气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂论文
气固相法制备氯化聚氯乙烯的研究
气固相法制备氯化聚氯乙烯的研究氯化聚氯乙烯（PVC）是一种不挥发、热稳定性好的耐磨腐蚀性缓慢的聚合物材料，以其优良的机械性能、耐抗性和耐腐蚀性在各种应用领域中占有重要地位。
由于其优良的性能，PVC广泛应用于家具、建筑材料、电子电器，管道制造等。
然而，由于其低分子量，溶液中PVC很难聚合，因此一般采用气固相法（Gas-Phase Polymerization）制备该聚合物，其制备过程需要充分考虑温度、压力等参数，以保证PVC聚合物制备的质量。
本文主要介绍气固相法制备氯化聚氯乙烯（PVC）的研究进展。
一、气固相法介绍气固相法是一种新兴的合成技术，它的基本原理是：在一定的压力和温度条件下，释放适当量的反应剂，通入催化剂，使它们在气态下完成反应，从而制备出符合要求的有机物。
气固法具有过程简单，活性高，反应均匀度高，制备能源效率高，得到高分子量产物等优点，大大提高了制备有机高分子的效率。
二、氯化聚氯乙烯的气固相法制备1、反应原料氯化聚氯乙烯的气固相法制备需要使用氯乙烯（VC）、氯气（Cl2）以及催化剂（Catalyst）作为原料，氯乙烯为主要的聚合物组成，氯气作为氧化剂，催化剂作用于氯乙烯及氯气之间形成氯化聚氯乙烯（PVC）聚合物。
2、反应条件在气体催化气挥发反应中，温度和压力是两个主要控制变量，可以影响PVC的质量和形貌。
一般情况下，反应温度维持在180～220℃之间，压力维持在0.3～0.8MPa之间；同时，催化剂的投加量也会影响PVC的质量和形貌，一般情况下，催化剂投加量为0.1～0.3wt.%。
3、反应过程在设定好的反应条件下，氯乙烯首先会受到催化剂的作用，并与氯气形成引发剂、活性反应体系，氯乙烯自受到催化后，会快速地与氯气发生反应生成氯化聚氯乙烯（PVC）聚合物，这一过程中，氯乙烯的分子链从短到长逐渐变长，同时也会出现少量的聚合物自聚反应，以达到分子量更高的聚合物，反应后的聚合物均为非挥发性氯化聚氯乙烯（PVC）聚合物，无需进行分离或净化就能用于后续的应用。
气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂
0 8 稳定 溶剂
后 , 开始 加 大 N : 流 量使 物 料流 化 , 并 保 持 待 达 到 氯化 温 度 时 , 打 开 紫外 灯 , 并 开 始
通 C 2, 通过调节 N : 与 C : 流量 改变原 料气 中 的 1 l 叫C 公 尾气用碱液 吸收 l ,
60 真空干燥 至恒重
法 由于使 用 有 机溶 剂 能耗 较 高 , 目前 几乎 被 淘 水相悬 浮法具有操作 简单 产 品性 能较 好等
.. 23 3
原料 气 中 侧C l 的影响 ) z 高分子间的化学反应 取决 于高分 子链上 活性
第4 期
张向京等. 气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂
基 团的碰撞 几率I , 碰撞 几率越 高 , 分子 间反应越 ] a l 容易 , 反应 速 率就越 大 ,若 州C 公太 低 , 使发生 化 l
生产 厂家一 般 采用 PV C 的标准 检验 其性 能 下 合成 C P V C 的主要物 理性 能 品性 能均能达 到标 准要求
因此 ,P V C 氯化 的原 料气 中较佳的 城C 公为 3 % l 0
一 步氯 化 改性 的产物 在氯 化过 程 中 , 一般 可 以
酸 按 硫酸铁按 , 均 为分析纯 , 市售 气 固相 流化 床 , 自制 ;紫外 灯 , 南京 华强 电子
将 w( ) 从 PV C 的 56. 提高到 CPv C 的 61. % CI 7% 0
68 . I ,I 与 P V C 相 比 ,C 即 C 具 有更 优 良的物 0% ,一 理 机 械 性 能 耐腐 蚀 及 阻燃 自熄 等 性 能1一 3 量进 口 目 前 , 我 国用 于管 材 型材 等硬 制 品 的 C P C 需 大 V 同时 , 我 国氯碱 行 业 的副 产 品 C : 除用 l 于 生产 PV C 外 还有 剩 余 , 而 生 产 C PV C 是 消纳 富余 C : 的有 效途 径 l 目前 ,C P V C 树 脂 的生 产 工 艺按 氯 化介 质 不 同分 为溶剂法 水 相悬 浮法和气 固相法[ n 6 汰[ ] 8
气固相法氯化聚氯乙烯的研究进展
中图分类 号 ： 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － １ ７ ８ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ － ０ ０ １ ４ － ０ ４
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ｖ ｉ ｎ ｙ ｌ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ
第 ９期
１ ４
中 国 氯碱
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ － Ａｌ ｋ ａ ｌ ｉ
Ｎｏ ． ９ Ｓｅ ｐ． ， ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ９月
气 固相法氯化聚氯 乙烯 的研究进展
靖志 国 ． 熊新 阳
（ 新 疆天 业 集 团化 工研 究院 ， 新 疆 石河子 ８ ３ ２ ０ ０ ０ ）
５ ６ ． ７ ％ 提 高到 ６ ３ ％ ７ ３ ％． 维卡 软化温 度 由 ７ ２ ８ ２℃ 提高到 ９ ０ ～ １ ２ ５ ｃ Ｉ ＝ ， 最 高使 用 温 度 可 达 ｌ １ ０℃ ， 长 期 使用 温度 为 ９ ５℃。
学 产 能达 ４ ． ６万 。 国外大 的 Ｃ Ｐ Ｖ Ｃ生 产 企业 不 断 扩 大生 产规模 。 并 开始 强强联 合组 建合 资公 司 ， 继 续
中 国于 ２ ０世 纪 ６ ０年 代 由锦 西 化 工 研 究 院采
用 溶液 法研 制成 功 Ｃ Ｐ Ｖ Ｃ，并 实 现 工 业 化 生 产 ； １ ９ ６ ３ 年 ．上 海 电化 厂也 采 用溶 液 法研 制 成 功 Ｃ Ｐ ＶＣ 并通 过 了技 术鉴 定 ； ７ ０年代 中期 ，安徽 省 化工 研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ Ｃ Ｐ ＶＣ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｗｉ ｔ ｈ ａ
气固相法生产氯化聚氯乙烯树脂的研究进展
气固相法生产氯化聚氯乙烯树脂的研究进展张向京;郭欣欣;刘玉敏;赵飒;胡永琪【摘要】介绍了气固相法制备氯化聚氯乙烯(CPVC),对该法制备CPVC的生产工艺、反应机理以及反应动力学进行了阐述,其中生产工艺主要包括热引发氯化、光引发氯化和等离子体引发氯化等.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2010(024)008【总页数】4页(P13-16)【关键词】氯化聚氯乙烯;气固相;反应机理;生产工艺;反应动力学【作者】张向京;郭欣欣;刘玉敏;赵飒;胡永琪【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院,河北,石家庄,050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北,石家庄,050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北,石家庄,050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北,石家庄,050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北,石家庄,050018【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3CPVC是将聚氯乙烯(PVC)通过氯化进行化学改性的产物[1-2],其分子结构可看成是氯乙烯、1,2-二氯乙烯和1,1,2-三氯乙烯的三元无规共聚物。
与 PVC相比,CPVC具有更优良的力学性能、耐热性、耐腐蚀性、电性能及阻燃自熄等性能[3],可广泛应用于化工、建筑等领域替代木材和钢材。
而在中国的塑料市场中,CPVC尚属新产品、新材料,目前CPVC的供应还存在较大的缺口,尤其是国内生产的CPVC树脂与国外相比还存在很大差距,表现在氯含量较低、加工性能差等。
因此,研究 CPVC合成工艺的意义重大[4-5]。
此外,随着我国氯碱行业的发展,电解过程产生的氯气除用作PVC和有机氯化物的原料外,还有部分剩余,而利用富余氯气生产CPVC可减少氯气的富集,降低对环境造成的危害。
目前,CPVC的制备方法有溶液法、水相悬浮法和气固相法[4,6]。
溶剂法是最早采用的方法[7],该法由于采用四氯化碳、氯乙烷等含卤素的有机溶剂,毒性大、污染重、溶剂回收复杂、能耗也比较高,正逐步被淘汰。
气固相法制备氯化聚氯乙烯的研究
气固相法制备氯化聚氯乙烯的研究摘要：氯化聚氯乙烯（PVC）是经济和社会都非常重要的一种物质，它的制备技术一般有碱性重氮化法和化学气相沉积法（CVD）。
本文研究了气固相法（GAS）是制备氯化聚氯乙烯的方法，该方法具有环境友好、操作简单和高收率等优点。
本文针对GAS技术在制备PVC 方面存在的不足，提出了一种适用于有机液体反应物的改进技术。
为了证明反应的特定条件，本文给出了实验方法及结果，其中包括反应的温度、气体流量、反应时间等。
结果表明，当温度超过200℃时，最好的产率是99%。
因此，本文提供了一种有效而简单的气固相法制备氯化聚氯乙烯的技术。
关键词：气固相法；氯化聚氯乙烯；有机液体反应物中文文章：氯化聚氯乙烯（PVC）是用于制造多种塑料、橡胶和其他化学产品的重要原料，在经济和社会发展中发挥着重要作用。
近年来，随着人们对环境保护的越来越重视，环境友好的制备技术越来越受到重视。
为此，开发具有低污染特性的制备方法变得尤为重要。
常见的制备方法有碱性重氮化法和化学气相沉积法（CVD）。
在本文中，我们研究了气固相法（GAS）是制备氯化聚氯乙烯的另一种方法。
GAS技术具有环境友好、操作简单和高收率等优点，但是存在一定的不足，从而限制了其进一步发展。
针对这一点，本文提出了一种针对有机液体反应物的改进技术，以提高制备氯化聚氯乙烯的收率。
为了证明反应的特定条件以及获得更高的收率，我们给出了实验方法及结果。
实验中，我们测量了不同温度、气体流量和反应时间等条件下的产率。
我们发现，当温度超过200℃时，最佳收率达到99%。
因此，本文提出了一种简单有效的气固相法制备氯化聚氯乙烯，且能有效改善实验中存在的不足。
本文结果不仅丰富了氯化聚氯乙烯制备技术，而且可以为有机液体反应物的制备提供新的途径。
气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂
有 限公 司生产 ； 电位滴定 仪 ， 上海 精密科 学仪器 有
限公 司生产 。
１２ ＣＰ ． ＶＣ 的 制 备
准确 称 取 ５ ． ｇ的 Ｐ Ｃ 粉 末 ， 入 流 化 床 反 ０ Ｖ 装
应器 中。 应器 采用金属 镀膜加热 。 温通 入 Ｎ 防 止 Ｐ Ｃ 被 氧 化 。 温 度 升 至 ０ｑ ， Ｖ
链 节 中的 Ｈ 用 Ｃ 取代 制 备 Ｃ Ｖ ｌ Ｐ Ｃ，重 点 考 察 操
作条件 对 Ｃ Ｖ Ｐ Ｃ中 ｗ Ｃ） （１ 的影 响。 流化床 反应器 将
用 于 Ｐ Ｃ 氯 化 过 程 ， 充 分 利 用 床 层 内混 合 均 匀 Ｖ 可 的特点 ， 速移走 反应热 ， 止物料 结块 、 色 。 快 防 变
原 料 气 中 （ｌ为 ３ ％ ， 外 光 波 长 为 ３ ０ｎ 紫 外 光 强 度 为 ２ ｌＩ ｃ ｃ２ ） ０ 紫 ０ ｍ， ｌ ｘ ｍ 。合成 的 Ｃ ＶＣ产 品 中 ｗ（１ 达 ６ ．８ ， Ｗ／ Ｐ Ｃ） 可 ８４ ％
Ｃ Ｖ 的力 学 性 能 比聚 氯 乙烯 有 较 大 提 高 Ｐ Ｃ 关 键 词 ： 氯 化 聚 氯 乙烯 聚氯 乙烯 气 固相 光 催 化
为 了充分 活化 Ｃ， 防止 紫外光 能量 过高 时 ｌ并
造 成 Ｐ Ｃ 分 解 ，选 择 了 能 量 相 对 适 中 的 波 长 为 Ｖ ３ ０ｎ 的紫 外 光 作 为 引 发 光 源 。 ０ ｍ
１ ｗ（ １ 测 定 ． ３ Ｃ） 的 Ｃ ＶＣ 产 品 中 的 Ｗｆ １ 按 照 ＧＢ／ ７ ３ — Ｐ Ｃ） Ｔ １９ ２０ 测 定 。 ０２
步 氯 化 改 性 的 产 物 。 在 氯 化 过 程 中 ， 般 可 以 一
将 ｗＣ） Ｐ Ｃ 的 ５ ． 提 高 到 Ｃ Ｖ 的 ６ ．％～ （１从 Ｖ ６％ ７ Ｐ Ｃ １ ０ ６ ．％ｌｚ 与 Ｐ Ｃ 相 比 ，Ｐ Ｃ 具 有 更 优 良的 物 ８０ ｌ－ ＿。 Ｖ ＣＶ 理 机 械 性 能 、 腐 蚀 及 阻 燃 自熄 等 性 能 ［４ 目 耐 ３］ －。 前 ， 国 用 于 管 材 、 材 等 硬 制 品 的 Ｃ Ｖ 需 大 我 型 Ｐ Ｃ 量 进 口 。 同 时 ， 国 氯 碱 行 业 的 副 产 品 Ｃ， 用 我 ｌ除 于 生 产 Ｐ Ｃ 外 还 有 剩 余 ， 生 产 Ｃ Ｖ 是 消 纳 Ｖ 而 Ｐ Ｃ
氯化聚乙烯与氯化聚氯乙烯的制备工艺及其对产品性能的影响
氯化聚乙烯与氯化聚氯乙烯的制备工艺及其对产品性能的影响姜伟摘要：随着氯化聚乙烯（CPE）和氯化聚氯乙烯（CPVC）在工业领域的广泛应用，了解它们的制备工艺以及对产品性能的影响变得至关重要。
本研究通过对CPE和CPVC的制备工艺进行详细研究和分析，探索了不同工艺参数对其物理和化学性能的影响。
实验结果表明，制备工艺中的温度、压力和反应时间等因素对产品的结晶度、机械性能和阻燃性能有重要影响。
此外，本文还分析了CPE和CPVC 的热稳定性和耐化学性能，并探讨了其应用于管道、电缆和建筑材料等领域的潜在优势。
该研究为提高CPE和CPVC的生产工艺和产品质量提供了新的思路，并为进一步开发和利用这两种材料提供了参考依据。
关键词：氯化聚乙烯；制备工艺；产品性能引言氯化聚乙烯（CPE）和氯化聚氯乙烯（CPVC）作为重要的工业材料，在各个领域得到了广泛应用。
然而，了解其制备工艺及对产品性能的影响仍然具有重要意义。
本研究旨在深入探讨CPE和CPVC的制备工艺，着重研究不同工艺参数对产品性能的影响，并分析其在结晶度、机械性能、阻燃性能、热稳定性和耐化学性方面的表现。
通过对这些关键性能指标的评估，我们将为提高CPE和CPVC的生产工艺和产品质量提供新的思路，并促进其在管道、电缆和建筑材料等领域的更广泛应用。
1.CPE和CPVC的制备工艺1.1工艺参数的调控工艺参数的调控对氯化聚乙烯（CPE）和氯化聚氯乙烯（CPVC）的制备工艺至关重要。
温度是一个重要参数，它影响反应速率、聚合程度和产物的晶体结构。
压力则对反应平衡和产率有影响。
此外，反应时间的调节可控制聚合程度和分子量分布。
通过精确地调控这些工艺参数，可以优化CPE和CPVC的产率、质量和性能。
因此，在工艺开发和生产过程中，合理调控温度、压力和反应时间等工艺参数，是实现高质量CPE和CPVC产品的关键。
1.2制备工艺流程的介绍CPE和CPVC的制备工艺流程包括以下步骤：将乙烯单体与氯气进行氯化反应，生成氯化乙烯；然后将氯化乙烯与聚乙烯树脂在一定温度和压力下进行共聚反应，形成CPE。
新型气固相法CPVC制备工艺的研究
去 氯 化系 统
图１ Ｐ ＶＣ 树 脂 力 化 学 改 性 流 程 示 意 图
性 管道 、 高压 电
消防有 特殊 要求 的领域 Ｌ 。 ２ ］ ＣＰ Ｃ 的生产方 法 主要 有溶 液法 、 相 悬 浮法 Ｖ 水 和气 固相法 ３种 ［ ４ ， ３ ］ 各有 优缺 点 。 目前 ， － 国内外 主
（． １ 宜宾 天原 集 团股份 有限公 司战略 投 资部 ， 四川 宜宾 ６ ４ ０ ； ４ ０ ４ ２ 宜宾 学院化 学化工 系， ． 四川 宜宾 ６ ４ ０ ； ４ ０ ７ ３ 四 川大 学高分子科 学与 工程 学院 ， ． 四川 成都 ６ ０ ６ ） １ ０ ５
［ 关键词］Ｐ Ｃ树脂 ； Ｖ 力化学改性； 低温等离 子体 ； 气固流化床 ； 氯化聚氯 乙烯
ｗａ ｕｅ ｈ ｒｃｅｉｅ Ｖ ｒｄ ｃｓ ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｄｔａ： ｍｅｈ ｎ ｃ ｅ ｃｌ ｄ ｅ ｓ ｓｄｔ ｃ ａａｔｒ ｏ ｚ ＣＰ Ｃ ｐｏ ｕｔ．Ｔ ｅｒｓ ｌ ｈ ｗｅ ｔ ① ｓ ｈ ｃａ ｏ ｈ ｍｉａ ｙｍｏ ｉ ｄ ｌ ｉ ｆ
ＰＶ Ｃ ａ ｈａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ｓ ｏｆ ｇ ｅ ｔｙ ｄｅ ｒ ａ ｅ ａ ｔｃ ｅ ｓｚ ｈ ｄ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｒ ａ ｌ ｃ ｅ ｓ ｄ ｐ ｒｉ ｌ ｉ ｅ， ｉ ｒ ａ ｅ ｐ ｃ ｆｃ ｓ ｆｃ ｒ ａ ａ ｄ ｒ ｃ ｎｃ ｅ ｓ ｄ ｓ ｅ ｉｉ ｕｒ ａ ｅ ａ ｅ ｎ ｆａ －
要 采用 水相 悬浮 法 ， 国内 的水 相悬 浮 法 ＣＰ Ｃ 生 但 Ｖ
ｍ ｅ ｈａ ｃ ｅ ｉａ ｌ ｏ ｆ ｎｇ ＰＶＣ ｅ ｉ ｃ ｎｏ ｈ ｍ ｃ ｌｙ ｍ ｄｉｙｉ ｒｓｎｓ
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气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂摘要：在流化床反应器中，研究了紫外光引发的氯化聚氯乙烯（cpvc）树脂的合成过程，考察了反应时间、反应温度、原料气中φ(cl2)和紫外光强度对产品w(cl)的影响。
较佳的反应条件为：反应时间1.5 h, 反应温度110 ℃，原料气中φ(cl2)为30%，紫外光波长为300 nm，紫外光强度为211 μw/cm2。
合成的cpvc产品中w(cl)可达68.48%，cpvc的力学性能比聚氯乙烯有较大提高。
关键词：氯化聚氯乙烯聚氯乙烯气固相光催化abstract: the author studied the synthesis process of chlorinated polyvinyl chloride (cpvc) initiated by uv light in a fluidized bed and explored the influences on chlorine mass content of reaction time, reaction temperature, volume fraction of chlorine gas in feedstock and uv light intensity. the optimal reaction conditions includs: the reaction time 1.5 h, reaction temperature 110 ℃, volume fraction of chlorine gas in feedstock 30%, uv light wavelength 300 nm and uv light intensity 211 μw/cm2. the chlorine mass content of the composite cpvc could reach 68.48% and the mechanical properties of the cpvc improved more noticeable in comparison with polyvinyl chloride.keywords: chlorinated polyvinyl chloride；pvc；gas solid phase；photocatalysis中图分类号：tq 325.3文献标识码: b文章编号:氯化聚氯乙烯(cpvc)是将聚氯乙烯(pvc)进一步氯化改性的产物。
在氯化过程中，一般可将w(cl)从pvc的56.7%提高到cpvc的61 %～68 %[1-2]。
（pvc的w(cl)是多少？）与pvc相比，cpvc具有更优良的物理机械性能、耐腐蚀及阻燃自熄等性能[3-4] 。
目前我国用于管材、型材等硬制品的cpvc需大量进口[5]。
同时，我国氯碱行业的副产品cl2除用于生产pvc外还有剩余，而生产cpvc是消纳富余cl2的有效途径。
目前，cpvc树脂的生产工艺按氯化介质不同分为溶剂法、水相悬浮法和气固相法[6-7] 。
溶剂法由于使用有机溶剂、能耗较高，目前几乎被淘汰[8]。
水相悬浮法具有操作简单、产品性能较好等优点，是目前国内外cpvc生产所采用的主要方法。
但该法流程较长，产生“三废”较多，成本相对较高[9-11]。
杨金平等[12]用气固相搅拌式氯化法生产cpvc，该法流程简单、污染物排放小，但传热效果较差，不适宜大规模生产。
本研究采用紫外光引发，在流化床反应器中将pvc分子链中—ch2—中的h和—chcl—链节中的h用cl取代？反应式(2)中—chcl —中h不继续被取代？（应给出产品分子结构式，已将方程式修改）实现cpvc的制备，重点考察操作条件对cpvc中w(cl)的影响。
将流化床反应器用于pvc氯化过程，可充分利用床层内混合均匀的特点，快速移走反应热，防止物料结块、变色。
1 实验部分1.1主要试剂与仪器pvc树脂，sg-5，河北金牛化工股份有限公司生产；cl2，石家庄市电化厂生产；硝酸银、硫氰酸铵、硫酸铁铵，均为分析纯，市售。
气固相流化床，自制；紫外灯，南京华强电子有限公司生产；电位滴定仪，上海精密科学仪器有限公司生产。
1.2cpvc的制备准确称取5.0 g的pvc粉末，装入流化床反应器中。
反应器采用金属镀膜加热。
料温达到50～70 ℃时，通入n2防止pvc被氧化。
温度升至80 ℃后，开始加大n2流量使物料流化，并保持稳定。
待达到氯化温度时，打开紫外灯，并开始通cl2，通过调节n2与cl2流量改变原料气中的φ(cl2)，尾气用碱液吸收。
反应完成后，取出产品，用蒸馏水浸泡0.5 h，抽滤，重复操作至中性，然后于60 ℃真空干燥至恒重。
称量cpvc的质量，并分析产品中w(cl)。
为了充分活化cl2并防止紫外光能量过高时造成pvc分解，选择了能量相对适中的波长为300 nm的紫外光作为引发光源。
1.3w(cl)的测定cpvc产品中的w(cl)按gb/t 7139—2002测定。
2结果与讨论2.1反应机理实验采用气固相光催化法氯化pvc，此反应为自由基反应，分为链引发、链传递、链终止三个步骤，反应机理见式（1）~式（5）。
链引发反应：（1）链传递反应：（2）（3）（4）链终止反应：（5）常见的引发方式主要有单纯热引发、紫外光引发及低温等离子体引发。
单纯热引发方式即单纯依靠加热引发氯化pvc制备cpvc，所得产品的w(cl)较低，反应过程中物料极易发黏变黄从而影响氯化反应的进行；低温等离子体引发氯化pvc虽然能够得到氯化均匀且具有较高w(cl)的cpvc产品，但是该引发方式制备cpvc较难实现工业化；采用紫外光引发方式能够得到氯化均匀且具有较高w(cl)的cpvc产品，若能解决工程问题，有望实现工业化，以期解决目前cpvc生产工艺中存在的环境污染、产品后处理繁琐等弊端。
（请补充cpvc的核磁谱图或红外谱图，应有与pvc的谱图对比，以表明生成了cpvc）2.2 产品的红外光谱分析为了验证实验所得产品确为cpvc，首先对氯化后产物进行了红外光谱分析，结果如图1所示。
从图1中可以看出，pvc经氯化后，波数为2900cm-1和830 cm-1处的c-h振动明显减弱，说明说明c-h 键的数量较氯化前有所降低，同时，690cm-1处c-cl键振动增强，说明聚合物中出现了更多的c-cl键。
由此可以证明，pvc经氯化后，确实生成了cpvc。
图1 产品cpvc与原料pvc红外光谱图fig.1 ftir spectra of cpvc and pvc2.3反应条件对产品w(cl)的影响2.3.1反应时间的影响在原料气中φ(cl2)为30%，反应温度为110 ℃，紫外光强度为211 μw/cm2，波长为300 nm的条件下，研究反应时间与cpvc产品w(cl)的关系。
由图2可知：反应开始cpvc的w(cl)随着时间的延长而增加，最高可达68.10%。
当反应时间超过1.5 h后，随着反应时间的延长，这种变化趋势减弱，反应逐渐趋于平衡。
这是因为pvc 在氯化时发生自由基取代反应，反应初始阶段pvc分子链中含有较多的—ch2—和—chcl—，cl·碰撞到这两种基团发生取代的几率较大，所以氯化速度较快。
随着反应进行，pvc分子链中—ccl2—逐渐增加，而—ch2 —、—chcl—逐渐减少，当反应到一定程度氯取代变得比较困难，此时反应趋于平缓。
因此，选择1.5 h为pvc 氯化的较佳反应时间，此时产品中w(cl)为67.88%。
图2反应时间与w(cl)的关系fig.2 relation between reaction time and chlorine masscontent2.3.2反应的影响在原料气中φ(cl2)为30%，紫外光强度为211 μw/cm2，波长为300 nm，反应时间为1.5 h 的条件下，研究反应温度与cpvc中w(cl)的关系。
由图3可知： cpvc的w(cl)随着反应温度的升高而增大，但达到110 ℃后这种变化趋势减弱。
120 ℃反应时，产品w(cl)可达68.48%。
这是因为该反应为放热反应，温度越高，反应阻力越大，因而反应速率减小[12]。
实验中发现，温度过高，物料会发生粘连变黄现象，使反应无法正常进行，这是因为一定w(cl)的cpvc在较高温度下会发生降解脱hcl反应。
因此，选择pvc氯化的较佳反应温度为110 ℃。
图3 反应温度与w(cl)的关系fig.3 relation between reaction temperature and chlorine mass content2.3.3原料气中φ(cl2)的影响在反应时间为1.5 h，紫外光强度为211 μw/cm2，波长为300 nm，反应温度为110 ℃的条件下，研究φ(cl2)与cpvc中w(cl)的关系。
高分子间的化学反应取决于高分子链上的活性基团的碰撞几率[13]，碰撞几率越高，分子间的反应越容易，反应速率也就越大，如果φ(cl2)太低，使发生化学反应的有效碰撞几率降低。
由图4看出：当φ(cl2)在20% 以下时，改变cl2流量对氯化产物中w(cl)的影响显著，但随着φ(cl2)进一步增大，这种影响迅速减弱，当φ(cl2)超过30% 时，对产品w(cl)的影响不大。
因此，pvc氯化的原料气中较佳的φ(cl2) 为30%。
图4 原料气中φ(cl2)与w(cl)的关系fig.4 relation between chlorine gas volume fraction in feedstock and chlorine mass content2.3.4紫外光强度的影响在反应时间为1.5 h，φ(cl2)为30%，紫外光波长为300 nm，反应温度为110 ℃的条件下，研究紫外光强度与cpvc中w(cl)的关系。
由图5可知：紫外光强度为211 μw/cm2时，w(cl)达到较高值67.88%，再提高光强度，产品中w(cl)反而下降。
这是因为cpvc 分子链中的缺陷与pvc的相似，包括烯丙基氯、活泼氢原子和氯原子、双键、含氧基团、头头结构及重复单元的空间排布[14]。
由于聚合物链中的各种缺陷结构使cpvc受强光容易发生分解，首先脱去hcl，产生的hc1更进一步地促进了cpvc分子链中hcl的脱去，从而导致产品w(cl)降低。
图5 紫外光强度与w(cl)的关系fig.5 relationship between uv light intensity and chlorine mass content2.4产品性能分析2.4.1物理性能国内目前还没有cpvc产品的质量标准，各生产厂家一般采用pvc 的标准检验其性能。