聚氯乙烯树脂及塑料概述
PVC聚氯乙烯

• 有一种比较新的乳液聚合法,称为“种子”聚合法, 该方法是在配方中加人少量乳化剂(通常用量的25
%~40%),同时加入单体用量1.5%~2.5%的聚
PVC细粒胶乳种子,以水溶性过氧化物引发聚合, 聚合中不断补充单体和乳化剂。 • 采用“种子”聚合法的优点是可以使树脂颗粒变化 控制在较小范围。
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• 乳液聚合的优点是:速度快,聚合微粒粒径较大, 体系稳定,便于连续生产,缺点是:聚合物后处理 麻烦,不易将乳化剂等清除,影响到聚合物的电绝 缘性、热稳定性等,生产成本也高。 • 乳液聚合的聚合物产品一般以糊状形式供应,主要 用于人造革、泡沫塑料、织物涂层、搪塑制品的制 造。该法生产的树脂分子量分散性大,数均分子量 民约为 1.2~12.5万。
第五章 聚氯乙烯
• 一、概述
• 1.定义:聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,
英文名称为polyving chloride,简称PVC。
• 聚氯乙烯是最早工业化的塑料品种之一,目前产量仅次
于聚乙烯之后,位居第二位。
• 其结构式为———
•2.聚氯乙烯的发展史
• 1835年法国 Regnault首先发现氯乙烯单体。1872年
• (2)Cl—C键是偶极子,使材料宏观上表现出明显 极性,导致材料电性能比 PE 有所降低。
• (3)氯原子的存在使材料具有阻燃性。 • (4)在与氯原子相连的同一个骨架碳原子上,相连的 另一个原子是氢原子,由于氯原子的诱导效应,使
C—H键的电子云明显向C原子方向偏移,而 H原子处
缺电子,成为质子。因此 PVC 是质子授予体(电子 接受体),这对聚合物的溶解性有颇大影响。
• 到了70年代,我国齐鲁石化和上海氯碱总厂引进国外 先进设备和技术,采用石油为原料制取氯乙烯,大大 降低了氯乙烯单体的生产成本,PVC行业有了质的飞 跃。 • 到目前为止,PVC已经是通用塑料中仅次于PE的第二 大通用塑料。由于PVC可以使用各种助剂进行了范围 相当广阔的性能改善,为此PVC使用场合相当广泛。
聚氯乙烯

摘要:本文对聚氯乙烯的研究,生产和应用进行了详细的概述,阐述了其在化学工业中的作用和地位。
确定了聚氯乙烯的生产工艺。
在确定聚氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算,热量衡算,设备选型等。
讨论了三废、供电、供水、采暖的处理方案。
阐述了公用工程的自动控制水平。
关键词:聚氯乙烯(PVC)氯乙烯物料衡算热量衡算聚合反应1.概述1.1 国内外PVC发展状况及发展趋势聚氯乙烯( PVC)是五大热塑性合成树脂之一,塑料制品是最早实现工业化的品种之一。
可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工,而且具有较好的机械性能、耐化学腐蚀性和难燃性等特点,以其低廉的价格和非常突出的性能而广泛地用于生产板材、门窗、管道和阀门等硬制品,也用于生产人造革、薄膜、电线电缆等软制品。
近年来,尽管在发达国家受到来自环保等多方面的压力,但世界对的总需求量仍出现稳定的增长态势。
1992 年,世界生产能力约为二千二百万吨,需求量为1900万吨;2002 年世界总产能约为三千四百万吨,消费量约为二千八百万吨;2009年世界生产能力已上升到约三千九百万吨,需求量约为三千七百万吨;2010 年世界生产能力为 4300万吨,需求量4200 万吨。
尽管目前世界对PVC的生产和使用存在许多争议,特别在欧洲,对PVC 生产和制品的环保制约政策越来越严厉,但由于性能优良,生产成本低廉,仍具有较强的活力,特别在塑料门窗、塑料管道等建材领域。
我国聚氯乙烯(PVC)工业起步于50年代,仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂,第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产,生产能力为3000吨/年[1]。
此后全国各地的PVC装置相继建成投产,到目前为止,我国有PVC树脂生产企业80余家,遍布全国29个省、市、自治区,总生产能力达220万吨/年。
PVC由氯乙烯(VCM)聚合而成,工业生产一般采用4种聚合方式:悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合(禽微悬浮聚合)、溶液聚合。
聚氯乙烯常用分子量

聚氯乙烯常用分子量
1聚氯乙烯的简介
聚氯乙烯(PVC)是一种含氯高分子树脂,是由碳氧烷基
(CH2)、氯原子(Cl)及可能具有不同氯代份数的烷基单体
(CH2Cl、CHCl2、CCl3等)加成反应而成,具有优异的耐腐蚀性、耐热性、耐化学剂性以及耐冲击性和冷热溶解度,通常采用乙烯
(C2H4)作为反应原料,被广泛应用在建筑、包装、涂料等领域。
2聚氯乙烯常用分子量
聚氯乙烯是一种烯烃基多元聚合物,它的分子量随着原料的种类而变化,常用的聚氯乙烯的分子量通常在15万-60万之间,其中小分子量的聚氯乙烯用于制造管道和线缆,而大分子量的聚氯乙烯则用于制造泡沫塑料、包装、文具等用品。
另外还有中高分子量的聚氯乙烯,其分子量可以提高其弹性和透明度,使其合用于类似水泥砂浆等建筑涂料中。
3聚氯乙烯的用途
聚氯乙烯(PVC)是一种重要的塑料基树脂,它具有耐酸碱、耐腐蚀、耐摩擦,耐温限高,绝缘性能变低的特点,因此,常被用于各种电源、电器设备制造领域,也常用于高压设备的使用,如消防灭火设备。
除此之外,聚氯乙烯还可以用于制作建筑的风管和耳鼻喉科的医生所使用的呼吸管,外观和质感与细胞结构极为接近,使用后具有
贴合人体的柔韧性。
此外,聚氯乙烯还可以用于地板、膜、门窗以及各种抗菌、防水、防火的固定分布,用作水池和造景等。
4结语
聚氯乙烯(PVC)是一种耐用的含氯高分子聚合物,经常用于建筑、电器设备制造、建筑中的风管、消防灭火设备、医用管路、地板、膜以及抗菌防水方面,而且聚氯乙烯常用分子量通常是15万-60万之间,其中小分子量的聚氯乙烯用于制造管道和线缆,而大分子量的聚氯乙烯则用于制造泡沫塑料、包装、文具等用品。
聚氯乙烯生产概述

聚氯⼄烯⽣产概述聚氯⼄烯塑料⽣产概述姓名(楷体四号)班级(宋体五号)[摘要]聚氯⼄烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC),是我国第⼀、世界第⼆⼤通⽤型合成树脂材料,聚氯⼄烯由氯⼄烯单体通过⾃由基聚合⽽成,可⽤于制作制服和专⽤保护设备的⽪带,机场候机楼地⾯和其它场所的坚硬地⾯。
利⽤挤出机可以挤成软管、电缆、电线等。
本⽂对聚氯⼄烯的研究,⽣产和应⽤进⾏了详细的概述,阐述了其在化学⼯业中的作⽤和地位。
确定了聚氯⼄烯的⽣产⼯艺,在确定聚氯⼄烯⽣产⼯艺的基础上进⾏了物料衡算,热量衡算,设备选型等。
介绍了悬浮法聚氯⼄烯⽣产过程中聚合单元、单体回收单元和汽提⼲燥单元中的⼀些操作技巧。
[关键词] 聚氯⼄烯(PVC)氯⼄烯物料衡算热量衡算聚合反应Brief introduction of the production of PVC plasticName ( in four )Class ( in five )Abstract: Polyvinyl chloride ( Polyvinyl Chloride, referred to as PVC ), is China's first, the world's second largest general-purpose synthetic resin material, polyvinyl chloride from vinyl chloride monomer through free radical polymerization, which can be used for making uniforms and special protection equipment belt, airport ground and other places of the hard ground. Use of the extruder can be squeezed into the hose, cable, wire etc.. The PVC research, production and application are summarized in the chemical industry, expounds the role and status of. Determination of PVC production technology, in the determination of PVC production process on the basis of the material balance, heat balance, equipment selection. Suspension PVC production process were introduced in polymerization unit, monomer recovery unit and stripping drying unit in some operating skills.Key words:Polyvinyl chloride ( PVC ) Vinyl chloride Material balance Heat balance calculation Polymerization⼀、前⾔聚氯⼄烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)树脂是由氯⼄烯单体(Vinyl Chloride ,简称VC)聚合⽽成的热塑性⾼聚物,⼯业⽣产主要⽤悬浮法,浮液法,本体法和溶液法,以及衍⽣发展的微悬浮法等⽅法⽽实现。
细节详解聚氯乙烯配方

细节详解聚氯乙烯配方-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)是一种常见的合成材料,广泛应用于建筑、医疗、电力、化工等各个领域。
其独特的性质和良好的加工性能使得聚氯乙烯被广泛使用。
然而,要获得理想的性能和特性,需要进行合理的配方设计。
本文将详细介绍聚氯乙烯配方的细节,并重点关注配方中的主要成分、添加剂、控制因素以及工艺参数。
通过深入研究聚氯乙烯配方,可以更好地了解其制备过程,进一步优化产品的性能和质量。
在配方中,主要成分是聚氯乙烯的主体,对产品的机械性能、化学性能和耐候性等方面起着决定性的作用。
而添加剂则是为了改善聚氯乙烯的某些特性或满足特定的应用需求而添加的。
这些添加剂可以分为增塑剂、稳定剂、润滑剂、填料等多种类型,它们的种类和用量的合理选择对产品的性能有着重要影响。
除了主要成分和添加剂,配方中还需要考虑一些控制因素,如氯乙烯单体的纯度、反应温度、反应时间等。
这些因素会直接影响聚合反应的进行和产品的质量。
因此,合理控制这些因素是实现理想配方的关键。
在配方设计过程中,还需要考虑工艺参数的选择,如搅拌速度、温度控制、压力等。
这些参数的优化可以提高聚氯乙烯的加工性能和产品的稳定性。
通过详细解析聚氯乙烯配方的各个细节,本文旨在帮助读者深入了解聚氯乙烯制备过程中的关键因素和要点。
同时,对未来聚氯乙烯配方研究的发展方向进行展望,以期为聚氯乙烯配方的改进和优化提供借鉴和指导。
结合实践经验和理论知识,我们相信聚氯乙烯配方的深入研究将为相关领域的发展做出一定贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:2. 正文2.1 聚氯乙烯的特性2.2 聚氯乙烯的应用领域2.3 聚氯乙烯的制备方法2.4 聚氯乙烯的配方3. 细节详解聚氯乙烯配方3.1 配方中的主要成分3.2 配方中的添加剂3.3 配方中的控制因素3.4 配方中的工艺参数这篇长文将详细介绍聚氯乙烯配方,并着重探讨配方中的各个细节。
PVC糊树脂的简介

PVC糊树脂的生产简介聚氯乙烯(PVC)树脂是重要的通用塑料之一,目前我国的年总生产能力已经超过1500万吨,成为氯碱工业生产中平衡氯气主要的产品之一。
聚氯乙烯糊是聚氯乙烯树脂的品种之一。
其是指未加工状态下PVC树脂的一种独特形式,粒度范围一般在0.1~2μm(悬浮法树脂粒度分布一股在20~2009m)。
其成型加工工艺与悬浮树脂相比,具有加工工艺简单,设备投资少,模具简单便宜,发泡容易,制品受热次数少,可生产一些特别的制品,如塑胶制品、泡沫人造革、微孔塑料、钢板塑层,汽车用装饰材料、电器材料等特点,广泛应用于人造革、装饰材料、地板革、墙擘纸、工业用输送带、运动场地、涂料、粘合剂、玩具、医用一次性手套、日用装饰材料、电器仪表和电工工具等诸多材料和制品领域。
随着加工制品的不断开拓,PVC糊状树脂的发展十分迅速,目前国际市场上对其需求量正在不断增加,开发利用前景十分广阔。
一、PVC糊树脂的生产目前,工业上聚氯乙烯糊树脂的生产方法主要有乳液种子聚合法、混合微悬浮法和微悬浮聚合法等1.1乳液种子聚合法乳液聚合是氯乙烯(VCM)和水在水溶性引发剂(常用过硫酸盐)和乳化剂作用下得到聚氯乙烯糊树脂。
一般情况下,乳液聚合得到的乳胶粒径小于0.2I.tm,为了达到增大乳胶粒径的目的,开发了乳液种子聚合法,使乳胶粒径增大到1.Opm左右。
在乳液聚合中,如果有已生成的高聚合物乳胶存在,控制物料配比和条件,原则上VCM仅在已生成的乳胶粒子上聚合,而不再形成新的粒子,这种已生成的高聚物乳胶就好像晶种,因此称为“乳液种子聚合”。
但只有合理的粒径还不够,必须具有适当的粒径分布,才能得到性能优良的PVC糊树脂。
乳液聚合中乳化剂很重要,所用数量决定了引发剂的粒子数,且对最终的胶乳粒子的大小起了主要作用。
特别在进行种子生成时,采用高引发速率和低浓度乳化剂进行生产,能使胶乳微粒尺寸分布变窄。
胶乳粒径及其分布是乳液法生产PVC 糊状树脂的关键所在。
PVC知识介绍

一.聚氯乙烯树脂概述聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride Monomer,简称VCM)聚合而成的热塑性高分子聚合物,其结构单元(-CH2-CHCl-)n,n为聚合度,其英文名称为Polyvinyl Chloride Polymer,我们通常简称为PVC或PVC树脂。
1872年,Baumann合成了聚氯乙烯,1912年,德国人Fritz Klatte合成了PVC,并在德国申请了专利,但是在专利过期前没有能够开发出合适的产品。
1926年,美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中,在冷却后,意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。
这一偶然发现打开了聚氯乙烯工业化的大门,成为五大通用树脂中最早工业化的产品。
1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。
1941年,美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。
1958年我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯--年产3kt的装置在辽宁锦西化工厂建成投产,这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。
几十年来,聚氯乙稀以其具有原料丰富(石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气)、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点,已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂,占世界合成树脂总消费量的29%。
聚氯乙烯树脂是一种白色粉末或颗粒,粒径60~250μm,表观密度0.40~0.60g/cm3,有光泽。
透明度胜于聚乙烯、聚苯烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。
聚氯乙稀具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。
但其耐热性较差,软化点为80℃,于130℃开始分解变色,并析出HCI。
PVC制品视增塑剂含量多少可分为软、硬制品,一般增塑剂含量0~5份为硬质品,5~25份为半硬质品,大于25份为软质品。
pvc原料成分报告

PVC原料成分报告1. PVC简介PVC(聚氯乙烯)是一种常用的合成塑料,广泛应用于建筑、医疗、电子、汽车等各个领域。
其优良的物理性能和化学稳定性使得PVC成为制造各类产品的理想材料。
本文将详细介绍PVC的原料成分及其特点。
2. PVC的原料成分PVC的主要成分是聚氯乙烯树脂,它占据了PVC制品中的主导地位。
聚氯乙烯树脂的制备过程中,需要使用一系列的原料和添加剂,包括以下几种:2.1. 氯乙烯(VC)氯乙烯是合成PVC树脂的基础物质,它是一种无色易燃气体。
氯乙烯的主要来源是石油和天然气中的烃类化合物。
在制备PVC树脂的过程中,氯乙烯与其他原料反应聚合,形成聚氯乙烯树脂。
2.2. 催化剂和稳定剂在PVC树脂的制备过程中,通常需要添加一些催化剂和稳定剂。
催化剂可以加速聚合反应的进行,促使氯乙烯分子之间形成聚合链。
而稳定剂可以保护PVC树脂免受光、热、氧等外界环境的影响,延长PVC制品的使用寿命。
2.3. 塑化剂塑化剂是PVC制品中的一个重要成分,它可以使PVC树脂变得柔软和可塑。
常见的塑化剂有邻苯二甲酸酯类(如邻苯二甲酸二丁酯)、酯类(如环氧脂)、磷酸酯类等。
添加适量的塑化剂可以改善PVC制品的柔软度和延展性。
2.4. 辅助填料为了改善PVC制品的力学性能和加工性能,常常需要添加一些辅助填料。
辅助填料可以增加PVC制品的硬度、强度和抗冲击性,同时还可以降低制造成本。
常见的辅助填料有碳酸钙、滑石粉、纤维素等。
2.5. 其他添加剂除了上述成分之外,PVC制品中还可能添加其他的辅助添加剂,如增塑剂、阻燃剂、着色剂等。
这些添加剂的选择和使用将根据不同的应用领域和需求进行调整。
3. PVC原料成分的特点PVC原料成分的选择和比例对PVC制品的性能有着重要的影响。
不同的添加剂和填料将赋予PVC制品不同的特点,如硬度、柔软度、耐候性、耐化学腐蚀性等。
PVC树脂本身具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性能和可塑性。
通过添加不同的塑化剂和填料,可以进一步调整PVC制品的性能。
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聚氯乙烯树脂及塑料概述聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride,PVC),是以氯乙烯为单体,在过氧化物、偶氮化合物等引发剂,或在光、热引发下按自由基聚合反应机理,经多种聚合实施方式生产的热塑性树脂。
是五大热塑性通用树脂中较早实现工业化生产的品种,其产量仅次于PE,位居世界第二位。
PVC在19世纪被发现过两次,一次是在1835年,另一次是在1872年。
两次机会中,这种聚合物都出现在被放置于太阳光底下的氯乙烯烧杯中,成为白色固体,但未引起重视。
20世纪初,俄国化学家Ivan Ostromislensky和德国Griesheim-Elektron公司的化学家Fritz Klatte同时尝试将PVC用于商业用途,但困难的是如何加工这种坚硬的、有时很脆的聚合物。
Waldo Semon和B.F.Goodrich Company在1926年开发了利用加入各种助剂塑化PVC的方法,使它成为更柔韧、更易加工的材料,并很快得到广泛的商业应用。
1931年,德国法本公司采用乳液聚合法实现聚氯乙烯的工业化生产。
1933年,W·L·西蒙提出用高沸点溶剂和磷酸三甲酚酯与PVC加热混合,可加工成软聚氯乙烯制品,这才使PVC的实用化有了真正的突破。
英国卜内门化学工业公司、美国联合碳化物公司及固特里奇化学公司几乎同时在1936年开发了氯乙烯的悬浮聚合及PVC的加工应用。
为了简化生产工艺、降低能耗,1956年法国圣戈邦公司开发了本体聚合法。
目前,由于合成原料丰富、价格低廉,PVC在化学建材等应用领域中的用量日益扩大,需求量增加很快,地位逐渐加强。
1.聚氯乙烯的结构和分类(1)PVC结构PVC的结构通式是:PVC是氯乙烯单体多数以头-尾结构相连的线性聚合物。
PVC分子链上的氯、氢原子空间排列基本无序,碳原子为锯齿形排列,所有原子以σ键相连,所有碳原子均为sp3杂化。
PVC是无定形的热塑性树脂,制品的结晶度低,一般只有5%~15%。
PVC支链和缺陷数量不多,一般每1 000个氯乙烯重复单元有4~40个支链或缺陷。
聚合反应温度越高,支化和缺陷就越多。
例如在-63~-53℃聚合而成的PVC,没有支链。
而在52℃聚合而成的PVC,每1 000个氯乙烯重复单元就有30~35个支链。
在PVC分子链上存在短的间规立构规整结构。
随着聚合反应温度的降低,间规立构规整度提高。
例如:在约-60℃聚合而成的PVC,间规立构规整度高达65%。
聚氯乙烯分子链中含有强极性的氯原子,分子间力大,使聚氯乙烯制品的刚性、硬度、力学性能提高,并赋予优异的难燃性能(氧指数:40.3),但其介电常数和介电损耗角正切值比PE大。
聚氯乙烯树脂含有聚合反应中残留的少量双键、支链及引发剂残基,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,此外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。
(2)PVC的分类根据应用范围不同,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。
通用型聚氯乙烯由于制备方法简单、用途广泛,在现货市场上流通的绝大部分都是通用型的聚氯乙烯树脂,而高聚合度的和交联的PVC树脂一般在特殊领域应用较多。
根据单体的聚合方法,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%。
根据树脂结构不同可以分为紧密型和疏松型两种,其中紧密型树脂颗粒直径一般为5~10μm,粒径较小,表面规则、呈球形、实心、像乒乓球状,不太容易吸收增塑剂,不易塑化,成型加工性稍差,但制品强度略高。
疏松型树脂颗粒直径一般为50~100μm,粒径较大,表面不规则、多孔、呈棉花球样,容易吸收增塑剂,容易塑化,成型加工性好,但从制品强度上看,相对略低于同样配方、同样工艺条件下的紧密型树脂。
根据增塑剂含量的多少,常将PVC塑料分为:无增塑PVC,增塑剂含量为0;硬质PVC,增塑剂含量小于10%;半硬质PVC,增塑剂含量为10%~30%;软质PVC,增塑剂含量为30%~70%;聚氯乙烯糊塑料,增塑剂含量为80%以上。
2.聚氯乙烯的性质聚氯乙烯树脂是无毒、无臭的白色或淡黄色粉末,半透明有光泽,相对密度为1.35~1.45,玻璃化温度为80~85℃,使用温度为-15~60℃。
PVC具有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃及绝缘性能,与大多数增塑剂的混合性好,因此可大幅度改变材料的力学性能。
加工性能优良,价格便宜,但对光、热稳定性差,100℃以上或光照下性能迅速下降。
PVC制品的软硬程度可以通过加入增塑剂量的多少进行调整,制成软硬相差悬殊的制品。
纯聚氯乙烯的吸水率和透气性都很小。
(1)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,大分子的聚集程度高,链间距离为2.8×10-10m,小于聚乙烯的(4.3×10-10m),所以聚氯乙烯的拉伸强度、压缩强度较高,硬度、刚度较大,而其冲击强度、断裂伸长率较小。
聚氯乙烯的力学性能与低分子物含量有很大关系,聚氯乙烯塑料中常使用大量增塑剂,使用量可以相差很大,塑料性能变化很显著。
增塑剂进入大分子之间,使聚氯乙烯分子间的距离增大,相互作用力(吸引力)减小,大分子运动容易。
聚氯乙烯中加入的增塑剂多少对力学性能影响很大,未增塑PVC的拉伸曲线属于硬而较脆的类型。
硬质聚氯乙烯的力学性能好,其弹性模量可达 1 500~3 000 MPa;而软质聚氯乙烯的弹性模量仅为1.5~15 MPa,但断裂伸长率高达200%~450%。
聚氯乙烯的耐磨性一般,硬质聚氯乙烯的静摩擦因数为0.4~0.5,动摩擦因数为0.23。
(2)热学性能聚氯乙烯树脂的软化点低,75~80℃,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℃。
若聚氯乙烯树脂纯属头-尾相接线性结构,内部无支链和不饱和键,尽管C—Cl键能相对较小,聚氯乙烯树脂的稳定性也是比较高的。
但即使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碱性基团或不稳定结构。
时间越长,降解越多;温度越高,降解速度越快,在氧或空气存在下降解速度更快。
纯聚氯乙烯树脂在140℃即开始分解,到180℃迅速分解,而黏流温度为160℃,因此纯聚氯乙烯树脂难以用热塑性方法加工。
在PVC生产时必须加入热稳定剂。
(3)溶解性聚氯乙烯为极性高聚物,其溶解度参数约为9.5。
聚氯乙烯能溶于某些酮、酯、氯化烃等,如四氢呋喃、环己酮、甲乙酮或丙酮与二硫化碳的混合物,以及四氢糠醇、二噁烷、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。
通常乳液树脂比悬浮树脂的溶解性差,聚氯乙类在硝基甲烷、丙酮、酸酐和苯胺等溶剂中会溶胀。
(4)电学性能聚氯乙烯属于极性高聚物,对水等导电物质亲和力较大,故电阻较非极性的聚烯烃要小,但仍有较高的体积电阻和击穿电压。
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,偶极链段受到冻结构主链原子的限制,不能移动,不产生偶极化作用,可作为室温的高频绝缘材料。
做电线绝缘用时,悬浮树脂的电气绝缘性比乳液树脂高10~100倍。
降解产生的氯离子会降低电绝缘性。
聚氯乙烯的电性能受温度和频率的影响较大,同时耐电晕性不好,一般只能用于中低压和低频绝缘材料。
(5)化学性能聚氯乙烯可耐除发烟硫酸和浓硝酸以外的大多数无机酸、碱、多数有机溶剂(如乙醇、汽油和矿物油)和无机盐,适合做化工防腐材料。
聚氯乙烯在光、氧、热的长期作用下,容易发生降解,引起聚氯乙烯制品颜色的变化,变化的顺序为:白色→粉红色→淡黄色→褐色→红棕色→红黑色→黑色。
(6)安全性PVC的安全问题主要来源于聚氯乙烯树脂中残留的氯乙烯单体及所使用的加工助剂。
氯乙烯是一种略有芳香味,常温常压下无色的气体。
1987年,氯乙烯被国际癌症研究机构(IARC)列为一类致癌物,加工助剂中的邻苯二甲酸二乙基乙酯(DEHP)和乙基己基胺(DEHA)在2000年被IARC列为三类致癌物。
(7)加工性能聚氯乙烯在160℃以前以颗粒状态存在,在160℃以后颗粒破碎成初级粒子,在190℃时初级粒子熔融,可以用挤出、吹塑、注塑、压延、搪塑、发泡、压制、真空成型等方法进行加工。
聚氯乙烯的加工稳定性不好,熔融温度(160℃)高于分解温度(140℃),不进行改性难以用熔融塑化的方法加工。
改性方法一是在其中加入热稳定剂,以提高分解温度,使其在熔融温度之上;二是在其中加入增塑剂,以降低其熔融温度,使其在分解温度之上。
要求加工温度控制要精确,加工时间尽量短。
聚氯乙烯熔体的流动性不好,并且熔体强度低,易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象;尤其是聚氯乙烯硬制品,此现象更突出,必须加入加工助剂,并且在注射时采用中速或低速,不宜采用高速。
聚氯乙烯熔体之间、与加工设备之间的摩擦力大,并且有与金属设备黏附的倾向,因此需要加入相容性大的内润滑剂或相容性差的外润滑剂。
聚氯乙烯熔体为非牛顿流体,熔体黏度对剪切速率敏感,加工过程中可以通过提高螺杆转速来降低黏度,但要尽量少调温度。
聚氯乙烯在加工前需要干燥处理,条件是110℃,1~1.5 h。
聚氯乙烯加工配方组分多,要充分混合,并且要注意加料顺序,为防吸油,通常吸油性大的填料后加,为防止影响其他组分分散,润滑剂要后加。
混合温度一般在110℃。
聚氯乙烯遇金属离子会加速降解,加工前要进行磁选,设备不应有铁锈。
3.聚氯乙烯的生产氯乙烯的聚合属于自由基型聚合反应。
聚合时采用的引发剂有偶氮类、有机过氧化物类和氧化-还原引发体系。
反应迅速,同时放出大量的反应热。
它的反应一般由链引发、链增长、链终止、链转移及基元反应组成。
氯乙烯聚合可以选择的方法有悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合和溶液聚合。
氯乙烯聚合实施方法的选择要根据产品的用途、劳动强度、成本高低等进行合理选择。
80%~85%的PVC 树脂是通过悬浮聚合合成的,其次是乳液聚合和本体聚合。
氯乙烯的溶液聚合因生产成本高,除特殊涂料生产使用外,应用较少。
(1)悬浮聚合法悬浮聚合法生产聚氯乙烯树脂的一般工艺过程是在清理后的聚合釜中加入水合悬浮剂、抗氧剂,然后加入氯乙烯单体,在去离子水中搅拌,将单体分散成小液滴。