高分子材料—— 聚氯乙烯
什么是聚氯乙烯高分子材料

聚氯乙烯作为制作PVC的主要材料,有着举足轻重的作用。
众所周知,在行业中,很多的产品都是由PVC制造而来的,像是PVC管、地板、墙纸等,都是我们生活中经常所用的。
其实聚氯乙烯作为一种高分子材料,被称为四大基础建材之一,不仅是PVC的制造,UPVC以及PVC-C都离不开聚氯乙烯。
下面我们来看看这三者之间有什么样的联系吧。
(PVC-图例)【聚氯乙烯高分子材料】经由聚氯乙烯高分子材料制成的PVC、UPVC以及PVC-C之间有着怎样的联系呢?1.PVCPVC::聚氯乙烯,为热塑性树脂。
与钢材、木材、水泥并称四大基础建材,与PP、PE、ABS、PS 并称五大通用树脂,是氯碱工业最大的有机耗氯产品。
另外加入其他成分来增强其耐热性,韧性,延展性等。
这种表面膜的最上层是漆,中间的主要成分是聚氯乙烯,最下层是背涂粘合剂。
它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。
它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。
PVC可分为软PVC和硬PVC。
其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。
软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。
硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒,保存时间长,因此具有很大的开发应用价值。
PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。
其中建材行业占的比重最大,为60,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。
2.PVC-UPVC-U又叫UPVC、硬质聚氯乙烯。
PVC-U以PVC为主要原料,加入必要的添加剂,经挤出成型生产。
即使用氯乙烯单体经聚合反应而制成的无定形热塑性树脂加一定的添加剂(如稳定剂、润滑剂、填充剂等)组成。
除了用添加剂外,还采用了与其它树脂进行共混改性的办法,使其具有明显的实用价值。
聚氯乙烯是什么材料

聚氯乙烯是什么材料聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)是一种广泛用于工业和日常生活中的塑料材料。
它是以乙烯单体为主要原料,通过聚合反应制得的高分子化合物。
聚氯乙烯作为一种热塑性材料,具有优异的物理性能和可加工性,在建筑、电子、医疗、包装、交通运输等领域得到了广泛应用。
聚氯乙烯最早于20世纪20年代开始工业化生产,经过几十年的技术发展和改进,目前已成为世界上最重要的塑料之一。
它不仅在工业上的使用广泛,还被广泛地应用于日常生活中,比如管道、电线电缆、水暖材料、家具制品、地板材料等等。
聚氯乙烯具有以下几个主要特点:1. 耐化学性:聚氯乙烯在一般的酸碱环境下都具有良好的耐腐蚀性,不易受到化学物质的侵蚀。
这使得它成为制备化学品容器、管道和排放系统的理想材料。
2. 耐热性:聚氯乙烯的耐热性较差,其热变形温度较低,不适用于高温环境。
在加热至一定温度后,聚氯乙烯会软化变形,且易产生有害气体。
因此,在使用聚氯乙烯制品时需要注意控制温度,避免产生危险。
3. 电气绝缘性:聚氯乙烯是一种优良的电绝缘材料,具有较高的绝缘性能。
因此,聚氯乙烯经常被用作电线电缆的护套材料,在电力工业中的电线电缆系统中得到广泛应用。
4. 可加工性:聚氯乙烯具有良好的可加工性,可以通过注塑、挤出、吹塑等加工方法制成不同形状和尺寸的制品。
这种特性使得聚氯乙烯能够适应各种复杂的加工需求。
然而,聚氯乙烯的生产和使用也存在一些环境和健康问题。
在聚氯乙烯的生产过程中,产生的副产物如二噁英等对环境和人体健康有潜在的危害。
此外,聚氯乙烯制品在使用过程中,会释放出一些有害物质,如塑化剂等。
因此,在聚氯乙烯的生产和使用过程中,需要注意环境保护和健康安全的问题。
总而言之,聚氯乙烯是一种重要的塑料材料,具有广泛的应用领域和优异的物理性能。
虽然存在一些环境和健康问题,但通过科学的生产和使用方式,可以最大限度地减少对环境和健康的影响。
不断研究和发展新的替代材料和技术也是未来发展的方向,以寻求更环保和可持续的替代方案。
聚氯乙烯

分子结构
立体结构
1
聚氯乙烯是无定形的线型、非结晶的聚合物,基本无支 无定形的线型、 链,链节排列规整。聚合度n的数目一般为500~20000。 聚氯乙烯树脂为白色粉末,相对密度约1.4。聚氯乙烯塑 料有较高的机械强度,良好的化学稳定性。 聚氯乙烯分子中含有大量的氯,使其具有较大的极性, 同时具有很好的耐燃性。 聚氯乙烯塑料有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃烧和绝缘性 能。但是对光和热的稳定性差。 聚氯乙烯的抗冲击性能差,耐寒性不理想,硬质聚氯乙烯 塑料的使用温度下限为-15℃,软质聚氯乙烯塑料为30℃。
2
目前使用较多的PVC生产工艺是悬浮聚合生产工艺。 将纯水、液化的VCM单体、分散剂加入到反应釜中,然后加入引发剂和 其它助剂,升温到一定温度后VCM单体发生自由基聚合反应生成PVC颗粒。 持续的搅拌使得颗粒的粒度均匀,并且使生成的颗粒悬浮在水中。因反应 是放热反应,必须配备有效的除热换热装置:如夹套冷却水、釜顶冷凝器。 而且,因为PVC的密度比VCM的密度大。反应过程中随着PVC的不断生成, 反应釜内液相的体积会不断收缩,必须不断加入纯水以维持适当的压力。 控制不同的聚合温度可以生成不同牌号(聚合度不同牌号不同)的PVC树 脂。 生成的PVC料浆经过汽提塔脱除残余的VCM气体(经回收系统回收后与 新鲜VCM按一定比例循环使用),然后经过离心脱水,干燥床干燥、筛分 后包装成产品。一般经后处理后PVC粉中的VCM含量小于1PPM。
4
聚 泡沫塑料 氯 乙 烯
涂层制品
薄膜
薄 膜 不 能 作 食 品 包 装 袋
塑料 制品 制品
聚氯乙烯

聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料,是含有少量结晶结构的无定形聚 合物。这种材料的结构如下:-(CH2-CHCl)n-。PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。碳原子为锯 齿形排列,所有原子均以σ键相连。所有碳原子均为sp3杂化。
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。聚氯乙烯大 分子结构中存在着头头结构、支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定性结构、使得耐热变形及耐老化差等缺点。 故作交联后,可将该类缺点消除。
聚氯乙烯

聚氯乙烯学院姓名学号摘要:随着国家经济不断向前发展,高分子材料已在我们身边随处可见。
它不仅遍及各个工业领域,而且已进入所有的家庭,其产量已有超过金属材料的趋势,将会是最活跃的材料支柱。
PVC材料即聚氯乙烯,是由氯乙烯聚合而得的塑料,是高分子材料之一,同时也是世界上产量最大的塑料产品之一。
就目前中国已成为世界上PVC使用最多的国家。
关键词:聚氯乙烯;高分子材料;聚合一、PVC材料的背景分析聚氯乙烯(PVC) 是重要的有机合成材料之一。
1912年,由德国人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。
直到1926年,美国B.F.Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC 并在美国申请了专利。
其英文名称为Polyvinyl Chloride,化学结构式为(CH2-CHCL)n,主要成份为聚氯乙烯,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,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,故其产品一般不存放食品和药品。
它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料,广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。
使用量在全球各种合成材料中高居第二。
随着我国国民经济稳定、快速的发展,聚氯乙烯树脂行业装置能力、产量、消费水平有较大增长,特别是受国家大力推广化学建材,加大基础建设投资,扩大市场内需,加强对进口货物的监管、打击走私等政策影响,聚氯乙烯树脂需求量一直呈上升态势。
目前,我国聚氯乙烯树脂产量位居世界第三位,有着很好的发展前景。
进“十一五”期间,中国聚氯乙烯工业保持了相当快的发展速度,其中2005年中国聚氯乙烯产能增长率高达46.4%,这很大程度上是受2004年聚氯乙烯行业的高额利润吸引。
2008年的全球经济危机爆发后,国内聚氯乙烯行业的扩能步伐明显放缓,而且随着中国聚氯乙烯产能的扩大,行业盈利能力也出现明显下降。
PVC——高分子聚合物

PVC——高分子聚合物百科名片PVC其实是一种乙烯基的聚合物质,其材料是一种非结晶性材料。
PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。
然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
另外游戏中术语person vs computer,缩写为PVC,以及PVC人形经常被简称为PVC 等PVC 永久虚电路PVC (Permanent Virtual Circuit)编辑本段PVC简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride,PVC)分子结构[1][1][1][1][1][1][1][1]pvc薄膜Polyvinylchloride,主要成份为聚氯乙烯,色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用,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,故其产品一般不存放食品和药品。
它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。
它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。
据统计,仅仅1995年一年,PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右,而其消费量则为五百三十万吨。
在德国,PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。
PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。
近年来PVC 在东南亚的增长速度尤为显著,这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。
在可以生产三维表面膜的材料中,PVC是最适合的材料。
PVC(聚氯乙烯),其单体的结构简式为CH2=CHCl.PVC材料用途极广,具有加工性能良好,制造成本低,耐腐蚀,绝缘等良好特点,主要用于制作:普瑞文pvc卡片;pvc贴牌;pvc铁丝;pvc窗帘;pvc涂塑电焊网;pvc发泡板、pvc吊顶、pvc水管、pvc踢脚线等以及穿线管、电缆绝缘、塑料门窗、塑料袋等方面。
聚氯乙烯成分
聚氯乙烯成分聚氯乙烯是一种常见的塑料材料,也被叫做PVC。
它是由乙烯和氯乙烯单体聚合而成的高分子化合物。
聚氯乙烯具有轻便、耐用、易于加工等优点,因此在各种应用中得到了广泛的应用,如塑料制品、橡胶、纤维、建筑材料等。
聚氯乙烯的成分主要由以下几种物质组成:1.乙烯单体:乙烯单体是聚氯乙烯的单体,也是聚氯乙烯合成的重要原料。
乙烯单体的质量对聚氯乙烯的性能有着直接的影响。
2.氯乙烯单体:氯乙烯单体是聚氯乙烯的另一单体,它的分子量对聚氯乙烯的物理性质和化学性质都有着重要的影响。
3.聚氯乙烯添加剂:为了提高聚氯乙烯的性能,通常会添加一些有机或无机添加剂,如稳定剂、增塑剂、着色剂等。
4.聚氯乙烯回收剂:聚氯乙烯回收剂是用于回收聚氯乙烯废弃物的物质,可以降低聚氯乙烯对环境造成的污染,也可以节约资源。
聚氯乙烯的成分对它的性质和应用有着重要的影响。
合适的乙烯单体和氯乙烯单体的比例可以使得聚氯乙烯具有最优的物理性质和化学性质,从而适用于不同的应用场合。
同时,聚氯乙烯的添加剂和回收剂也会对聚氯乙烯的性能和应用产生影响。
然而,聚氯乙烯也有一些缺点。
由于聚氯乙烯中含有氯元素,因此它对环境有一定的污染。
在废弃物的处理过程中,聚氯乙烯也可能会对土壤和水源造成污染。
此外,由于聚氯乙烯的高热敏性,它在加热过程中可能会产生有毒的气体。
综上所述,聚氯乙烯是一种由乙烯和氯乙烯单体聚合而成的聚合物,具有轻便、耐用、易于加工等优点,应用广泛。
但是,它也有一些缺点,如对环境有一定污染、可能对土壤和水源造成污染,在加热过程中可能会产生有毒气体等。
因此,在使用聚氯乙烯的时候,需要充分考虑它的适用条件,避免出现意外。
聚氯乙烯是什么材料
聚氯乙烯是什么材料聚氯乙烯,简称PVC,是一种常见的塑料材料,具有良好的可塑性和耐候性,被广泛应用于建筑、医疗、包装、电子、交通等领域。
那么,究竟什么是聚氯乙烯呢?首先,聚氯乙烯是由氯乙烯单体经过聚合反应得到的高分子化合物。
它的分子式为(C2H3Cl)n,其中n代表了重复单元的个数,也决定了PVC的分子量。
聚氯乙烯的结构中含有大量的氯原子,这使得PVC具有较高的化学稳定性和耐候性,能够在室温下长期保持稳定的性能。
其次,聚氯乙烯具有良好的可塑性,可以通过加入增塑剂来改善其柔韧性和延展性。
这使得PVC成为一种非常适合加工的材料,可以通过挤出、注塑、吹塑等工艺制成各种形状的制品,如管材、板材、薄膜等。
同时,PVC还可以与其他材料进行复合,如与玻璃纤维、木材、金属等,形成新的复合材料,拓展了其应用领域。
此外,聚氯乙烯还具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能,因此被广泛应用于电气绝缘材料、化工管道、污水处理设备等领域。
PVC制品还可以通过添加阻燃剂、抗紫外线剂等功能性助剂,提高其阻燃性能和耐候性,满足特定的使用要求。
然而,尽管聚氯乙烯具有诸多优良性能,但在加工和使用过程中,PVC材料可能释放出有害物质,对环境和人体健康造成潜在风险。
因此,在PVC的生产、使用和回收过程中,需要严格控制有害物质的排放,采取有效的环保措施,确保其安全环保地使用。
综上所述,聚氯乙烯是一种重要的塑料材料,具有良好的可塑性、耐候性和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。
然而,我们也需要认识到PVC材料可能存在的环境和健康风险,采取相应的措施加以控制。
希望通过不断的科研和技术创新,能够进一步提升聚氯乙烯材料的性能和安全性,为人类社会的可持续发展做出贡献。
医用高分子材料
一、PVC软管加工配方设计
树 脂:选用SG-2或SG-3型。 增塑剂:以DOP、DBP为主,加入量可达50份左右。 稳定剂:视透明,有无毒与否选用,加入量在5份以 下。 润滑剂:常用石蜡,加入1份以下。 PVC软管加工配方公式:PVC( SG-2或SG-3)+增 塑剂(50份左右)+稳定剂(铅盐、金属皂、有机锡) +少量润滑剂
m g kg
PVC输液管性能分析
• PVC输液管要求高透明、无毒、环保; • 重金属含量≤1.0mg/kg, VCM(氯乙烯)含 量≤1.0mg/kg,溶出物应合格; • 在力学性能上,柔韧性好,拉伸强度 ≥12.4MPa,断裂伸长率≥300%,永久变形 ≤72 %等; • 在热性能上,耐高温等。
医用管生产线工艺流程: 精密挤出主机------高精度机头模具------真空 定型冷却水槽------外径测径仪------医用牵引 机----微电脑切断机
产品简介
国家专利-医用塑料输液管生产线是青岛宏基 业塑料挤出设备有限公司的国家专利产品 专利号:200820128218.5(医用输液管挤出设备)
润滑剂
(1)CaSt(硬脂酸钙) 单价:12000元/t
(2) PE石蜡 单价:8800元/t
参考配方报价表
品种 PVC (SG-3) 加入量 100 单价 8000元/t 本次估价 5661.71
柠檬酸酯
环氧大豆油
30
10
15000元/t
10500元/t
3184.71
743.10
液管的配方及用量
树脂
PVC (SG-3) 100 增塑剂:柠檬酸酯 30 环氧大豆油 10 稳定剂:甲基硫醇锡 (有机锡类) 0.2 Hst (硬脂酸) 0.5 润滑剂: CaSt(硬脂酸钙) 0.4 PE石蜡 0.2
聚氯乙烯总结复习知识点
2016聚氯乙烯总结复习知识点(总15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2016《聚氯乙烯制备及应用》总复习资料一、什么是高分子材料,有什么结构特点与金属材料、无机非金属材料得的结构与性能差别高分子是由碳、氢、氧、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。
常见的分子分子量也在几十到几百之间。
高分子物质的分子一般由几千、几万甚至几十万个原子组成,它的分子量也就是几万、几十、至以亿来计算。
高分子的“高”就是指它的分子量高。
共同的结构特性,即都是由简单的结构单元以重复的方式连接而成的1、不均一性:分子量大小及分布,结晶2、结构 a. 强度:长链结构,每个分子都好像一条长长的线,许多分子纠集在一起,就成了一个扯不开的线团,这就是高分子化合物具有较高强度,可以作为结构材料使用的根本原因。
b. 柔顺性:高分子链在分子内旋转作用下可采取各种可能的形态,如取不同的构象,如伸直链、无规线团、折叠链、螺旋链等。
c. 粘弹性高分子材料的形变与时间有关,材料变形长度随时间的增加而增加的现象。
高分子材料:分子量大:一般由数千到数百万;单个分子链主要由共价键组成;分子链间作用力(范德华)很大,没有气态;高分子分子链之间互相缠结,呈无规线团状;可塑,有弹性,强度高,粘弹性。
金属材料:金属键,自由电子。
导电导热,延展性,有金属光泽,部分硬度大。
无机非金属材料:在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
二、什么叫聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯,英文名称是:Polyvinyl chloride,简称PVC,是由氯乙烯单体〔简称VCM)聚合而成的高分子化合物,它的分子式是:三、PVC与国民经济的关系化学工业、石油化工、铝行业等作为基础行业,其发展速度与国民经济密切相关。
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碱金属羧酸盐或碱土金属羧酸盐的“协同效应”。
铅盐类(除硬 脂酸铅)
吸收HCl,价格便宜,氯 化铅不会引起PVC降解。 但有毒。
重金属(铅、锌、镉、亚 锡)与脂肪酸合成的皂类
2. PVC稳定 剂的种类
金属皂类(含 硬脂酸铅)
协同效应
碱土金属(镁、钙、锶、 钡)与脂肪酸合成的皂类
有机锡稳定剂 二正丁基锡的衍生物
3.2 PVC的性能
<一> 基本特征 聚氯乙烯为白色或淡黄色的粉末; 密度为1.35~1.45g.cm-3; 纯PVC的吸水率、透水率和透气率都很 低;但增塑后会有较大幅度的提高。
<二> 力学性能
• PVC 的 强 度 最 高 超过60MPa。 加入 增塑剂、提高伸长 率、降低拉伸强度。
2. 异常(缺陷)结构与支链
缺陷与支链结构对PVC的热稳定性有决定性的影响。
H CH2 C + CH2 Cl CHCl CH2 H C Cl H C Cl (1) CH2 CH2 H C Cl (2) H C CH2Cl
与VCM反应
H CH2 C Cl H C CH2 CH2Cl CHCl
不与VCM反应,脱去Cl自由基
PVC的聚 合方法
本体法(M-PVC),生产~10%的PVC
溶液法,因为对环境有污染,目前已不采用。
3.2 PVC的结构
<一> 链结构 1. 基本特征 PVC是VCM单体多数以头-尾结构相 联的线形聚合物。 对于PVC来讲,聚合反应的温度是控制分 子量和链结构的决定因素。
头-头结构
聚合反应温度
分子量
第二章 热塑性塑料
第三节 聚氯乙稀(PVC) 3.1 PVC的聚合方法 3.2 PVC的结构(重点) 3.3 PVC的性能(重点) 3.4 PVC的降解(重点)与稳定技术 3.5 PVC的加工助剂 3.6 PVC的改性
3.1 聚氯乙烯的聚合与品种
<一> PVC树脂与PVC塑料的定义 聚 氯 乙 烯 树 脂 是 氯 乙 烯 单 体 ( vinyl chloride monomer, 简称VCM)在过氧化物、 偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自 由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。
C(7)
CHCl
+ HCl
与VCM聚 合链增长
Cl
H H C
Cl自由基脱除 链中烯丙基氯
CHCl + Cl
CH2
C CH2 CHCl
CH2
CHCl
叔碳基Cl
CH2
C
链中不饱和结构
PVC自由基链“尾咬”
Cl CH2 C H CH Cl CH2 CHCl CH2
叔碳基氯
CH2
Cl C CH2
CH2
CH Cl
n
英文名称:polyvinyl chloride, 简称PVC
PVC塑料是以PVC树脂为基料,与稳定剂、 增塑剂、填料、着色剂及改性剂等多种助 剂混合,经塑化、成型加工而成。
<二> PVC树脂的聚合方法
悬浮法(S-PVC),生产80%的PVC 乳液法 (E-PVC),生产10%的PVC
聚合温度下降, 疏松度提高。
PVC-SG5 PVC-SG6 PVC-SG7
通过调整悬浮聚合 时的工艺,还可以获得 球形PVC,颗粒呈圆球 形,颗粒内部结构的疏 松度介于紧密型和疏松 型之间。适合制造大尺 寸硬PVC制品。
通过乳液聚合, 还 可 以 获 得 PVC 糊 树脂,颗粒尺寸1~ 20μm。适合用来制 制 备 PVC 增 塑 糊 , 适合用来制造涂层 类制品:壁纸、地 板革等。
Cl CH
Cl CH2 CH2
2,4-二氯丁基支链
PVC支链和缺陷数量并不多,一般为4~40个/ 1000 个氯乙烯重复单元。聚合反应温度越高,支化和缺 陷就越多。 例如在-63~-53oC聚合而成的PVC,没有支链。 而在52oC聚合而成的PVC,30~35个支链/1000VCM。
3. 立构规整结构
80~175oC:高弹态; -Cl导致分子 oC:开始熔融; 175~190 链较僵硬 190~200oC热塑性粘流态; >200oC开始急剧分解,在>140oC时就开始分 解。
影响PVC Tg的因素:
聚合反应温度:越高,PVC的Tg越低。 -80oC聚合:Tg~100oC; 125oC聚合:Tg~68oC
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~ -60oC聚合而成的PVC,间规立构 规整度高达65%。
<二> 聚集态结构 1. 基本特征 PVC是含有少量结晶结构的无定形聚合物。 2. 无定形结构 通用PVC的Tg在70~80oC;
-Cl导致分子 间作用力增强 大分子间距小
作业
PVC热稳定性差的原因是什么? 铅盐类、金属皂类热稳定剂提高PVC热稳定 性的原理是什么? 什么是金属皂类稳定剂的协同效应,其机理 是什么?
热稳定性优异,低毒、 制品透明、但价格昂贵。
3.5 PVC的加工助剂
<一> 增塑剂
与PVC有很好的相容性
PVC增塑剂的要求:
不易挥发,常压沸点>400oC
<二> 润滑剂
润滑剂可以减少加工中树脂颗粒间和熔体 聚合物分子间摩擦产生的热效应,避免塑料对加 工设备金属表面的黏着。
与PVC相 容性好 碳链长 度短 与PVC相 容性不好 外润滑剂 碳链长 度长 减少分子间的极性作 用力,常用的有: 14~18C的硬质醇、 硬脂酸、硬脂酸钙等。
硬质PVC
软质PVC
为什么软质PVC 不是软而弱的塑 料呢?
• PVC抗冲击性差: 缺口敏感;低温脆性 大。
反增塑效应 在PVC中加入增塑剂可增加分子间的活动能力, 提高柔顺性。然而,在硬质PVC中加入少量增 塑剂,会出现“反增塑效应”。
纯PVC是一种较硬的塑料 但是PVC制品的硬度强烈依赖于增塑 剂的用量。 随着增塑剂用量的增多: PVC逐步从硬质 半硬质 软质变化。
H CH2 C
+ Cl
H C CH2Cl
++ VCM
氯甲基
H CH2 (3) C Cl H C CH2 CH2Cl CH Cl
烯丙基氯
Cl自由基非常活泼,能与聚合链进一步反应
Cl +
CH2
CHC l CH2
CHC l
攻击Cl代亚甲基氢
Cl CH2 C
(6)
攻击亚甲基氢
H H
CH2
CHCl
+ HCl
中和HCl
M为金属、X为酸根:弱有机酸金属盐、一些无机酸 的碱式盐。
环氧化合物、胺类、金属醇酚盐、金属硫醇盐。
取代不稳定的Cl原子
镉、锌皂类、羧酸二烷基烯和硫醇烯等都取代不稳定Cl。
与PVC不饱和部位反应
金属硫醇盐与HCl反应生成硫醇和MClx
金属氯化物对PVC的破坏作用
在金属氯化物催化多烯与PVC链反应生成HCl。 导致稳定剂的稳定效果下降。
3.4 PVC的降解与稳定技术
<一> 降解机理 PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因。 热、光、机械应力是导致PVC降解的外因。
缺陷的热不稳定性:
分子链内烯丙基氯>叔碳氯>末端烯丙基氯
热降解——离子机理(HCl自催化)
脱HCl
HCl有催化作用
新生成的烯丙基氯不稳定
PVC开始发黄,最 终变为棕红色。
软PVC和硬PVC的概念 软PVC:增塑剂含量>40%以上的PVC。 硬PVC:不含增塑剂或增塑剂含量<10%的 PVC。 疏松型PVC适合制造软PVC
PVC疏松度 吸收增塑剂 的能力
型号 PVC-SG1 PVC-SG2 PVC-SG3 PVC-SG4
紧密型PVC适合制造硬PVC
聚合温度/oC 48.2 50.5 53.0 55.5 58.0 61.8 65.5 平均聚合度 1510~1360 1340~1240 1225~1120 1100~1000 985~860 850~730 720~605 主要用途 高级电绝缘材料 电绝缘材料、 薄膜、 一般软材料 电绝缘材料、 农用薄膜、 人造革 工业和农用薄膜、 软管、 人造革、 高强度管材 透明制品、硬管、硬片、单丝、 型材、套管 唱片、透明制品、硬板、焊条、 纤维 瓶子、透明片、硬质注塑管、过 氯乙烯树脂
加入增塑剂:通过加增塑剂可PVC 的Tg降到室温以下。
3. 结晶结构——由PVC链上的间规短链段形 成的微晶,结晶度在5~25%之间。通用型 PVC在5~10%(40~60oC聚合)。聚合温度 是影响PVC的结晶度的关键因素。
PVC的立构规整性提高
聚合物温 度降低
结晶度提高 PVC的支化度减少
<三> PVC颗粒的形态结构
耐热性——热变形温度。
<三> PVC的热性能
热稳定性 分子量提高PVC的Tg和热变形温度提高; 增塑剂用量对PVC的耐热性有决定性的影响:
•PVC是一种热敏性的塑料:当温度超过140oC时就会分解。 聚合温度较低制成的PVC热稳定性要高一些。
•PVC的热绝缘性较好。
<四> PVC的电性能 PVC的电绝缘性较好,但不如PP和PE; PVC的电性能受电场频率影响大; 主要与存在Cl极性基团有关; 适合用于中低压和低频绝缘材料。
软化点不高——耐热性不好
PVC的缺点
耐寒性差、抗冲强度低
易分解、热稳定性差。
分子量增大
高分子量PVC (HWM-PVC)