷却温度须低至25℃（77°F）METHOCEL纤维素醚溶液流过Sharples离心机（M-312H-16）并进入内壁涂有Heresite涂料的6英尺×20英尺储罐；此后就在储罐与反应器加料站之间不断循环。

循环过程采用出口直径1-1/2英寸并带有机械密封的Sherzer泵。

POLYMERPROCESSING-STOCKSOLUTION PREPARATION■(JACKETED 3500GAL (SHERZER PUMP 1/2OUTLET ( M-312H-16 SHARPLES PFAUDLER 80-90rpm) →♀MECHANICAL SEAL) →▲CENTRIFUGE 13200G，S)←♀←↓↓(6-20 FT HERESITE LINED TANK) ■←↓(CIRCULATION LOOP) ↑→→↓→←∞←■(500 LB SCALES)↓(TO REACTRO FEED LINE)在加料站，METHOCEL纤维素醚溶液按需要进行计量，倒入镍质桶中，再藉真空抽进反应器中。

METHOCEL纤维素醚溶液的净化某些产品级的聚氯乙烯树脂要求在制造过程中对所用的METHOCEL纤维素醚溶液进行净化，以除去难免出现的微量纤维和凝胶，鉴于需要祛除的物质的比重和溶液本身的比重差别很小，因此采用能生产10000至12000克力的离心机就能最好地解决问题。

净化的难易程度与METHOCEL纤维素醚溶液的浓度及粘度成反比。

我们建议最大浓度采用2%R 固体量，最大粘度采用100厘泊，这样才易于净化。

下列离心机可以满足实用上的要求：Westfalia Desludger Samn 5型离心机Sharples M-312H-16型超级离心机用沉淀法进行净化并不经济，一来沉淀时间长（3～5），二来沉淀法对微小的对流非常敏感。

质量控制聚氯乙烯聚合反应中的METHOCEL纤维素醚使用量以百万分之几计算，因此需要对加入反应器中的纤维素醚量很好地加以控制。

METHOCEL纤维素醚溶液的制备程序也必须认真地加以标准化。

必须记录最终温度以确保结果的可重复性。

制备好的溶液应采用重量蒸馏试验或比色试验法（蒽酮，二苯胺）进行鉴定。

然后，鉴于METHOCEL纤维素醚溶液实际浓度可能产生波动，对加入反应器中的溶液量，应适当调整。

聚合和METHOCEL纤维素醚溶液的制备都应采用软水或软水等效品。

采用冷凝水时，应防止起始温度波动。

溶液储存METHOCEL纤维素醚溶液对微生物侵蚀的抵抗力强。

采用软水并保持适当的卫生环境应该可以避免溶液储存过程中产生的一般问题。

多年来，METHOCEL纤维素醚类产品在聚氯乙烯的生产作业中大量使用，在储存方面发生事故的情况历来非常之少。