PVC的分类与结构性能详解
PVC的分类与结构性能汇总

PVC的分类与结构性能汇总PVC(聚氯乙烯)是一种广泛应用的塑料材料,具有优异的物理性能、机械性能和化学稳定性。
根据其结构特点和加工方法的不同,PVC可以分为硬质PVC和软质PVC两大类。
硬质PVC是聚氯乙烯的一种重要类型,它具有坚硬、脆性、耐候性好等特点。
硬质PVC主要由PVC树脂、稳定剂、助剂等组成。
硬质PVC广泛应用于建筑材料、制造工艺品、电力和航空工业等领域。
硬质PVC可以通过热加工、注塑、挤出、吹膜等方法得到不同形状和尺寸的制品。
软质PVC是聚氯乙烯的另一种重要类型,它具有柔软、耐寒、柔韧等特点。
软质PVC主要由PVC树脂、增塑剂、稳定剂等组成。
软质PVC广泛应用于制造水管、电线电缆、塑料袋、鞋子、雨衣等产品。
软质PVC可以通过挤出、压延、注塑等方法得到不同形状和尺寸的制品。
PVC的结构性能主要包括力学性能、热性能、电性能、阻燃性能和耐化学性能。
力学性能是PVC的重要性能之一、硬质PVC的抗拉强度大约为52-65MPa,屈服强度为45-55MPa,延伸率为10-50%。
软质PVC的抗拉强度大约为10-20MPa,屈服强度为8-15MPa,延伸率为200-400%。
硬质PVC和软质PVC的冲击强度分别为15-30kJ/m²和30-70kJ/m²。
硬质PVC的硬度在80-95岸度之间,软质PVC的硬度在50-95岸度之间。
热性能是PVC的另一个重要性能。
PVC的熔融温度大约为160-210℃。
硬质PVC的线性热膨胀系数为(6-7)×10-5/℃,软质PVC的线性热膨胀系数为(8-16)×10-5/℃。
PVC的热传导性能较差,热导率大约为0.14-0.28W/(m·℃)。
电性能是PVC的又一个重要性能。
PVC具有优异的绝缘性能,电阻率大约为10^16-10^17Ω·cm。
PVC的体积电阻率大约为10^14-10^15Ω·cm。
聚氯乙烯_(PVC)

100um
0.02-0.05um 一次粒子 1-2um 二次粒子,亚颗粒
PVC颗粒形态示意图
共聚合反应而形成的 接枝共聚物。根据不 同的聚合工艺条件, 聚氯乙烯颗粒的外皮 结构:有属于封闭式 的,来颗粒全部包藏 在皮膜内部,皮膜也 有厚有薄;有属于敞 开式的,皮膜有裂缝; 有的属于局部无皮。 亚颗粒局部露于外面; 还有全无皮的颗粒, 亚颗粒全部暴露于外 界。二次粒子间存在 着一定的空隙。
PVC是三十年代初实现工业化的。从三十年代起 ,在很长的时间里,聚氯乙烯产量一直在世界塑 料用量中占居第一位。六十年代后期,聚乙烯取 代了聚氯乙烯。现在聚氯乙烯塑料虽退居第二位 ,但产量仍占塑料总产间的四分之一以上。
六十年代以前,单体氯乙烯的生产基本是以电石
乙炔为主,由于电石生产需耗大量电能和焦炭、成本 高。六十年代初乙烯氧氯化法生产氯乙烯工业化后, 各国转向了以更便宜的石油为原料。另外,由于聚氯 乙烯的原料很大部分(约57%重量)是制碱工业必然 伴生副产物氯气,不仅原料来源丰富,而且也是发展 氯碱工业、平衡氯气的很重要的产品之一。所以聚氯 乙烯在塑料中的比重虽有下降,但仍保持了较高的增 长速度。 聚氯乙烯塑料制品应用非常广泛,但在七十年代中期, 人们认识到聚氯乙烯树脂及制品中残留的单体氯乙烯 (VCM)是一种严重的致癌物质,无疑在一定程度会 影响聚氯乙烯的发展。不过现在人们已成功地通过汽 车等途径降低残留的VCM,使聚氯乙烯树脂中VCM 会含量小于10ppm,达到卫生级树脂要求,扩大了聚 氯乙烯的应用范围。甚至可使树脂中的VCM含量
CH2 CH CH2 CHCl Cl
CH2 CH CH CH2Cl Cl
然后在新的活性中心上链增长而成。
PVC的颗粒形态 一般高聚物合格与否主要牵涉其分子量及分子
PVC简介

PVC简介聚氯乙烯简称PVC,是氯乙烯的均聚物。
PVC是仅次于PE的第二大吨位塑料品种。
下文主要介绍PVC的合成、分子结构和物理化学性能。
1.PVC的合成氯乙烯单体在过氧化物、偶氮二异丁腈之类的引发剂作用下,或在光、热作用下按自由基型聚合反应的机理聚合而成为PVC树脂。
工业化生产方法主要有悬浮法、乳液法、微悬浮法和本体法,其中以悬浮法为主,约占75%。
2.PVC的分子结构PVC树脂为线性无定形结构,结晶度在5%以下,单体分子以头-尾方式连接,由于分子链中电负性很强的氯离子的存在,PVC分子链之间有很大的引力,分子链之间相对滑动困难,同时也增加了PVC的粘流温度,降低了PVC分子的热稳定性。
3.物理化学性能(1)密度和熔化温度密度1.35~1.46g/cm3,相对分子质量在3万~10万之间,高相对分子质量的PVC相对分子质量可高达25万。
工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构,但也包含一些结晶区域(约5%),所以聚氯乙烯没有明显的溶点,约在80℃左右开始软化,热流变温度( 1.82MPa负荷下)为70-71 ℃,在加压下150℃开始流动,并开始缓慢放出氯化氢,致使聚氯乙烯变色(由黄变红、棕、甚至于黑色)。
(2)PVC的颗粒结构工业生产各品种PVC的主要区别不仅在于相对分子质量不同,而且与颗粒结构有关。
由于PVC不溶于单体氯乙烯(VC)中,在聚合过程形成较特殊的形态结构。
一般认为,PVC树脂颗粒是由微区粒子、初级粒子、聚集体粒子堆砌而成的粗粒,粒径约为50~250μm.颗粒的形态、内部孔隙率、表面皮膜、颗粒大小及其分布等对PVC树脂的许多性能均有影响。
颗粒较大、粒径分布均匀、内部空隙率高、外层皮膜较薄时,树脂具有吸收增塑剂快、塑化温度低、熔体均匀性好、热稳定性高等优点。
该树脂在我国常称为疏松型PVC树脂,相反则称为紧密型PVC树脂,目前工业上以生产疏松型树脂为主。
(3)PVC的热稳定性 PVC树脂的热稳定性差,在热、氧、光的作用下PVC会脱去氯化氢而形成共轭键使树脂变色,材料性能也随之改变。
PVC的分类与结构

PVC的分类与结构、性能及应用1 绪论PVC主要成分为聚氯乙烯聚氢乙烯,由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
PVC工业品位白色或浅黄色粉末,相对密度1.36,氯含量56%~58%。
PVC有色泽鲜艳、耐腐蚀、耐磨性、牢固耐用、电绝缘性好以及难燃、自熄等优点。
工业生产的PVC分子量一般在5万~12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加。
PVC很坚硬,无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
另外,在PVC加工中,由于树脂熔融时分子之间的摩擦、剪切以及树脂和加工设备之间的相互摩擦,很容易造成树脂的降解和设备黏结,为了降低熔融过程中树脂相互摩擦以及与设备的黏结,改善加工性能和提高塑料制品的物理,选择合适的润滑剂是很重要的,是PVC加工的关键[1]。
虽然润滑剂是聚氯乙烯(PVC)制品的不可或缺的助剂,但是,润滑剂的理论研究远远落后于热稳定剂、光稳定剂等其他塑料助剂的理论研究[1]。
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一,其制品是现今深受喜爱并且具有非常广泛的用途的一种合成材料。
它是全球使用量在各种合成材料中高居第二[2],其产销量仅略低于聚乙烯(PE)。
但是,由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性、韧性、延展性等,其产品一般不存放食品和药物[2]。
仅仅在1995年,PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右,而其消费量则为530万吨。
在德国,PVC的生产量和消费量平均为140万吨。
PVC以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用[2]。
近年来,国内PVC发展迅速,新建、扩建项目纷纷上马,产能、产量大幅提高。
pvc材料等级

pvc材料等级
摘要:
1.介绍PVC 材料
2.PVC 材料的等级划分
3.不同等级PVC 材料的特点和应用
4.如何选择合适的PVC 材料等级
正文:
PVC,即聚氯乙烯,是一种常见的塑料材料,因其具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和耐磨性等特性,被广泛应用于建筑、装饰、电子、医疗等领域。
然而,PVC 材料的质量和性能因其制造工艺和原材料的不同而存在差异,因此,PVC 材料被划分为不同的等级。
PVC 材料的等级主要根据其杂质含量、聚合度、稳定性等指标进行划分。
一般来说,PVC 材料分为一级、二级和三级,其中一级PVC 材料的质量最高,三级PVC 材料的质量最低。
一级PVC 材料,也称为优质PVC 材料,其杂质含量低,聚合度高,稳定性好,因此,其具有良好的透明度、韧性和耐热性,主要用于制造高档包装材料、容器、医疗器械等。
二级PVC 材料,也称为普通PVC 材料,其杂质含量较高,聚合度较低,稳定性较差,因此,其透明度、韧性和耐热性较差,主要用于制造一般的包装材料、容器、建筑材料等。
三级PVC 材料,也称为低档PVC 材料,其杂质含量高,聚合度低,稳
定性差,因此,其性能较差,主要用于制造一些对性能要求不高的制品,如排水管、电缆绝缘等。
在选择PVC 材料时,应根据制品的性能要求和使用环境来选择合适的PVC 材料等级。
pvc地板标准

PVC地板是一种广泛应用的地面材料,具有易清洁、耐磨、防滑等特点。
为了确保PVC地板的质量和安全性,各国都制定了相应的标准。
本文将详细介绍PVC地板的标准,包括产品分类、物理性能要求、安全性能要求等方面。
一、PVC地板的分类标准根据不同的用途和结构,PVC地板可以分为多种类型。
以下是常见的几种分类标准:1. 根据用途分类:包括家用PVC地板、商用PVC地板和工业用PVC地板等。
2. 根据结构分类:包括卷材PVC地板和铺装式PVC地板两种。
3. 根据表面材质分类:包括UV涂层PVC地板、石塑复合PVC地板和纯PVC地板等。
4. 根据施工方式分类:包括干铺式PVC地板和粘贴式PVC地板等。
二、PVC地板的物理性能标准PVC地板的物理性能是衡量其质量的重要指标,以下是常见的物理性能标准:1. 厚度标准:通常PVC地板的厚度在1.5mm至5mm之间,根据不同的用途和要求可以有所调整。
2. 瓦楞度标准:瓦楞度是指PVC地板在受力时的变形程度,一般要求在0.25mm以内。
3. 拉伸强度标准:拉伸强度是指PVC地板在受力时的抗拉能力,通常要求在10MPa以上。
4. 耐磨性标准:耐磨性是指PVC地板在使用过程中的耐磨程度,可以通过砂纸磨擦实验来测试,通常要求在0.1g/100次以下。
5. 抗滑性标准:抗滑性是指PVC地板表面的防滑能力,可以通过湿润摩擦系数测试来评估,通常要求在0.4以上。
三、PVC地板的安全性能标准为了确保PVC地板的使用安全,以下是常见的安全性能标准:1. 阻燃性标准:PVC地板应具备一定的阻燃性能,通常要求达到B1级别或更高级别。
2. 甲醛释放量标准:PVC地板中甲醛的释放量应符合国家相关标准,通常要求在E1级别或更低级别。
3. VOC挥发性有机物标准:PVC地板中挥发性有机物的含量应符合国家相关标准,通常要求在特定范围内。
4. 刺激性气味标准:PVC地板的刺激性气味应符合国家相关标准,通常要求低于一定限值。
PVC的分类与结构性能详解

PVC的分类与结构性能详解PVC是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)的缩写,是一种常见的塑料材料,具有广泛的应用范围。
PVC的分类主要根据其硬度和添加剂的种类来区分,常见的有软质PVC和硬质PVC两种。
软质PVC是一种非晶态的塑料材料,具有良好的柔软性和耐折性。
它通常通过在PVC树脂中添加可塑剂(如邻苯二甲酸酯)来制备,可塑剂的添加会使PVC的分子链变得柔软,从而使其变成软质的塑料。
软质PVC可以通过调整可塑剂的类型和添加量来调节其硬度和柔软性,可塑剂的添加量越多,PVC的硬度就越低,柔软性就越好。
软质PVC具有优异的耐寒性和耐热性,同时具有良好的隔音和垫衬性能,因此广泛应用于地板、管道、电线电缆套管等领域。
硬质PVC是一种由聚氯乙烯树脂和有机锡稳定剂等添加剂共混而成的半晶态塑料。
与软质PVC相比,硬质PVC具有较高的强度、硬度和耐溶剂性能。
硬质PVC还具有良好的电绝缘性能和耐候性能,能够在较宽温度范围内正常使用。
硬质PVC通常用于制造各种管道、板材、薄膜、注塑件等。
除了硬质PVC和软质PVC之外,根据其特殊的添加剂和处理方式,还有一些特殊类型的PVC,如发泡PVC、增韧PVC和导电性PVC等。
发泡PVC是一种通过在PVC中添加发泡剂制备的材料,它具有良好的隔热性能和轻质性质,广泛应用于装饰材料、包装材料等领域。
增韧PVC是一种通过在PVC中添加韧化剂制备的材料,韧化剂可以使PVC更具有韧性和抗冲击性能,从而提高其应用范围。
导电性PVC是一种通过在PVC中添加导电剂制备的材料,可以具有导电性能,用于制造防静电材料和电磁屏蔽产品等。
PVC的结构性能主要受到其分子结构和添加剂的影响。
PVC的分子结构由氯原子和乙烯基单元组成,氯原子对PVC的分子链起着稳定作用,使其具有较高的耐热性和耐候性。
PVC的力学性能主要取决于其分子量和分子分布。
分子量较高的PVC 通常具有较高的硬度和强度,而分子量较低的PVC则具有较好的柔软性和抗冲击性能。
聚氯乙烯的结构与性能

聚氯乙烯的结构与性能与一般通用塑料(如PE、PP、PS、ABS)和工程塑料(如PA、PC、POM)等塑料相比,PVC塑料物料的组成要复杂得多,这是由于PVC树脂的物理化学特性所决定的。
1.1聚氯乙烯的结构对聚氯乙烯的大分子结构、结晶和聚集态结构的了解,无论对于PVC树脂合成还是从事PVC加工的科技工作者来说都是至关重要的。
因为PVC的大分子结构、结晶和聚集态结构,一方面受到聚合工艺条件的制约,另一方面它又影响着PVC的加工和制品性能。
1.1.1聚氯乙烯的大分子结构1.1.1.1主链结构氯乙烯是具有一个取代基的乙烯单体,该单体在链结构上可能有几种不同的变化。
首先,一种是使氯原子处在相邻的碳原子上(头-头结合),另一种是氯原子沿着链均匀地排列(头-尾结合)。
进而考虑的是关于氯原子相互间的位置。
所有的氯原子都排列在聚合物链的同侧为等规立构型;从一侧到另一侧交替排列的为间规立构型;而杂乱无章排列的为无规立构型。
结构式如下:商品化PVC中以间规立构为主,但等规立构仍然存在。
通过红外光谱和核磁共振分析,发现随着聚合温度的降低,PVC的间规立构比例反而提高。
同时还发现,降低聚合温度,较长的间规立构链段的质量比率也提高。
1.1.1.2端基结构尽管由于合成反应中引发体系的不同而导致引发剂的残余体与大分子链自由基的反应有一定差异,但通常引发剂的残余体还能与大分子链自由基结合进入分子链的端基,并具有以下几种形式:R-CH2-CHCl-; R-COOCH2-CHCl-; HSO4-CH2-CHCl-然而,由引发剂的残基形成的聚氯乙烯分子链的端基的数目并不多,大约占10%-12%。
此外,各种可能的终止反应能导致形成其他端基。
现将除引发剂残基以外的其他端基罗列如下:-CH2-CH2-Cl; CH=CHCl-; CCl=CH2;-CH=CH2;-CHCl-CH3;-CHCl-CH2Cl;—CH2-CH2Cl含有双键的端基为脱氯化氢的起点,即PVC热老化分解的起点。
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淮海工学院课程设计报告书题目: PVC的分类与结构性能及应用学院:化学工程学院专业:材料化学班级: 131姓名:刘东杰学号: 20131215312016年10月16日1 绪论PVC主要成分为聚氯乙烯聚氢乙烯,由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
PVC工业品位白色或浅黄色粉末,相对密度1.36,氯含量56%~58%。
PVC有色泽鲜艳、耐腐蚀、耐磨性、牢固耐用、电绝缘性好以及难燃、自熄等优点。
工业生产的PVC 分子量一般在5万~12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加。
PVC很坚硬,无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
另外,在PVC加工中,由于树脂熔融时分子之间的摩擦、剪切以及树脂和加工设备之间的相互摩擦,很容易造成树脂的降解和设备黏结,为了降低熔融过程中树脂相互摩擦以及与设备的黏结,改善加工性能和提高塑料制品的物理,选择合适的润滑剂是很重要的,是PVC加工的关键。
虽然润滑剂是聚氯乙烯(PVC)制品的不可或缺的助剂,但是,润滑剂的理论研究远远落后于热稳定剂、光稳定剂等其他塑料助剂的理论研究。
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一,其制品是现今深受喜爱并且具有非常广泛的用途的一种合成材料。
它是全球使用量在各种合成材料中高居第二,其产销量仅略低于聚乙烯(PE)。
但是,由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性、韧性、延展性等,其产品一般不存放食品和药物。
2 聚氯乙稀的分类根据生产方法的不同,PVC可分为:通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC 树脂。
通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的;高聚合度PVC 树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂;交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。
根据氯乙烯单体的获得方法来区分,可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法(习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法)。
根据聚合方法,聚氯乙烯可分为四大类:悬浮法聚氯乙烯,乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。
悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种,约占PVC 总产量的80%左右,其次,用乳液法制得糊状树脂。
3 PVC的结构PVC分子链中含有强极性的氯原子,分子间力大,这使得PVC制品的刚性、硬度、力学性能提高,并且有优异的阻燃性;但其介电常数和介电损耗角正切值比PE大。
然而,PVC的高分子链上难免会存在一些活性部位 ,如烯丙基氯、叔氯或叔氢、带不饱和键或过氧化物残基的端基等,加上两相邻碳原子之间含有氯原子和氢原子,容易脱氯化氢,导致PVC在光、热的作用下容易发生降解反应,因此受热时会从这些部位开始发生自催化脱 HCl 反应 ,形成共轭多烯结构并进而发生交联、链断裂等反应而降解。
PVC分子链上的氯、氢原子空间排列基本无序,因此其制品结晶度低,一般结晶度只有5~15%。
4 PVC的性能4.1 PVC的性能4.1.1 常规性能:PVC树脂是一种白色或淡黄色的粉末,相对密度1.36;PVC制品的软硬度可以通过加入增塑剂的含量来调节,能做出不同软硬度的制品。
纯PVC的吸水率和透气性都很小。
溶解性能:聚氯乙烯耐水、浓碱、非氧化性酸、链烃、油和臭氧。
氧化性酸(如硫酸、硝酸、铬酸)能腐蚀聚氯乙烯。
聚氯乙烯为极性高聚物,其溶解参数约为9.5。
聚氯乙烯能溶于四氢呋喃、环己酮、甲乙酮或丙酮与二硫化碳的混合物,以及四氢糠醇、二恶烷、二氯乙烷、邻二氯苯、甲苯等。
聚氯乙烯的溶解性与分子量有很大关系,分子量越大,溶解性越差。
通常浮液树脂比悬浮树脂的溶解性差。
4.1.2 力学性能:聚氯乙烯分子中含有大量的氯原子,分子极性较大,分子间作用力较强,大分子的敛集程度高,链间距离2.8×10-10m,远较聚乙烯的敛集程度(4.3×10-10m)小,所以聚氯乙烯的拉伸强度、压缩强度较高,硬度刚度较大,而冲击强度、断裂伸长率较小。
由此可知,PVC具有较高的硬度和力学性能,而且随分子量的增大而提高,但随温度的升高而降低。
PVC中加入的增塑剂含量不同,对力学性能影响很大,力学性能随增塑剂含量的增加而下降。
PVC的耐磨性一般,硬质PVC的静摩擦系数是0.4~0.5,动摩擦系数是0.23。
4.1.3 热学性能:PVC的线膨胀系数比较小,并具有难燃性,氧指数高达45%以上。
PVC的热稳定性:PVC的热稳定性很差,纯PVC树脂在140℃就开始分解,到180℃就立刻加速分解;而PVC的熔融温度为160℃,因此纯PVC树脂很难用热塑性的方法加工。
聚氯乙烯树脂的软化度低,约80~85℃开始软化,脆化温度低于-50~-60℃,大多数制品长期使用温度不宜超过55℃,特殊配方的可达90℃。
即使是纯度很高的聚氯乙烯树脂,长期在100℃以上或受紫外线辐射就开始有氯化氢气体逸出。
说明其分子结构中存在不稳定的结构。
时间越长、降解越多、温度越高,降解速度越快,氧气或空气的存在下降解速度更快。
PVC不稳定的原因:PVC是由氯乙烯单体经自由基引发聚合而成的。
在反应中,分子链在增长过程中,会发生链转移反应而生成叔碳原子,与叔碳原子相连的氯原子与氢原子,因电子云分布密度小而键能低,成为活泼原子,很容易与相邻的H和Cl脱去一份HCl。
若PVC树脂纯属上述的线形结构,而且都是仲碳原子与氯原子结合的,那么,其稳定性是比较好的。
但事实上,即使纯度很高的PVC树脂,在100℃以上就开始分解出HCl,这就说明其分子结构中,仍存在不稳定的因素。
造成PVC不稳定结构被认为是氯乙烯的自由基引发聚合。
究其原因,可能是一部分是由引发剂过氧化还原而生成,另外含氧结构可能是因微量氧存在下的聚合反应或由聚合物后氧化而成。
4.1.4 电学性能:PVC是一种电性能较好的聚合物,但由于本身极性较大,其绝缘性不如PE、PP,介电常数、介电损耗角正切值、体积电阻率较大,对水等导电物质清河性较大,故电阻较非极性的聚烯烃要小,但仍有较高的体积电阴和击穿电压。
PVC的电性能受温度、频率、添加剂的品种影响较大,自身的耐电晕性也不好,一般只适用于低压、低频绝缘材料。
聚氯乙烯的极性基团直接附着在主链上,在玻璃化温度以下,偶极链段受到主链原子的限制,不能移动,因而并不产生偶极化作用,可作为室温的高频绝缘材料。
作电线绝缘用时,悬浮树脂的点券绝缘性比浮液树脂高10到100倍。
降解产生的氯离子的存在会降低电绝缘性。
4.1.5 环境性能:PVC可以耐大多数的无机酸(发烟硫酸和浓硝酸除外)、无机盐、碱、多数有机溶剂(如乙醇、汽油和矿物油),适合做化工防腐材料。
PVC在酯、酮、芳烃、卤烃中会溶胀或者溶解,其中最好的溶剂是四氢呋喃和环己酮。
PVC不耐光、氧、热,极易发生降解,引起制品颜色变化(白色→粉红色→淡黄色→褐色→红棕色→红黑色→黑色)。
4.1.6 加工性能:聚氯乙烯树脂的颗粒大小、松密度、纯度、外来杂质、孔隙率对加工性都有影响,糊树脂则应考虑糊料的粘度和胶化性能。
聚氯乙烯为无定形高聚物,收缩率小。
粉料加工前宜预热以排除水分增强塑化效果,防止气泡。
在Tg(80℃)以下,聚氯乙烯为玻璃态;在Tg→Tf(约160℃)呈高弹性橡胶状,有可塑性;在Tf→Td(热分解温度)为粘流态,温度越高,流动越容易。
当温度超过Td,PVC分解出大量的氯化氢HCl,材料丧失了化学稳定性和物理性能。
Td是加工成型的上限温度。
由于聚乙烯分子间作用力大,Tf很高,甚至接近分解温度,因此加入增塑剂以降低Tf。
另一方面,通过加入稳定剂提高它的分解温度,才能进行加工成型。
4.2 PVC热稳定剂、润滑剂、光稳定剂的介绍4.2.1 热稳定剂:根据PVC的热降解机理,工业生产PVC对热不稳定主要是由于其分子含有不稳定结构缺陷引起的。
因此原理上,解决PVC热稳定性的根本方法是改进合成方法和工艺并严格控制工艺条件以避免或减少不稳定结构缺陷的生成。
可惜的是,直到目前这种方法所能达到的实际效果并不令人满意。
因此,直到目前为止,在PVC加工中实际应用的热稳定方法是使用各种称为“热稳定剂”的助剂。
“热稳定剂”就是一类能够有效提高PVC热稳定性的助剂。
4.2.2 润滑剂:由于聚氯乙烯是强极性树脂,这使它与一般非极性树脂如聚乙烯树脂不同,具有两个特点:其一,由于聚氯乙烯是强极性高分子,因此PVC分子间及分子内长链段间的作用力比较强,造成了PVC的玻璃化温度计熔融温度、熔体黏度都比较高,流动性较差。
使剪切力增大,摩擦热增多,并对金属加工设备表面黏附严重,不能正常生产合格产品。
其二,由于树脂链上的碳原子的电子被氯原子吸引,造成碳原子显正电性,形成了碳鎓正离子,而氯原子显负电性,在热及剪切力作用下极易热分解。
因此,润滑剂的作用是在塑料加工中改善树脂的流动性和制品的脱模性,防止在机内或模具内因粘着而产生缺陷,减少树脂内部及树脂混合物与加工设备金属表面的摩擦力及对金属表面的黏附性,以保证加工的顺利进行,提高设备效率和成品率,增强制品的表面美观,起到非常好的效果。
一般加在模塑料中或涂于模腔表面。
常用润滑剂有脂肪酸及其盐类,长链脂肪烃。
根据润滑剂作用的机理不同可分为外润滑剂和内润滑剂。
外润滑剂:这种润滑剂与模塑用树脂的相容性较差,因此常用在成型加工机械或模具上,它与树脂之间形成一润滑层,便于树脂流动和制品脱模,如石蜡。
内润滑剂:此类润滑剂与树脂的相容性好,常掺入树脂之中,降低树脂的熔体粘度,改善熔融流动性。
如硬脂酸丁酯、硬脂酸铅等。
硬脂酸盐类既是良好的润滑剂,又是有效的稳定剂。
然而,实际上,没有一种润滑剂是单纯的内润滑剂或外润滑剂。
例如,如果认定某种润滑剂是内润滑剂,是指在一般情况下,在常规的加入量时,以内润滑剂作用为主的润滑剂。
外润滑剂与PVC相容性比内润滑剂差,易从树脂熔体内部迁移至表面,形成润滑剂界面层,从而降低PVC熔融前粒子之间和PVC熔体与塑料机械接触面之间的相互摩擦。
内润滑剂含有极性基团,与PVC有较好的相容性,能减少PVC分子间作用力,降低熔体粘度,改善熔融流动性。
虽然内润滑剂从宏观上看好像溶解在液态树脂相中,但这不是真溶液,各点分布不均匀,从微观上内润滑剂仍然与液态树脂相构成界面。
4.2.3 光稳定剂PVC制品多数暴露在阳光和其它各种光线下,根据制品应用环境添加一定量的光稳定剂可防止和延缓其分解和老化,延制品使用寿命。