Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ hóa học,
công nghệ tổng hợp hữu cơ – lọc hóa dầu và chế biến khí đã có những bước tiến
đáng kể. Từ nguồn nguyên liệu dồi dào là các thành phần của dầu mỏ, khí thiên
nhiên và thông qua các quá trình chế biến công nghiệp, nhiều hợp chất hữu cơ có
giá trị ứng dụng thực tiễn cao như cao su, nhựa, sợi, đã được hình thành. Một
trong những sản phẩm có giá trị ứng dụng cao và làm thay đổi đời sống con người
phải kể đến đó là nhựa PVC.
PVC là nhựa thu được trong quá trình trùng hợp từ monomer vinylclorua.
Một trong những ưu điểm của PVC so với các loai nhựa khác được tổng hợp từ
dầu mỏ là trong thành phần của PVC có chứa đến 60% khối lượng clo. Điều này
một mặt giúp cho việc sản xuất PVC ít chịu biến động khi có sự thay đổi giá dầu,
mặt khác giúp PVC có tính kìm hãm sự cháy. Tuy nhiên đặc tính này không phải
là yếu tố duy nhất giúp PVC được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp
xây dựng và dân dụng, Thực tế, ngoài đặc tính kể trên, PVC còn có nhiều ưu điểm
như: giá thành sản xuất rẻ hơn so với các loại Polymer khác, độ bền cơ học cao,
dễ gia công
Hiện nay, nhu cầu sử dụng nhựa PVC của nước ta ngày càng lớn, thế nhưng
khả năng sản xuất trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu này. Với mục đích
tìm hiểu về các công nghệ sản xuất PVC trên thế giới và nhằm nâng cao khả năng
sản xuất PVC trong nước em đã chọn đề tài nghiên cứu thiết kế dây chuyền công
nghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù với năng suất 100.000
tấn/năm.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 1 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về Polymer và tiềm năng sử dụng
1.1.1. Tầm quan trọng của các hợp chất cao phân tử
Hợp chất cao phân tử là những hợp chất có khối lượng phân tử rất lớn do

hàng trăm hàng ngàn nguyên tử liên kết với nhau bằng lực hóa trị thông thường.
Phân tử của các hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ cùng một loại nhóm nguyên
tử lặp đi lặp lại nhiều lần, những nhóm nguyên tử đó gọi là những mắt xích cơ sở
và các hợp chất có cấu tạo như vậy được gọi là Polymer.
Từ những ngày đầu tồn tại trên trái đất, con người đã biết sử dụng một số hợp
chất cao phân tử thiên nhiên như sợi bông, sợi tơ tầm, sợi len để làm quần áo, ,
da.v.v. phục vụ cuộc sống sinh hoạt hàng ngày Nhưng mãi đến thế kỷ 19, những
vật liệu đó mới được được nghiên cứu và đưa vào dây chuyền sản xuất công
nghiệp. Tuy nhiên các hợp chất cao phân tử từ thiên nhiên vẫn còn nghèo nàn về
chủng loại, số lượng ít và có những tính chất cơ lý chưa đáp ứng được nhu cầu đa
dạng của con người trong công nghiệp và kỹ thuật.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các hợp chất cao
phân tử được tổng hợp nhân tạo ngày càng nhiều, đặc biệt là các hợp chất
Polymer. Polymer là vật liệu không thể thiếu trong ngành giao thông vận tải. Các
sản phẩm của Polymer tổng hợp rất đa dạng và được sản xuất với số lượng lớn
như chất dẻo, cao su, sơn, keo dán Từ Polymer ta có thể tổng hợp được các loại
nhựa như nhựa Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), để sản xuất sản phẩm gia
dụng trong sinh hoạt hằng ngày. Ngoài ra, từ nhựa chúng ta còn có thể tổng hợp
được vật liệu cách điện, thiết bị cảm ứng, màn hình tinh thể lỏng,
Nguồn : Plastic Europe
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 2 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Hình 1.1: Cơ cấu sản phẩm từ nhựa
Nhược điểm duy nhất của các hợp chất Polymer đó là khả năng chịu nhiệt
kém. Điều này cũng hạn chế phần nào phạm vi ứng dụng của nó. Tuy nhiên nhược
điểm chịu nhiệt kém của Polymer cũng dần được khắc phục khi người ta đang
nghiên cứu các chất phụ gia và các chất độn làm tăng khả năng chịu nhiệt của hợp
chất Polymer lên rất nhiều.
1.1.2. Giới thiệu về Polyvinyl Clorua (PVC)
Hiện nay, PVC là loại nhựa nhiệt dẻo được sản xuất và tiêu thụ nhiều thứ 3

trên thế giới (sau polyetylen – PE và polypropylen – PP). Về mặt ứng dụng PVC
là loại nhựa đa năng nhất. Giá thành rẻ, đa dạng trong ứng dụng, nhiều tính năng
vượt trội là những yếu tố giúp cho PVC trở thành vật liệu lý tưởng cho hàng loạt
ngành công nghiệp khác nhau như xây dựng dân dụng, kỹ thuật điện, vô tuyến
viễn thông, dệt may, nông nghiệp, sản xuất ô tô, xe máy, giao thông vận tải, hàng
không, y tế
1.1.3. Lịch sử phát triển, tình hình sản xuất và tiêu thụ PVC
a) PVC trên thế giới
Sự tăng trưởng và phát triển kinh tế là yếu tố quyết định đến nhu cầu tiêu
thụ PVC. Nhu cầu PVC đã tăng mạnh vào cuối thập niên 90, bất chấp những vấn đề
về môi trường. Kết quả là sau khi ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài chính Châu
Á giảm dần, nhu cầu về PVC tăng lên sít sao với mức cung và lợi nhuận đã tăng trở
lại trong năm 1999.
Sản lượng PVC của thế giới năm 2006 đạt tới hơn 32 triệu tấn và mức tăng
trưởng trong giai đoạn 2001 – 2006 là hơn 5 %/năm. Đến năm 2011, công suất
PVC của thế giới đạt gần 50 triệu tấn/năm.
Sản xuất PVC ở châu Mỹ Latinh và Trung Đông, châu Phi cũng tăng nhanh
nhưng với mức khởi điểm thấp, còn Bắc Mỹ có tiềm năng tăng trưởng khá chắc
chắn (khoảng 4 %/năm).
Bảng 1.1: Sản lượng PVC trên thế giới
Đơn vị: 1.000 tấn
TT Khu vực 1991 2001 2006 2011
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 3 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
1 Tây Âu 6.030 5.500 5.800 6.100
2 Trung Âu 2.440 500 700 1.000
3 CIS 300 800 1.700
4
NAFTA
6.090 6.500 7.300 7.800

5
Nam Mỹ
940 1.100 1.500 1.600
6
Châu Phi- Trung Đông
830 1.400 2.100 2.700
7
Châu Á-Châu Đại Dương
5.860 10.600 14.600 19.800
Tổng cộng 22.190 25.900 32.800 40.700
Theo: TPC Vina, CMAI và Vinolit
Bước sang thế kỷ 21, các điều kiện kinh tế trên toàn cầu đã được cải thiện
và vì thế nhu cầu PVC rất lớn, lớn hơn nhiều so với dự báo.
Nguồn: CMAI, Harriman Report
Hình 1.2: Sản lượng PVC của các khu vực dự báo đến năm 2025
b)PVC tại Việt Nam
Ở Việt Nam, cho đến những năm 60 của thế kỷ trước PVC cũng như các
chất dẻo khác vẫn còn xa lạ với hầu hết mọi người. Ngành công nghiệp nhựa ở
Việt Nam lúc ấy được hiểu là công nghiệp gia công chế biến nhựa. Tất cả các loại
nhựa đều phải nhập khẩu, trong số đó PVC chiếm trung bình 1/3. PVC nhập dưới
2 dạng: Bột PVC (PVC resin) và hạt PVC (PVC compound) chứa sẵn chất hóa
dẻo, chất ổn định, chất màu. Bắt đầu từ những năm 1990 ngành công nghiệp này
mới thực sự có sự bứt phá và hơn mười năm trở lại đây đã dành lại được thị trường
trong nước. Không những thế hàng nhựa Việt Nam đang từng bước vươn ra thị
trường quốc tế và khu vực. Năm 2006 kim ngạch xuất khẩu các sản phẩm nhựa đã
vượt 500 triệu USD và đạt ngưỡng 1 tỉ USD vào năm 2010.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 4 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Năm 2012, toàn ngành nhựa Việt Nam đã sử dụng 1.260.000 tấn nguyên
liệu nhựa, trong đó PP, PE, PVC là các nguyên liệu được sử dụng nhiều nhất

chiếm khoảng 71,3% tổng nhu cầu nguyên liệu.
Bảng 1.2: Lượng tiêu thụ các loại nhựa và PVC ở Việt Nam
Năm
Nhựa nói chung PVC
Tổng cầu
(tấn)
Bình quân
tiêu thụ
(kg/người
)
Sản xuất
trong nước
(tấn)
Nhập
khẩu
(tấn)
Tổng
cầu
(tấn)
Bình quân
tiêu thụ
(kg/người
)
200
0
950.000 12,20 24.930 85.700 110.630 1,42
200
1
1.010.000 13,00 78.800 52.800 131.600 1,67
200

2
1.260.000 15,60 102.100 52.900 155.000 1,94
200
3
1.450.000 18,70 119.700 47.200 166.900 2,06
200
4
1.550.000 20,10 127.730 51.200 178.930 2,18
200
5
1.650.000 21,00 145.200 64.300 209.500 2,52
200
6
1.967.000 22,00 176.200 69.800 246.000 2,90
200
7
2.297.000 26,80 195.000 65.000 260.000 3,04
200
8
2.710.000 31,50 215.000 66.000 281.000 3,25
200
9
3.200.000 36,40 215.000 54.000 304.000 3,48
201
0
3.850.000 42,00 215.000 40.000 330.000 3,74
201
1
- - 215.000 64.400 354.400 4,00
Theo: Hiệp hội nhựa Việt Nam

Tuy nhiên với việc hầu như tất cả nguyên liệu đầu vào đều phải nhập khẩu
thì khả năng cạnh tranh của sản phẩm nhựa Việt Nam là rất yếu, nhất là trong giai
đoạn toàn cầu hóa hiện nay.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 5 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam
Hình 1.3: Các nước cung cấp
chính nguyên liệu ngành nhựa
cho Việt Nam
Hiện tại Việt Nam có hai nhà máy sản xuất PVC với công suất tổng hợp đạt
trên 200.000 tấn/năm, trong đó 30% là dành cho xuất khẩu và 70% là dành cho thị
trường trong nước (đó là Công ty TPC Vina và Công ty Nhựa và Hóa chất Phú
Mỹ). Như vậy, cho đến năm 2015 – 2016 và cả các năm sau đó Việt Nam vẫn còn
phải nhập khẩu PVC nếu như ngay từ bây giờ không có nhà đầu tư nào quan tâm
đến lĩnh vực này.
Qua những phân tích trên ta thấy rõ ràng nhu cầu PVC và các sản phẩm
polymer ngày càng nhiều, do đó phải tính đến xây dựng ngành sản xuất PVC nói
riêng và ngành nhựa nói chung để tiết kiệm được chi phí và để đáp ứng nhu cầu
của thị trường, góp phần bình ổn sự phát triển kinh tế đất nước. Hiện tại nhà máy
lọc dầu ở Dung Quất (Quảng Ngãi) đã đi vào hoạt động ổn định, trong tương lai là
nhà máy lọc - hóa dầu Nghi Sơn (Thanh Hoá) và Cụm tổng hợp Hóa dầu miền
Nam đi vào hoạt động sẽ là cơ hội thuận lợi cho sự phát triển công nghiệp chất dẻo
nói chung và PVC nói riêng.
1.2. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của PVC [8]
1.2.1. Cấu tạo
Polyvinylclorua (PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo, có cấu tạo vô định hình.
Trong công nghiệp được sản xuất ở dạng bột, tỷ trọng 0,5 ÷ 1,4 g/cm
3
.
Polyvinylclorua được trùng hợp theo cơ chế gốc tự do là sự kết hợp của các phân

tử theo "đầu nối đuôi" thành mạch phát triển. Trong mạch phân tử, các nguyên tử
clo ở vị trí 1, 3. Người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như: hóa học, vật lý,
quang học… để chứng minh điều này.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 6 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
1.2.2. Tính chất
• Độ hòa tan của PVC
• Tính nhiệt
• Sự hóa dẻo
• Tính chất điện.
Một số tính chất vật lý cơ bản của PVC:
Nhiệt độ thủy tinh hóa 75-80
o
C
Khối lượng riêng 1,1-1,4 g/cm
3
Giới hạn bền kéo 400-600 kg/cm
2
Giới hạn bền uốn 900-1200 kg/cm
2
Giới hạn bền nén 800-1600 kg/cm
2
Độ bền va đập 70-160 kg/cm
2
Độ dãn dài tương đối 10-15%
1.2.2.1. Độ hòa tan của PVC
Polyvinylclorua là Polymer phân cực nên có thể hòa tan trong các dung môi
như este, hydrocacbon clo hóa, nitrobenzen. Tuy nhiên PVC chỉ hòa tan khi trọng
lượng phân tử thấp, còn khi trọng lượng phân tử cao thì tan rất hạn chế, ở nhiệt độ
cao độ tan tăng lên. Để tăng độ hòa tan cho Polyvinylclorua thường tiến hành biến

tính Polyvinylclorua như đồng trùng hợp với vinylaxetat, vinylindeclorua.
1.2.2.2. Tính nhiệt
Hệ số giãn nở phụ thuộc vào loại liên kết giữa các nhóm nguyên tử hoặc
phân tử này và hệ số này càng lớn khi cường độ liên kết càng yếu.
Vật liệu
Hệ số giãn
nở
10
-6
C
-1
Độ dẫn nhiệt
W/m
o
C
Nhiệt dung
riêng
ở 20
o
C
(kJ/kg
o
C)
PVC không hóa
dẻo
70-80 0,12 - 0,3 0,84 -1,25
PS 60 - 80 0,10 - 0,14 1,34
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 7 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Thủy tinh 3 - 4 1,25 0,71 - 0,84

Thép 11 -12 55 0,437
Khi ở 140
0
C bắt đầu phân hủy chậm và ở 170
0
C thì phân hủy nhanh hơn.
Khi tăng nhiệt độ, HCl sinh ra nhiều hơn và nó làm cho PVC xuất hiện
màu, tính tan của Polyvinylclorua dần dần mất đi theo độ phân hủy của nó. Tính
tan của Polyvinylclorua mất dần là do tạo liên kết ngang.
Và sự đổi màu của Polyvinylclorua do tạo liên kết đôi liên hợp
Sự phân hủy polyvinylclorua khi đun nóng cũng theo phản ứng chuỗi, trung
tâm bắt đầu phân hủy là ở những mạch mà ở đó có liên kết C – H, C – Cl yếu.
Những phần đó có thể là những nhóm cuối của mạch đại phân tử.
Khi trùng hợp polyvinylclorua theo cơ chế gốc thì việc đứt mạch có thể xảy
ra do phản ứng truyền mạch cho phân tử monome hoặc cho phân tử Polymer.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 8 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Để tăng độ ổn định nhiệt cho polyvinylclorua người ta thêm vào chất ổn
định nhiệt, các chất này có tác dụng làm chậm hoặc kìm hãm sự phân hủy
Polymer. Trong tất cả các loại chất ổn định nhiệt thì hợp chất vô cơ và cơ kim là
quan trọng nhất vì ngoài tác dụng ổn định nhiệt chúng còn ngăn cản
polyvinylclorua khỏi bị phân hủy trong điều kiện gia công ở nhiệt độ cao và có
khả năng bảo vệ các tính chất vật liệu trong thời gian dài khi sử dụng vật liệu.
1.2.2.3. Trộn với chất dẻo và các loại nhựa khác
Để gia công và sử dụng Polyvinylclorua hiệu quả thì việc trộn nó với chất
hóa dẻo có ý nghĩa rất quan trọng. Chất hóa dẻo là chất độn với polyvinylclorua
làm cho polyvinylclorua có độ bền uốn tăng, làm giảm tính dòn ở nhiệt độ thấp,
làm điều kiện gia công dễ dàng hơn.
Các chất hóa dẻo là các chất có cực, thường dùng ở dạng lỏng, thông dụng
nhất là DOP (Diocthyl phtalate).

1.2.2.4. Tính chất điện
Thông thường các Polymer trong đó có Polyvinylclorua không có những
phần tử tích điện, điện trở rất lớn (10
15
– 10
18
mΩ). Polyvinylclorua được dùng
làm vỏ bọc dây cách điện.
1.2.3. Ứng dụng
• Lĩnh vực xây dựng
• Điện và điện tử
• Ôtô và xe máy.
• Các lĩnh vực khác.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 9 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Thành phần của PVC có đặc thù mà các loại nhựa khác không có: trong
phân tử monome VCM có tới gần 60% khối lượng là từ Clo. Clo được hình thành
qua quá trình điện phân muối ăn (NaCl). Do đó PVC ít phụ thuộc vào sự biến đổi
giá của dầu mỏ hơn so với những loại polyme được tổng hợp từ 100% dầu mỏ.
Ưu điểm thứ hai là do Clo đem lại cho PVC đó là tính kìm hãm sự cháy.
Cũng chính vì đặc điểm này mà PVC gần như chiếm vị trí độc tôn trong lĩnh vực
xây dựng dân dụng.
1.2.3.1. Trong lĩnh vực xây dựng:
Lĩnh vực xây dựng là nơi mà PVC được sử dụng nhiều và rộng rãi nhất.
Trong đó, các loại ống dẫn và phụ kiện chiếm đến hơn một phần ba tổng sản lượng
PVC trên toàn thế giới.
Hình 1.4: Các lĩnh vực ứng dụng của PVC trên thế giới
Hình 1.5: Các lĩnh vực ứng dụng của PVC tại Việt Nam
Ống PVC được sử dụng trong những điều kiện kỹ thuật cũng như môi
trường khắt khe đã chứng tỏ PVC là một loại vật liệu có độ bền và độ tin cậy cao.

Chúng được dùng rộng rãi để cấp thoát nước sinh hoạt, thuỷ lợi, lưu chuyển hóa
chất
Ống PVC cũng là sự lựa chọn tối ưu trên phương diện thi công. Ống PVC
nhẹ nên chi phí vận chuyển thấp và công lắp đặt thấp (chỉ bằng 60 - 70% so với
các loại ống khác).
Ngoài ống dẫn, PVC được sử dụng cho xây dựng nhà cửa và trang trí nội
ngoại thất. Vật liệu PVC dùng trong lắp đặt và trang trí nhà cửa hiện nay chưa phổ
biến ở Việt Nam (chỉ chiếm khoảng 24% tổng nhu cầu). Nhưng trên thế giới, ở
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 10 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
nhiều nước tỷ lệ này rất cao, ví dụ như ở Mỹ là 60%. Điều đó là do độ bền cao,
khả năng lắp đặt dễ dàng, dễ bảo trì của các sản phẩm PVC.
1.2.3.2. Trong lĩnh vực điện và điện tử:
Đây chính là lĩnh vực mà nhờ nó PVC đã phát triển một cách nhanh chóng
và đột phá. Ngày nay, PVC chiếm gần 50% thị phần ở lĩnh vực sản xuất đồ điện và
điện tử. Một số lĩnh vực sản xuất phổ biến cần dùng PVC:
• Máy điều hoà không khí, máy lạnh, máy giặt …
• Dụng cụ gia đình.
• Máy tính, đĩa mềm cho máy tính, bàn phím …
• Cáp quang.
1.2.3.3. Trong lĩnh vực ôtô, xe máy:
PVC đóng một vai trò to lớn trong chế tạo ô tô, mô tô hiện đại. Nó được sử
dụng thay thế kim loại và vật liệu khác để chế tạo các bộ phận sườn xe, tấm chắn
gió, tấm lót sàn, tấm chắn bùn và nhiều chi tiết khác. Việc sử dụng PVC còn làm
cho:
• Tuổi thọ của xe dài hơn: Do độ bền của PVC, tuổi thọ của xe tăng từ 11,5 năm
trong những năm 1970 lên 17 năm như hiện nay.
• Khách hàng có nhiều lựa chọn hơn: Do PVC rẻ, nên tùy thuộc vào yêu cầu của
thị trường, nhà sản xuất có nhiều phương án sử dụng nguyên vật liệu để tạo ra
nhiều mẫu mã hấp dẫn khách hàng với giá cả hợp lý.

1.2.3.4. Trong các lĩnh vực khác:
Bao bì cho thực phẩm và hàng hóa tiêu dùng, đồ chơi trẻ em, giày dép, áo
mưa, túi xách, và rất nhiều các mặt hàng tiêu dùng khác. Những sản phẩm này
được dùng phổ biến vì ngoài những tính ưu việt nêu trên chúng còn dễ cho nhiều
màu sắc hấp dẫn, dễ lắp đặt và lau chùi khi làm vệ sinh.
1.3. Lý thuyết trùng hợp polyvinyl clorua [8]
1.3.1. Đặc điểm của phản ứng trùng hợp
Phản ứng trùng hợp:
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 11 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Quang trùng hợp vinylclorua dưới ánh sáng mặt trời không có chất khởi
đầu xảy ra chậm nhưng dưới ảnh hưởng của ánh sáng tử ngoại (tăng nhiệt độ) thì
nhanh hơn. Khi có chất khởi đầu là O
2
thì vận tốc trùng hợp diễn ra nhanh hơn, do
O
2
kết hợp với vinylclorua tạo ra peroxit, peroxit phân hủy thành các gốc và trùng
hợp.
Trùng hợp vinylclorua trong dung môi thường thu được Polymer có trọng
lượng phân tử thấp và vận tốc phản ứng chậm. Nhiều trường hợp dung môi ảnh
hưởng đến trật tự sắp xếp của các mắt xích dọc theo mạch phân tử. Nếu tiến hành
trùng hợp vinylclorua trong điều kiện trên 75
o
C thì có khí HCl tách ra từ
Polyvinylclorua. Hiện tượng này dễ xảy ra khi có dung môi.
Để điều chỉnh khối lượng phân tử của PVC người ta thường sử dụng 2
cách: điều chỉnh nhiệt độ phản ứng và thêm hợp chất có khả năng truyền mạch.
1.3.2. Cơ chế của quá trình trùng hợp
Cơ chế trùng hợp monomer vinylclorua tạo PVC là trùng hợp gốc xảy ra

theo ba giai đoạn:
 Giai đoạn khơi mào
 Giai đoạn phát triển mạch
 Giai đoạn ngắt mạch.
 Giai đoạn khơi mào tạo ra các gốc hoạt tính:
Có thể khơi mào bằng các tác nhân khơi mào như dùng nhiệt hoặc ánh
sáng. Các chất khơi mào sử dụng có thể có cấu trúc đối xứng hoặc bất đối xứng.
Các chất khơi mào được sử dụng trong phản ứng trùng hợp vinylclorua để tạo hạt
nhựa PVC là các chất khơi mào thường có cấu trúc R
1
-O-O-R
2
, R
3
-N=N-R
4
,…ví
dụ như: ter-butyl peroxyneodecanoate, Di-2-etylhexyl peroxidecarbonate hay hợp
chất azo, diazo.
Ở giai đoạn đầu chất khơi mào phân hủy dưới tác dụng của nhiệt hay ánh
sáng tạo ra các gốc tự do:
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 12 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Gọi tắt các gốc tự do tạo ra là R
*
.
 Giai đoạn phát triển mạch:
Các gốc của chất khơi mào sẽ tác dụng với vinylclorua để tạo các gốc
tương ứng. Các gốc này tiếp tục tác dụng với vinylclorua để thực hiện phản ứng
chuyển gốc (truyền năng lượng) và do đó kéo dài mạch trùng hợp ra.

Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 13 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
 Giai đoạn ngắt mạch:
Sự ngắt mạch của phản ứng gắn liền với sự bão hoà điện tử không cặp đôi,
nên quá trình ngắt mạch là kết quả tương tác của hai gốc tự do. Đó là sự kết hợp
giữa các gốc Polymer với nhau theo hai cơ chế:
 Tái hợp gốc.
 Bất tỷ phân.
Tái hợp gốc: Nếu quá trình ngắt mạch của các Polymer theo cơ chế này thì
kết quả thu được chất Polymer có trọng lượng phân tử lớn.
Bất tỷ phân: Quá trình ngắt mạch xảy ra theo cơ chế bất tỷ phân thì
Polymer thu được không đồng nhất và có trọng lượng phân tử thấp.
1.3.3. Các phương pháp trùng hợp Vinylclorua tạo PVC
• Trùng hợp khối
• Trùng hợp dung dịch
• Trùng hợp nhũ tương
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 14 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
• Trùng hợp huyền phù
1.3.3.1. Trùng hợp khối
Là quá trình trùng hợp monome không dùng dung môi. Polymer thu được ở
dạng một khối lớn.
Phương pháp này ít được sử dụng để trùng hợp Polyvinylclorua vì sản
phẩm thu được có trọng lượng phân tử không đồng đều, khó nghiền và xử lý, khó
dẫn nhiệt phản ứng ra do đó gây ra hiện tượng nhiệt cục bộ làm phân hủy Polymer
tạo ra khí HCl và làm biến màu sản phẩm, sản phẩm Polymer ở dạng khối khó gia
công. Tuy nhiên phương pháp này đem lại sản phẩm có độ sạch cao và tính cách
điện cao, có thể dùng để sản xuất vật phẩm trong suốt. Phương pháp này thường
sử dụng để tạo các vật phẩm có hình dáng phức tạp, sản phẩm tạo thành được sử
dụng không qua các quá trình gia công trung gian.

1.3.3.2. Trùng hợp dung dịch
Dung môi sử dụng phải trơ với các hợp chất trong phản ứng để hạn chế
phản ứng truyền mạch.
Phương pháp thứ nhất gọi là phương pháp "vecni": trong đó môi trường phản ứng là
dung môi hòa tan được cả monome lẫn Polymer như dicloetan, disunfuacacbon.
Tách Polymer ra bằng cách dùng nước để kết tủa hoặc chưng cất để tách hết dung
môi. Phương pháp này ít được dùng vì quá trình trùng hợp lâu và tốn nhiều dung
môi, sản phẩm thu được có độ sạch không cao. Tuy nhiên sản phẩm của quá trình
này có thể đem đi sử dụng ngay cho các công đoạn khác như đem đi kéo sợi để tạo
các sản phẩm vải lót máy móc.
Phương pháp thứ hai là tiến hành trùng hợp trong dung môi hòa tan monome nhưng
không hòa tan Polymer như axeton. Trong trường hợp này Polymer dần dần tách
ra ở dạng bột mịn. Phương pháp này dễ điều khiển nhiệt độ phản ứng nhưng do
nồng độ của monome thấp nên Polymer thu được có trọng lượng phân tử không
cao.
1.3.3.3. Trùng hợp nhũ tương
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 15 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Ở đây chất khơi mào tan trong nước vì thế phản ứng trùng hợp xảy ra ở khu
vực tiếp xúc giữa vinylclorua và nước. Polymer tạo thành ở trạng thái nhũ tương
trong nước nên cần phải tách Polymer ra khỏi nhũ tương.
Chất khởi đầu thường dùng là hệ oxy hóa khử H
2
O
2
+ persulfat, kim loại
kiềm. Chất nhũ hóa là các loại xà phòng axit béo, trietanol amin dùng với một
lượng khoảng 0,1 ÷ 0,5% trọng lượng nước. Lượng chất nhũ hóa tăng thì độ phân
tán hạt Polymer tăng làm thay đổi vận tốc phản ứng và trọng lượng phân tử của
Polymer.

Đối với trùng hợp nhũ tương, chất khởi đầu không những dùng hợp chất
peroxit đơn giản mà còn dùng hệ oxy hóa khử bảo đảm vận tốc trùng hợp lớn hơn
(như hệ persulfat amon với NaHSO
4
và hệ H
2
O
2
-ion Fe
2+
). Ngoài ra cần thêm
muối đệm để giữ nguyên độ pH (thường từ 4 đến 9). Muối đệm hay dùng là axetat
kim loại nặng phốt phát, cacbônat kim loại kiềm. Có khi còn dùng thêm cả chất
điều chỉnh để điều chỉnh tính chất và trọng lượng phân tử của Polymer.
Nhược điểm của phương pháp này là Polymer còn chứa nhiều chất nhũ hóa
và là chất điện ly nên làm xấu tính chất cách điện của Polymer.
PVC ở dạng latex có thể dùng ngay để tráng lên bề mặt vải, da, giấy, hoặc
dùng làm nguyên liệu kéo sợi …
1.3.3.4. Trùng hợp huyền phù
Để trùng hợp huyền phù ta cho vinylclorua lỏng phân tán trong nước, chất
khởi đầu tan trong monome như:
- Tert – butyl peroxyneodecanoate.
- Cumyl peroxyneodecanoate.
- Di – 2 – etyl hexyl peroxydecarbonate.
- Peoxit benzoyl.
Bằng cách chọn chất khơi mào hoặc hỗn hợp chất khơi mào có thể điều
chỉnh được vận tốc trùng hợp. Để tăng độ bền của huyền phù thì sử dụng chất ổn
định là các Polymer tan trong nước như polyvinyl alcol. Kích thước hạt Polymer
thu được trong trùng hợp huyền phù phụ thuộc vào cường độ khuấy trộn và chất
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 16 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm

Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
ổn định đem dùng. Bằng phương pháp trùng hợp giọt ta thu được huyền phù
Polymer, hạt Polymer thu được có kích thước lớn hơn rất nhiều so với trùng hợp
nhũ tương, vì chất khơi mào tan trong giọt monome nên quá trình trùng hợp xảy ra
trong giọt monome (có thể xem trùng hợp huyền phù là trùng hợp khối trong giọt).
Khác với trùng hợp nhũ tương, trùng hợp huyền phù tiến hành trong giọt
monome được bao bọc bởi lớp keo bảo vệ. Bản chất trùng hợp huyền phù là trùng
hợp khối.
 Cơ chế tạo thành hạt Polymer trong trùng hợp huyền phù
Đầu tiên tác nhân tạo hạt là các chất hoạt động bề mặt dưới tác động của
cánh khuấy và sức căng bề mặt sẽ tạo thành các giọt cầu li ti, các hạt này bao lấy
các đơn phân tử vinylclorua và cách ly chúng khỏi môi trường chung, giọt
Polymer có lớp bao ổn định tạo thành.
Dưới tác dụng của chất khơi mào, các đơn phân tử vinylclorua kết hợp với
nhau tạo thành phân tử Polymer, nếu kết thúc quá trình trùng hợp và tách hết
monome ra thì ta thu được Polymer có bề mặt rất lớn được bao phủ bởi lớp keo
bảo vệ. Tiến hành trùng hợp tiếp, kích thước hạt Polymer tăng lên. Khi mức độ
chuyển hóa 20 ÷ 30% thì chúng dính vào nhau và hợp lại tạo thành khối nhỏ rất
xốp và được trương lên trong monome phù hợp với thời điểm biến mất của pha
lỏng giọt monome ban đầu (bắt đầu giảm áp trong nồi trùng hợp).
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 17 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Ưu điểm của phương pháp này là Polymer thu được có kích thước hạt lớn
và đồng đều hơn, độ tinh khiết cao hơn so với Polymer thu được từ phương pháp
nhũ tương do hạt to nên dễ tách ra khỏi nước bằng ly tâm hoặc lọc.
 So sánh các phương pháp trùng hợp PVC
Yếu tố
Phương pháp trùng hợp VC
Khối Dung dịch Nhũ tương Huyền phù
Khả năng hòa tan

của chất khởi đầu
Tan trong
VC
Tan trong
VC
Không tan
trongVC
Tan trong
VC
Phụ gia Không Dung môi
Nước, chất
tạo
nhũ tương
Nước, tác
nhân phân tán
Khuấy trộn Không cần Không cần Cần thiết Cần thiết
Điều khiển nhiệt
độ
Khó Có thể được Dễ dàng Dễ dàng
Sự cô lập PVC Thu VC Có thể được Dễ dàng Dễ dàng
Kích cỡ hạt
( m)
µ
60 - 300 < 0,1 0,1 20 - 300
Từ bốn phương pháp trùng hợp vinylclorua để sản suất nhựa
polyvinylclorua ở trên, nhận thấy phương pháp trùng hợp vinylclorua trong huyền
phù là ưu việt hơn cả do phương pháp này tạo ra hạt Polymer có kích thước lớn,
đồng đều, dễ điều chỉnh kích thước hạt, nhiệt độ phản ứng trùng hợp thấp (57 ÷
62
0

C) cũng như thời gian tiến hành trùng hợp không lâu, hiệu suất trùng hợp tương
đối cao (80 ÷ 90%).
1.4. Nguyên liệu tổng hợp PVC [5]
Nguyên liệu chính để sản xuất polyvinylclorua là vinylclorua và một số
nguyên liệu phụ khác như chất khơi mào, chất tạo hạt, chất ổn định nhiệt, chất
chống tạo bọt… Tùy theo loại và hàm lượng của các nguyên liệu phụ này mà ta có
thể tạo ra được nhiều loại Polyvinylclorua khác nhau (có độ trùng hợp trùng hợp
khác nhau) ví dụ như:
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 18 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
♦ K57: Là loại nhựa có khối lượng phân tử thấp, được ứng dụng trong lĩnh
vực nhựa cứng ứng dụng làm ống, các đầu nối, chai lọ, màng phim …
♦ K66R: Là loại nhựa có khối lượng phân tử trung bình, được ứng dụng
chủ yếu trong lĩnh vực nhựa cứng. Đặc biệt, nhờ các đặc tính kỹ thuật riêng mà nó
sẽ làm tăng tốc độ đùn cho các sản phẩm cứng như ống nước, tấm ốp trần
♦ K66F: Là loại nhựa có khối lượng phân tử tương đối cao, ứng dụng chủ
yếu trong lĩnh vực nhựa mềm và một phần trong lĩnh vực nhựa cứng ứng dụng sản
xuất các vật liệu dẻo như ống mềm, da giầy, dây cáp …
♦ K70: Là loại nhựa có khối lượng phân tử tương đối cao, chỉ ứng dụng
trong lĩnh vực nhựa mềm sản xuất màng phim, da giầy, dây cáp điện
Trong bốn loại trên thì loại K-66R đang được sử dụng nhiều nhất (chiếm
khoảng 90%) và hiện nay nhà máy cũng đang sản xuất loại nhựa đó . Các nguyên
liệu chính để sản xuất loại nhựa này gồm có: Vinylclorua monomer, nước, chất
khơi mào, chất tạo huyền phù, chất ổn định nhiệt và một số phụ gia chống tạo
bọt
1.4.1. Vinylclorua monomer (VCM)
Vinyl clorua là nguyên liệu chính để sản xuất polyvinylclorua
Công thức cấu tạo
Khối lượng phân tử 62,5
Nhiệt độ sôi -10,8

o
C
Nhiệt độ nóng chảy -153,7
o
C
Nhiệt hóa hơi ở 35
o
C 75,2 kcal/kg.
o
C
Khối lượng riêng ở 58
o
C 0,899 g/cm
3
Độ nhớt động lực ở 35
o
C 0,18.10
-3
Pa.s
Độ tan trong nước ở 20
o
C 25,7 mg/100ml
VCM tạo hỗn hợp nổ với không khí ở giới hạn 3,6 ÷ 26,4% về thể tích.
Vinyl clorua ở nhiệt độ và áp suất thường là khí không màu, có mùi giống
mùi của cloroform. Vinyl clorua tan trong các dung môi như axeton, C
2
H
5
OH, các
hydrocacbon thẳng và thơm. Vinyl clorua có tính độc, khi tiếp xúc nhiều có thể

gây ung thư gan. Nồng độ cho phép của nó khi tiếp xúc làm việc là 7 ppm trong
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 19 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
thời gian 8h một ngày sản xuất. Khi tiếp xúc với vinyl clorua nồng độ cao thì nó
gây choáng, mất ổn định, gây hôn mê và có thể gây bỏng da nếu tiếp xúc trực tiếp
với VCM.
Có thể bảo quản và chuyên chở vinyl clorua ở trong bình thép chịu áp suất
hoặc trong bình chứa ở nhiệt độ thấp (khoảng -20
o
C). Thường thêm vào một lượng
khoảng 5 ppm (so với vinylclorua) các chất như hydroquinon, khi bảo quản và
chuyên chở.
 Các phương pháp sản xuất vinylclorua
 Sản xuất từ Acetylene
 Sản xuất từ Ethylene
 Sản xuất từ 1,2-Etylenediclorua (EDC)
1 Sản xuất từ Acetylene.
Quá trình sản xuất từ Acetylene có nhược điểm lớn là công nghệ phức tạp
do phải thực hiện quá trình “tôi” nhanh để đạt được hiệu suất thu sản phẩm cao.
Acetylene được sản xuất từ 2 nguồn chính là
• Than đá - đá vôi
• Hydrocacbon
Quá trình sản xuất từ than đá - đá vôi với ưu điểm là nguồn nguyên liệu dồi
dào được sử dụng phổ biến hơn.
Phản ứng chính của quá trình sản xuất :
HC≡CH + HCl → CH
2
=CHCl (120 – 150
o
C)

Xúc tác : HgCl
2
(Tính chọn lọc cao), xúc tác pha khí. Nồng độ HgCl
2
: 5
-10%. Trong công nghiệp sử dụng hệ xúc tác HgCl
2
/C* có nồng độ 10%.
2 Sản xuất từ Ethylene.
Hiện nay trên thế giới, Ethylene chủ yếu được sản xuất bằng con đường
cracking nhiệt các hydrocacbon.
Nguồn nguyên liệu được sử dụng là phân đoạn nhẹ của quá trình chưng cất
dầu mỏ (gồm các hợp chất của nhiệt độ sôi đến 200
o
C, hay còn được gọi là phân
đoạn xăng. Phân đoạn này gồm các hydrocacbon chứa từ 2-10 nguyên tử cacbon.)
2CH
4
 C
2
H
4
+ 2H
2

2CH
4
 C
2
H

2
+ H
2

C
2
H
6
→ C
2
H
4
+ H
2
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 20 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Nhiệt độ : Đạt hiệu suất cao nhất : 800 – 900
o
C.
Áp suất : 200 – 250KPa. Trong quá trình phản ứng, áp suất lò phản ứng sẽ
tăng mạnh, vì vậy để giảm áp suất riêng phần của các hydrocacbon người ta dùng
cách phun hơi nước quá nhiệt vào lò phản ứng.
Quá trình:
CH
2
=CH
2
+ Cl
2
→ ClCH

2
CH
2
Cl
2ClCH
2
CH
2
Cl → 2CH
2
=CHCl + 2HCl
CH
2
=CH
2
+ 2HCl + 1/2O
2
→ ClCH
2
CH
2
Cl + H
2
O + Q
2 CH
2
=CH
2
+Cl
2

+ 1/2O
2
→ 2CH
2
=CHCl + H
2
O + Q
• Nguyên liệu đầu vào là Etilen, Clo, và không khí.
• Nhiệt độ : 350
o
C.
• Áp suất 0,1 ÷ 0,4MPa, độ chuyển hoá tốt, hiệu suất phản ứng là 95%
• Xúc tác : CuCl
2
và FeCl
3
Công nghệ sản xuất tận dụng nhiệt từ các phản ứng Clo hóa và Clo-Oxy
hóa để cung cấp nhiệt cho quá trình nhiệt phân EDC.
3. Sản xuất từ EDC
EDC điều sản xuất bằng phản ứng Oxyclo hóa Etilen.
Phản ứng tỏa nhiệt diễn ra trong thiết bị phản ứng tầng sôi có xúc tác
Clorua Đồng, ở nhiệt độ 200-220
o
C, áp suất 2,5-4 bar.
C
2
H
4
+ Cl
2

→ C
2
H
4
Cl
2
+ Q
C
2
H
4
+ 2HCl + 1/2 O
2
→ C
2
H
4
Cl
2
+ H
2
O
Để sản xuất VCM từ EDC, có 3 quá trình được sử dụng phổ biến:
• Phản ứng với NaOH.
Phản ứng chính:
CH
2
Cl-CH
2
Cl + NaOH → CH

2
=CHCl + NaCl + H
2
O
Nhiệt độ : 60 ÷ 70
0
C
Áp suất : 0,2 – 0,8 atm
Thời gian phản ứng : 4 – 5 giờ.
• Nhiệt phân không có xúc tác.
Cơ sở : Phản ứng xảy ra theo cơ chế chuỗi gốc. Nó được bắt đầu bằng phản
ứng phá vỡ liên kết C-Cl .
ClCH
2
-CH
2
Cl → ClCH
2
-CH
2
+

Cl
Cl + ClCH
2
-CH
2
Cl → ClCH
2
-CHCl + HCl

ClCH
2
-CHCl → CH
2
=CHCl + Cl
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 21 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
Nhiệt độ : 450- 650
o
C
Áp suất : 0,1 – 0,4 Mpa.
• Nhiệt phân có xúc tác
Xúc tác sử dụng : silicagel, anilu-kim loại, NaCl, zeolit,
Nhiệt độ : 200 – 450
o
C
Chất xúc tác sẽ tương tác với Cl
2
để tạo ra gốc tự do ban đầu.
Cl
2
→ 2Cl 
Cl + ClCH
2
CH
2
Cl → ClCH
2
CHCl + HCl
ClCH

2
CHCl → CH
2
=CHCl + Cl
Cl + Cl → Cl
2
Tuy nhiên việc sử dụng xúc tác không mang lại hiệu quả cải thiện hiệu suất
phản ứng, phương pháp có sử dụng chất xúc tác cũng chỉ đạt 60-70%. Vì vậy
trong quy mô công nghiệp người ta thường sử dụng phương pháp không có xúc tác
để tiết kiệm chi phí.
1.4.2. Nước
• Nước được sử dụng trong nhà máy là Demineralize water (DMW) (nước
đã xử lý khoáng, tức là nước đã loại bỏ hoàn toàn các ion). Quá trình loại
bỏ ion trong nước trước khi đưa vào lò phản ứng là cần thiết vì các ion
có trong nước có thể làm thay đổi đến quá trình sản xuất của tác nhân tạo
hạt và ảnh hưởng đến tính chất cách điện của PVC. Và do đã loại bỏ ion
nên độ dẫn điện của Demineralize Water rất thấp
• Nước đã xử lý khoáng được sử dụng như là một sản phẩm có thể thay
đổi được.
• Nước demineralize cần được xử lý sao cho pH = 5-9. Ngoài giới hạn
này sẽ ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp chất khơi mào.
• Tùy theo nhiệt độ của nước vào reactor mà phân biệt 2 loại: cold
demineralize (dưới 18
0
C) và warm demineralize (29
0
C).
1.4.3. Chất khơi mào (khởi đầu)
Chất khơi mào được sử dụng với mục đích tạo ra các gốc tự do, các gốc tự
do này sẽ khơi mào cho quá trình truyền mạch của monome từ đó làm tăng vận tốc

của quá trình phản ứng. Chất khơi mào hình thành trong thiết bị phản ứng từ 3 hóa
chất: Cat C, Cat D, Cat E với tỉ lệ mol 2:1:2 với thứ tự đầu tiên nạp cat E sau đó
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 22 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
tới cat D cuối cùng là cat C; phải nạp đúng tỉ lệ nếu chỉ một thành phần vượt quá
giới hạn sẽ không có được bản chất của chất khơi mào như ban đầu vì nếu xúc tác
dư sẽ dẫn tới ăn mòn.
1.4.3.1. Cat C
Tên gọi: Ethyl chlorofomate
Công thức hóa học: C
2
H
5
- O-CO- Cl
Trạng thái vật lí Dạng lỏng
Màu Không màu đến màu vàng
Mùi Mùi hăng (cay).
pH < 7
Điểm chảy -80
o
C
Điểm sôi 93- 95
o
C
Điểm chớp cháy 10
o
C
Giới hạn nổ trên 12,6%(V) ở 37,5
o
C;125,5 mbar

Giới hạn nổ dưới 3,7% (V) ở 13
o
C; 37 mbar
Nhiệt độ bốc cháy 450
o
C
Áp suất hơi 54 mbar (20
o
C)
Khối lượng riêng 1,14 g/cm3 (20
o
C).
Khả năng tan trong nước tan tốt
Độ nhớt động lực 0,046 mPa.s (20
o
C)
Độ độc hại :
• Là chất có thể cháy và rất dễ bắt cháy, độc tính cao, có thể gây tử vong
nếu hít phải hơi hoặc nuốt vào.
Những biện pháp an toàn khi sử dụng và cất giữ Cat C:
• Khi sử dụng cần có các dụng cụ bảo hộ đặc biệt như bộ cung cấp khí thở,
quần áo chống hóa chất.
• Khi lưu trữ tránh nguy cơ bắt cháy (lửa và nguồn tạo tia lửa), đóng kín
thùng chứa, đặt ở vùng lạnh (20
o
C) và tránh ẩm ướt.
• Xử lý an toàn khi thải bỏ: trung hòa bằng dung dịch NaOH, thấm hút khi
bị đổ.
1.4.3.2. Cat D
Tên gọi: Hydrogen peroxide 35%.

Công thức hóa học : H
2
O
2
.
Trạng thái vật lí Dạng lỏng
Màu Trong, không màu
Mùi Không mùi
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 23 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
pH 14
Điểm sôi 112
o
C
Điểm đóng băng -14
o
C
Khối lượng riêng (20
o
C) 1,27 g/cm
3
Khả năng tan trong nước Tan trong nước
Độ độc hại :
• Là chất không cháy nhưng nguy hiểm khi cháy với chất khác.
• Nguy hiểm khi nổ với chất khác, có thể nổ khi có mặt của ngọn lửa, tia
lửa, nhiệt, hợp chất hữu cơ, kim loại hay axit.
• Là tác nhân oxi hóa mạnh.
• Có thể gây ngứa, viêm hoặc bỏng da.
• Có thể gây ung thư và đột biến gen.
Những biện pháp an toàn khi sử dụng và cất giữ Cat D:

• Dùng các dụng cụ bảo hộ thích hợp.
• Khi lưu trữ: đóng kín thùng chứa, tránh xa nguồn nhiệt và vật liệu dễ
cháy, để nơi khô ráo, không để gần thùng chứa axit, các kim loại lưỡng
tính như nhôm, magie, thiếc, kẽm.
• Khi bị tràn ra ngoài, dùng cát hoặc hợp chất trơ để thu dọn.
1.4.3.3. Cat E
Tên gọi: Sodium hydroxide (xút) 10%.
Công thức hóa học: NaOH
Trạng thái vật lí Dạng lỏng
Màu Trong
Mùi Không mùi
Vị Đắng, kiềm mạnh
pH(1% dung dịch/nước) Bazơ
Điểm sôi Điểm thấp nhất là 100
o
C (nước)
Khối lượng riêng (20
o
C) 1,06 g/cm
3
Áp suất hơi 20
o
C (kPa) 2,3
Tỷ trọng hơi (không khí = 1) 0,62
Độ độc hại :
• Là chất không cháy, không gây nguy hiểm nổ khi có ngọn lửa trần, tia
lửa hay va chạm mạnh.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 24 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm
Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT
• Là chất ăn da, có thể gây ngứa, viêm hoặc bỏng da. Dạng lỏng hay sương

gây tổn thương mắt, miệng và bộ máy hô hấp. Hít phải hơi có thể gây tổn
thương bộ máy hô hấp.
Những biện pháp an toàn khi sử dụng và cất giữ Cat E :
• Khi sử dụng dùng khiên che mặt, đồ chống hóa chất, mặt nạ dưỡng khí.
Đảm bảo rằng các thiết bị bảo vệ hô hấp phải được kiểm tra và có chứng
chỉ, găng tay, ủng.
• Điều kiện lưu trữ: Đóng thùng chứa lại khi không dùng. Để nơi khô ráo,
thoáng khí.
 Quá trình hình thành chất khơi mào
Chất khơi mào hình thành trong thiết bị phản ứng từ 3 hóa chất: Cat C, Cat
D, Cat E với tỉ lệ mol 2:1:2 với thứ tự đầu tiên nạp cat E sau đó tới cat D cuối
cùng là cat C; phải nạp đúng tỉ lệ nếu chỉ một thành phần vượt quá giới hạn sẽ
không có được bản chất của chất khơi mào như ban đầu vì nếu xúc tác dư sẽ dẫn
tới ăn mòn.
Phương trình phản ứng:
NaOH + H
2
O
2
→ HOO
-
+ H
2
O + Na
+
HOO
-
+ C
2
H

5
OCOCl → C
2
H
5
-OCO-OOH + Cl
-
C
2
H
5
-OCO-OOH → C
2
H
5
-OCO-OO
-
+ H
+
C
2
H
5
-OCO-OO
-
+C
2
H
5
OCOCl → C

2
H
5
OCO-OO-OCOC
2
H
5
+ Cl
-
Chất khơi mào C
2
H
5
OCO – OO – OCOC
2
H
5
sẽ tạo ra các gốc tự do
C
2
H
5
OCOO˙. Các gốc tự do này sẽ tấn công vào các monome tạo ra các gốc tự do
mới.
Hiệu suất phản ứng khơi mào thường lớn hơn 90%, thời gian phản ứng
trong khoảng 5 phút. Do đó để đủ lượng gốc tự do cho phản ứng hình thành PVC
thì lượng chất xúc tác cho phản ứng cần dư xúc tác. Tuy nhiên, xúc tác dư sẽ dẫn
tới ăn mòn. Do vậy tỷ lệ cho xúc tác thực tế như sau: cat C : cat D : cat E theo tỷ lệ
2,1 : 1: 2,1.
Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 25 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm