ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NHỰA PCV THEO PHƯƠNG PHÁP NHŨ TƯƠNG.DOC

Hiệu suất Clorua vinyl phụ thuộc vào tốc độ hỗn hợp khí, lợng xúc tác và nhiệt độ ; tốc độ càng chậm và nhiệt độ càng cao thì hiệu suất càng lớn .Hỗn hợp khí sau khi phản ứng Clorua viny

Quá trình sản xuất PVC 8III.1.Phản ứng trùng hợp vinylclorua 8III.2.Các phơng pháp sản xuất PVC 10 III.2.1.Phơng pháp trùng hợp nhũ tơng 10 III.2.2.Phơng pháp trùng hợp huyền phù 10 III.2.3.Phơng pháp trùng hợp trong dung môi 11 III.2.4.Phơng pháp trùng hợp khối 11Phần IV:

IV.1.Trùng hợp theo phơng pháp gián đoạn 12IV.2.Trùng hợp theo phơng pháp liên tục 15Phần V:

Cấu tạo và tính chất của nhựa PVC 19V.1.Cấu tạo của nhựa PVC nói chung 19

PhầnI: Giới thiệu chung [1][3]

Công nghiệp và các chất cao phân tử , đặc biệt là chất dẻo tuy còn non trẻnhng phát triển rất nhanh chóng Đó là nhờ chất dẻo có nhiều tính chất rất đặcbiệt đáp ứng đợc yêu cầu ngày càng cao của khoa học kỹ thuật và đời sốnghàng ngày Không những thế nguồn nguyên liệu để sản xuất ra chất dẻo tơng

đối dồi dào: đó là than đá, dầu mỏ và khí thiên nhiên và những phế phẩm nônglâm nghiệp Chất dẻo lại còn dễ gia công hơn kim loại nhiều, gia công đợcnhanh chóng lại tiết kiệm hơn ở các nớc công nghiệp hoá học phát triển, chấtdẻo có khắp trong ngành kinh tế quốc dân và cả trong sinh hoạt hàng ngày Theo dự báo của các chuyên gia marketing về lĩnh vực công nghiệp hoáchất , thị trờng nhựa trong những năm gần đây ngày càng phát triển mạnh.Nhu cầu nhựa PVC của các nớc trong khu vực Châu á - Thái Bình Dơng đặcbiệt là Trung Quốc, ấn Độ sẽ là yếu tố chủ yếu làm tăng nhu cầu thị trờngPVC.Theo dự báo trong những năm tới sản xuất nhựa PVC tại chỗ không đủ

đáp ứng cho các thị trờng trên

Nhịp độ tăng nhu cầu PVC trong giai đoạn từ năm 1991 – 1997 tăng5,4% năm.Tổng nhu cầu trên thế giới vào năm 1997 là 24 triệu tấn.

Theo đánh giá của hiệp hội nhựa trong những năm 1991 – 1997, cũng

nh trong những năm 80 nhu cầu PVC bình quân theo đầu ngời ở các nớc đangphát triển tăng mạnh hơn so với các nớc công nghiệp mới Vì thế việc tăngbình quân đầu ngời của bất cứ sản phẩm nào đều dẫn đến việc tăng tổng mức

sử dụng của nhóm nớc này Tính trung bình hàng năm, mức tăng bình quâncủa các nớc trong khu vực Châu á Thái Bình Dơng ( đến năm 1997 là 6,2%mức tăng sản xuất nhựa PVC toàn thế giới trong giai đoạn 1991 – 1997 là 3,4triệu tấn

ở nớc ta trong những năm gần đây ngành gia công chất dẻo đã có nhữngbớc phát triển mạnh Điều đó có thể đợc thể hiện cụ thể là mức nhập nguyênliệu vào thị trờng Việt Nam năm 1992 đạt 100.000 tấn, tăng 100% so với năm

1990 và 33,3% so với năm 1991 Bình quân chất dẻo nớc ta đạt 1,5kg/đầu ời.Tuy nhiên so với trên thế giới con số này vẫn còn quá nhỏ bé song nó là

ng-đánh dấu sự cố gắng vợt bậc của các nhà sản xuất, kinh doanh chất dẻo ở nớcta.Hiện nay đã có rất nhiều công ty đã có dự án trao đổi với ngành chất dẻoViệt Nam về xây dựng nhà máy PVC với công xuất 100.000 tấn/năm nh:Nhật, Nam Triều Tiên, Pháp, Thái Lan ….Do đó vật liệu PVC ngày càng phát.Do đó vật liệu PVC ngày càng pháttriển đổi mới công nghệ tăng nhanh hiệu suất cũng nh chất lợng….Do đó vật liệu PVC ngày càng phát

Phần II Nguyên vật liệu chính dùng trong sản

xuất PVC.

II.1.1 Các phơng pháp sản xuất clorua vinyl.

Trong công nghiệp có hai phơng pháp sản xuất clorua vinyl : Từ axetylenvới HCl và từ etylen qua dicloretan

Theo phơng pháp này ta có thể tổng hợp ở tớng lỏng và ở tớng hơi theophản ứng sau:

C2H2 + HCl  CH2 = CHCl + 477 cal

Tổng hợp theo pha lỏng là xục axetylen vào dung dịch axit HCl đậm

đặc với xúc tác (Cu2Cl2 và NH4Cl).Muốn tăng tính hoạt động của xúc tác chothêm CuCl2 dạng bột và CaCl2

Phản ứng đợc tiến hành ở nhiệt độ 200C – 250C trong môi trờng khínitơ, không có ôxy Clorua vinyl tạo thành thoát ra ngoài khỏi hệ thống phảnứng cùng với axetylen và hơi nớc Thoạt tiên dùng máy làm lạnh thờng để ng-

ng tụ hơi nớc rồi sang máy làm lạnh thâm độ(-600C) để ngng tụ Clorua vinylcòn axetylen quay trở lại thiết bị phản ứng Quá trình phản ứng này không liêntục, phải dần dần bổ sung HCl và axetylen vào

Muốn Clorua vinyl thật nguyên chất thì ta cần phải dùng thêm thép tinhluyện để tách axetylen hòa tan trong Clorua vinyl

Nếu tổng hợp ở thể tớng hơi (không dùng axit HCl mà dùng hơi HCl )

có thể tiến hành quá trình liên tục, nhng phải ở nhiệt độ cao 1400C- 2000C Xúc tác ở đây là than hoạt tính ngấm dung dịch clorua thủy ngân hay cloruabari trong nớc rồi sấy cẩn thận Tỷ lệ giữa chất đỡ (than hoạt tính) và xúc tác(clorua thủy ngân) là 12:1

Hỗn hợp khí axetylen và HCl (có d 10 – 15 % HCl ) sấy sơ bộ , đi quaống đốt nóng rồi chuyển vào thiết bị tổng hợp có chứa than hoạt tính ngấmxúc tác Hiệu suất Clorua vinyl phụ thuộc vào tốc độ hỗn hợp khí, lợng xúc tác

và nhiệt độ ; tốc độ càng chậm và nhiệt độ càng cao thì hiệu suất càng lớn Hỗn hợp khí sau khi phản ứng (Clorua vinyl ; dicloretan ; axetylen; HCl) đaqua thiết bị làm lạnh đến -400C để ngng Clorua vinyl và hỗn hợp có nhiệt độsôi cao hơn còn C2H2 và HCl quay trở lại thiết bị tổng hợp cũng có thể dùngnớc lạnh để hấp thụ để tách HCl riêng ra

Muốn tách Clorua vinyl ra khỏi hỗn hợp sản phẩm lỏng dùng phơngtháp chng cất để tập trung các hợp chất có nhiệt độ cao ở đáy tháp còn Cloruavinyl đi ra ở đỉnh tháp.

II.1.1.2 Sản xuất từ etylen qua dicloretan :

Cũng có thể dùng hai phơng pháp: Tác dụng dicloretan với dung dịchkiềm trong rợu và nhiệt phân dicloretan có xúc tác ở nhiệt độ cao

Phản ứng tạo thành Clorua vinyl theo phơng pháp trên :

C2H4 + Cl2  ClCH2 - CH2Cl

CH2Cl - CH2Cl + NaOH  CH2 = CHCl + NaCl + H2OThành phần nguyên vật liệu nh sau : 1 phần dicloretan 0,5 phần NaOH

và 0,5 phần rợu , nên dùng d rợu vì nếu d kiềm sẽ tạo ra axetylen Sản phẩmphụ của phản ứng là axetylenglicon

Khuyết điểm của phơng pháp này là tốn nhiều NaOH , Rợu và thiết bị

to Do dó dùng phơng pháp thứ hai là nhiệt phân dicloretan ở 2400 – 3500Ctrong thiết bị bằng thép hay bằng sứ có chứa than hoạt tính :

ClCH2 CH

2 Cl _ HCl CH

2 CH ClSản phẩm tạo thành qua thiết bị ngng tụ còn dicloretan d quay trở lạithiết bị nhiệt phân

II.1.2 Tính chất của Clorua vinyl :

Trong kỹ thuật hiện nay có thể sản xuất Clorua vinyl nguyên chất đến98,5 – 99,5% khối lợng Về tạp chất có thể là một ít axetylen nhng không

đợc có xút vì nó tạo thành axetylen dễ nổ

Clorua vinyl ở nhiệt độ và áp suất thờng là một khí không màu , mùigiống ete, sôi ở -13,90C  0,10C , nóng chảy ở nhiệt độ -157,70C  0,10C , tỷtrọng ở -12,960C là 0,9692 g/cm3 Clorua vinyl hoà tan trong các dung môithờng nh axetylen , rợu etylic , cacbua hydro thơm và thẳng

Clorua vinyl có thể bảo quản và chuyên trở trong các bình thép chịu ápsuất Van và các bộ phận tiếp xúc với Clorua vinyl không đợc chế tạo từ hợpkim đồng vì Cl- dễ tạo phức với Cu2+ gây ăn mòn thiết bị Clorua vinyl cũng

có thể bảo quản ở nhiệt độ thấp ( - 400C và thấp hơn ) trong trờng hợp không

có chất ổn định nếu không có oxy và dới áp suất khí nitơ có thể bảo quản ởnhiệt độ thờng

Thờng thêm vào Clorua vinyl một ít chất giảm tốc nh Hydroquinon theo

tỷ lệ phần chất giảm tốc với 10.000 phần Clorua vinyl

II.2.Các chất phụ gia [2] II.2.1.Chất nhũ hoá.

Trong sản xuất PVC bằng phơng pháp nhũ tơng chất nhũ hoá là một trongnhững chất phụ gia quan trọng quyết định tính chất cấu trúc đặc tính ….Do đó vật liệu PVC ngày càng phát củaPVC

Chất nhũ hoá thờng đợc sử dụng khi trùng hợp (PVC) là các muối của axitisobutylmonophtanat , muối natri của các axit chế tạo bằng cách oxy hoá cácparaphin tổng hợp có số nguyên tử các bon từ C12 đến C18 Lợng chất nhũ hoákhoảng 0,1 đến 0,5% trọng lợng clovinyl, lợng chất nhũ háo càng tăng các hạtpolyme càng phân tán nhiều

Bản chất và lợng chất nhũ hoá có ảnh hởng quyết định đến quá trìnhtrùng hợp và tính chất polyme.Khi nồng độ chất nhũ hoá giảm thì tốc độ phảnứng giảm nhng thời gian trùng hợp và trọng lợng phân tử polyme tăng

Khi giảm hàm lợng chất nhũ hoá : số lợng các phân tử polyme-monomecũng giảm, tổng bề mặt của chúng đợc ổn định bằng cách phân tử xà phòng

nhỏ hơn nhng kích thớc của mỗi phần tử tăng lên Tốc độ của quá trình trùnghợp bị giới hạn bởi tốc độ khuyếch tán của monome qua tổng bề mặt của cácphần tử đó Khi lợng xà phòng khá ít quá trình trùng hợp có thể xảy ra với tốc

độ không đổi trong toàn bộ thời gian phản ứng

Trọng lợng phân tử polyme tăng khi giảm nồng độ chất nhũ hoá.Điều đó

có thể giải thích là do có ít gốc tự do chứa trong các phân tử polyme-monome II.2.2.Chất khởi đầu.

Một số chất khởi đầu đợc sử dụng rộng rãi ở một số thời điểm nh chấtkhởi đầu peroxytbenzoin và azo đợc sử dụng nhng diaxetyl peroxyt hiện nay

đợc sử dụng rộng rãi

Chu kì bán huỷ ở một nhiệt độ riêng là yếu tố chính quyết định chọn chấtkhởi đầu cho quá trình tạo hạt PVC.Khi các thiết bị phản ứng tốt nhất đợc sửdụng , hai chất khơi mào của hai quá trình khác nhau đợc chọn để đem lạihiệu quả cao nhất

Khả năng tan trong nớc của chất khởi đầu có thể ảnh hởng đến hiệu suấtcủa chúng đối với các giọt monome Khả năng tan trong nớc cao tạo ra hệ

đồng thể Chu kỳ bán huỷ của chất khơi mào càng ngắn thì nó càng kém bền

và nhiệt độ phân huỷ càng thấp, sự bền vững phụ thuộc năng lợng gốc và hìnhdạng vật lý.Xu hớng hiện nay là sử dụng chất khơi mào có khả năng phân bố

đều trong nớc, nó có u điểm là phân bố đồng thể trong các giọt monome, chophép thêm chúng vào bất cứ thời gian nào.Sự phân tán 25 – 40% là tiêu biểu ,

và hệ thống phải đợc thiết kế cẩn thận để đảm bảo sự phân tán đồng đều vàduy trì nó một cách chính xác.

Ngoài ra còn một số chất phụ gia khác nh : nớc, chất điều chỉnh pH, chất

điều chỉnh khối lợng phân tử, chất điều chỉnh sức căng bề mặt, chất ổn định….Do đó vật liệu PVC ngày càng phát

Phần III : Quá trình sản xuất pvc

Clorua vinyl trùng hợp theo cơ cấu trùng hợp gốc nghĩa là phải có chấtkhởi đầu và trùng hợp qua ba giai đoạn

Gọi là chất khởi đầu vì gốc của nó là đầu đoạn của mạch qua phân tử ,cũng có thể là chất kích thích vì chính nó có tác dụng kích động phản ứngtrùng hợp , có hai chất khởi đầu thờng dùng là :

Peroxyt benzoin công thức là (C6H5COO)2 do tác dụng của nhiệt nó bịphân giải ra các gốc nh sau:

(C6H5COO)2  2 C6H5COO•

C6H5COO•  C6H5• + CO2  Chính các gốc benzoat và gốc phenyl trên kích động phản ứng trùnghợp

Azodinitril của axit diisobutiric công thức phức tạp hơn:

3

3

.+ N

2

Khoảng 60 – 80% gốc trên tham gia kích động trùng hợp còn lạibao nhiêu kết hợp với nhau thành phân tử thấp theo các phản ứng dới đây.

H3C

C H

3 C CN

H3C

C H

3

C CN

C C H

3

CH3CN

H3C

CH H

Quá trình trùng hợp Clorua vinyl đợc chia làm 3 giai đoạn;

1 Kích động trùng hợp : gốc hoạt động R• của chất khởi đầu kích thíchmonomor Cloruavinyl thành gốc khởi đầu:

2 Phát triển mạch : Gốc khởi đầu trên tiếp tục tác dụng với monomekhác và cứ thế tiếp tục kéo dài mạch trùng hợp ra:

m n

trong nớc gọi trùng hợp nhũ tơng và nếu chất khởi đầu tan trong monome gọitrùng hợp huyền phù Dới đây là đặc điểm của từng phơng pháp ;

III.2.1.Phơng pháp trùng hợp nhũ tơng :

Chất khởi đầu tan trong nớc vì thế phản ứng trùng hợp xảy ra trong khuvực tiếp xúc giữa Clorua vinyl và nớc , polymer tạo thành sẽ có trạng thái nhũtơng trong nớc cần phải keo tụ hay cho nớc bốc hơi để tách polymer ra Sảnphẩm thờng ở dạng latex và kích thớc hạt polymer tạo thành rất bé , từ 0,01

đến 1 m

Chất khởi đầu thờng dùng là peroxyt hydro (H2O2) persulfat kim loạikiềm Chất nhũ hoá là các loại xà phòng axít béo (muối natri của axít iso-butylmonophtanat)

Ngoài ra cần thêm muối đệm để giữ nguyên độ pH, thờng từ 4 đến 9.Muối đệm hay dùng là axetat kim loại nặng , photphat, cacbonat kim loạikiềm

Clorua vinyl nếu cho qua than hoạt tính ở 30oC – 800C để tinh chếcho sạch khi trùng hợp đảm bảo cho sản phẩm đồng nhất và có trọng lợngphân tử cao Hoặc muốn nâng cao trọng lợng phân tử cho Clorua vinyl sục quadung dịch NaOH hay KOH nồng độ 25-60% khối lợng

Muốn ngng ngay phản ứng trùng hợp ở một lúc nào đó có thể thêm vàohỗn hợp phản ứng các chất sau : các loại dien có nối đôi cách một , các loạiterpene , stiren

Ưu điểm đặc biệt của phơng pháp này là khả năng tiến hành trùng hợpmột cách liên tục Nhờ khuấy đều và polymer tách ra liên tục nên sản phẩm

đồng nhất

III.2.2.Phơng pháp trùng hợp huyền phù :

Khác với trùng hợp nhũ tơng ở đây chất khởi đầu tan trong monomenên quá trình kích thích và trùng hợp căn bản xảy ra trong các hạt monomehuyền phù trong môi trờng nớc Do đó quá trình phản ứng cũng có phầngiống với trùng hợp khối vì thế sản phẩm tinh khiết nên ổn định với nhiệt hơnpolymer trùng hợp nhũ tơng Cụ thể là PVC huyền phù có ít tạp chất hơn (độtro 0,03 – 0,08% khối lợng) so với PVC trùng hợp nhũ tơng (độ tro đến 0,5%phần khối lợng và có loại đến 3% khối lợng) nên tính chất cách điện , tínhchịu lạnh , chịu nhiệt tốt hơn

Polyme tạo thành ở dạng huyền phù trong nớc, rất dễ keo tụ thành dạngbột và kích thớc hạt lớn hơn trờng hợp trên từ 0,01 đến 0,5 ny

Chất khởi đầu thờng dùng là peroxyt bendoin

Chất nhũ hoá hay dùng là chất ổn định huyền phù là gielatin, rợupolyvinylic, sản phẩm ngng tụ ure với phomandehyt

Cần chú ý muốn nâng cao tính ổn định với nhiệt độ của polymer khôngdùng nhiều chất khởi đầu và không nâng cao nhiệt độ

III.2.3 Phơng pháp trùng hợp trong dung môi :

Có thể dùng 2 loại dung môi :

Dung môi không hoà tan polymer (rợu), trong trờng hợp này polymer

sẽ dần dần tách ra ở dạng bột mịn

- Dung môi hoà tan cả monomer và polymer (dicloetan axeton ) ở đâypolymer vẫn ở dạng dung dịch Trong trờng hợp thứ hai này cũng táchpolymer ra đợc bằng dùng nớc kết tủa hay chng cất tách hết dung môi đi.Trùng hợp trong dung môi cũng tiến hành ở nhiệt độ thấp nh các phơngpháp khác 35oC - 450C Dung môi cho vào trớc rồi đến Clorua vinyl lỏng Chất khởi đầu thờng dùng là peroxyt benzoin, tốc độ trùng hợp phụ thuộc vàonhiệt độ và nồng độ vào chất khởi đầu, tính chất và nồng độ dung môi Còn

độ trùng hợp quyết định chủ yếu bởi tính chất và nồng độ dung môi

Quá trình trùng hợp trong dung môi kéo dài tơng đối lâu và tốn nhiềudung môi nên ta ít dùng trong thực tế

III.2.4.Phơng pháp trùng hợp khối :

Phơng pháp trùng hợp khối ít đợc sử dụng vì nó có một số khuyết điểm

nh sản phẩm polyme dạng khối khó gia công , khó điều chỉnh nhiệt độ vì phảnứng toả nhiệt nhiều và môi trờng phản ứng dẫn nhiệt kém làm cho sản phẩm

dễ bị nhiệt phân huỷ và có mầu Chất khởi đầu hay dùng là peroxyt benzoin ,nếu không có chất khởi đầu thì ta phải dùng nhiệt độ cao

Thông thờng trùng hợp khối ở áp suất cao và nhiệt độ cao Cũng có thểtrùng hợp khí Clorua vinyl mà không cần áp suất cao, cho hỗn hợp monomekhí vào với một ít CCl4 và peroxyt bezoin trùng hợp ở 60oC – 700C sẽ tạothành polymer lỏng phân tử thấp ở nhiệt độ thấp hơn tốc độ chuyển mạchqua dung môi CCl4 giảm xuống nên có đợc polymer rắn

Phần IV:

Quá trình sản xuất PVC theo phơng pháp nhũ tơng trong nớc. Dùng phơng pháp này có thể tiến hành trùng hợp gián đoạn hay liên

tục.Tuỳ thuộc vào mỗi nhà sản xuất tạo ra PVC có sự thay đổi về hình thái vàkhối lợng phân tử từ đó có những phân loại khác nhau để ứng dụng trong côngnghiệp và đời sống

Để tiến hành trùng hợp nhũ tơng , monome phải khuếch tán đều trongmột chất lỏng, chất này không hoà tan cả monome và polyme Sản phẩm phảnứng và dung dịch keo của polyme này gần giống với latec của cao su thiênnhiên nên còn gọi là latec tổng hợp

Để dễ dàng khuếch tán monome, ổn định dung dịch nhũ tơng monome

và sau đó của latec, phải cho vào trong hệ thống các chất nhũ hoá đặc biệt làmuối của các axit béo, muối của sunfuaxit hữu cơ, các chất tẩy rửa tổng hợp

và các chất hoạt động bề mặt khác nhiệm vụ chính của các chất này là giảmsức căng bề mặt ở lớp tiếp xúc giữa monome – nớc nếu không có các chấtnhũ hoá, dung dịch nhũ tơng monome, khuếch tán cơ học trong nớc sẽ phânthành hai lớp ngay sau khi chng khuấy do sức căng bề mặt lớn nên có khuynhhớng giảm bề mặt phân lớp Nhng nếu cho vào các chất nhũ hoá, trên bề mặtcác chất khuếch tán sẽ tạo thành một lớp bảo vệ ổn định ngăn ngừa hiện tợngphân lớp

Một trong những đặc điểm của trùng hợp nhũ tơng là quá trình tiến triểnvới vận tốc lớn và trọng lợng phân tử của polyme tơng đối cao

Theo định luật động học trùng hợp trong môi trờng đồng thể , độ trùnghợp tỷ lệ nghịch với vận tốc trùng hợp Nh vậy là công thức động học trongmôi trờng đồng thể không ứng dụng đợc trong quá trình trùng hợp nhũ t-

ơng.Điều đó cho phép giả thiết là cơ cấu phản ứng khởi đầu, phát triển mạch

và đứt mạch của trùng hợp nhũ tơng khác với trùng hợp trong môi trờng đồngthể

Cơ cấu trùng hợp nhũ tơng.Trớc khi nghiên cứu cơ cấu trùng hợp nhũ

t-ơng phải xét qua đến tính chất của dung dịch xà phòng trong nớc vì dung dịchnày sử dụng làm môi trờng phản ứng , xà phòng hoà tan trong nớc rất ít, đếnmột nồng độ giới hạn nào đó , các phần tử xà phòng sẽ tập hợp lại thành mộtnhóm gọi là micxen từ vài chục đến vài trăm phần tử.Có nhiều công trìnhnghiên cứu cấu tạo của mixen và tất cả đều thống nhất một điểm gốc

hydrocacbua ghét nớc của phân tử xà phòng hớng về bên trong mixen cònphần có cực a nớc hớng về bên ngoài.Các mixen có thể có dạng hình cầu huặchình tấm.(Hình 1).

là monome nhũ hoá dần dần chuyển sang hạt polyme, những hạt này cũng hấpphụ những phân tử xà phòng, các hạt polyme tăng dần lên trong mixen, làmnồng độ của xà phòng giảm xuống dới mức cần thiết để tạo mixen.TheoW.D.Harkins các mixen xà phòng này bị phá vỡ hoàn toàn khi monome đãchuyển hoá đợc 13-14% và tạo thành một lớp bảo vệ quanh hạt polyme Bắt

đầu giai đoạn này quá trình hợp tiến hành trong polyme

1 2 3 4

Phân tử Monome

Polyme

Hình2: 1.Monome khuếch tán vào giọt nhũ tơng

2.Dung dịch monome trong mixen

3.Hạt monome – polyme

4.Hạt latec

Khi độ chuyển hoá đạt 60% các monome nhũ hoá cón rất ít , chủ yếu làcác hạt polyme.Kích thớc các hạt này tăng theo độ chuyển hoá , khi độchuyển hoá là 15% hạt có kích thớc khoảng 60Ao và ở độ chuyển hoá 74%kích thớc hạt là 850Ao cuối cùng hệ thồng trùng hợp là một latec tổng hợp , ở

đây các hạt polyme rắn đợc ổn định bằng các phân tử xà phòng Nếu cho vàocác chất điện li ( axit, muối, kiềm….Do đó vật liệu PVC ngày càng phát) vào latec và đun nóng các hạt polyme sẽkeo tụ dới dạng bột

Ngợc lại với những ý kiến trên SS.Mcgveđen cho rằng trùng hợp tiến hànhtrên bề mặt của hạt polyme Khi nghiên cứu động học trùng hợp dới tác dụngcủa hệ thống khởi đầu oxy hoá khử hydroperoxit izopropylbenzen + hợp chất

Fe2 + S Do đó vận tốc dừng của cả quá trình trùng hợp tăng khoảng 2-3 lần vàtrọng lợng phân tử tăng hai lần so với khi trùng hợp trong môi trờng đồng thể ,với cùng một chất khởi đầu, vận tốc đứt mạch giảm là do khả năng khuếch tánkém của các gốc tự do cao phân tử các hạt polyme monome do độ nhớt ở đâycao và chỉ tiến hành chủ yếu trong quá trình trùng hợp

Theo Smit và Evart trong quá trình nghiên cứu thấy rằng trong điều kiện

ổn định , một nửa tổng số hạt polyme chỉ có một gốc tự do còn nửa khác hoàntoàn không có Từ đây hai tác giả đã giả thiết tốc độ trùng hợp trong 1cm3 của

hệ thống bằng :

V = kp

2

N

[M]

N - số lợng hạt polyme trong 1cm3 dung dịch nớc

M – nồng độ monome trong hạt polyme

Hàm lợng monome trong hạt polyme thờng dao động trong khoảng 65%, do đó có thể xem nh không đổi , nh vậy vận tốc trùng hợp tỷ lệ thuận với

45-số lợng hạt polyme

Nh vậy là vận tốc trùng hợp nhũ tơng không phụ thuộc vào nồng độ chấtkhởi đầu , khác với các dạng trùng hợp gốc khác

Nếu kí hiệu vận tốc hình thành gốc tự do là độ trùng hợp P sẽ tỉ lệ nghịchvới  ta có :

N

Từ công thức trên ta thấy rằng tăng số hạt polyme vận tốc và độ trùnghợp sẽ tăng theo

Độ kích động năng lợng phản ứng thấp nên có thể áp dụng ngiệt độ trùnghợp nhỏ

Ngoài những chất khởi đầu, nhũ hoá trong hỗn hợp phản ứng còn chovào những chất điều chỉnh pH, điều chỉnh sức căng bề mặt điều chỉnh trọng l-ợng phân tử , chất ổn định và chất dẻo hoá

Nhợc điểm chủ yếu hạn chế việc ứng dụng của phơng pháp trùng hợpnhũ tơng là polyme vẫn còn nhiều chất nhũ hoá sử dụng, và là chất điện ly nênlàm xấu tính cách điện của polyme

Lactec tổng hợp dùng rất thuận tiện vì nó chộn hợp rất dễ dàng với cácchất phụ gia Nó có thể sử dụng trực tiếp để tẩm các vật liệu khác, để dán haytách ra dới dạng bột rồi đem gia công tiếp tục

Dùng thiết bị phản ứng loại đứng dung tích vài mét khối, lót chì, có thểlàm việc dới áp xuất 10 atm, có máy khuấy, có vỏ bọc ngoài để đun nóng haylàm lạnh Cũng có thể dùng loại thiết bị phản ứng kiểu nằm có thể chịu đợc ápxuất đến 15 atm, có vỏ bọc ngoài, không có máy khuấy nhng có đợc quay trònvới vận tốc 10 –15 vòng/phút để trộn đều hỗn hợp phản ứng