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1、纳米纤维,COTENT,1.纳米纤维材料简介,2.典型纳米纤维材料及性能,3.纳米纤维材料的制备方法,4.纳米纤维材料的应用前景,直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。,纳米纤维材料,PVC,P V C 理 化 性 质,耐腐蚀，用 于工业防腐 设备,化学稳定 性优良,高强高硬高 刚度,可加 工,可粘接， 可焊接,阻燃,介电性能 电线、电缆 绝缘层,因加入助剂 而有毒性， 不用于食品 行业,PVC结构简式,碳原子为锯齿形排列，所有原子均以键相连。所有碳原子均为sp3杂化。,密度 1380 kg/m3 杨氏
2、弹性模量(E) 2900-3400 MPa 拉伸强度(t) 50-80 MPa Elongation break 20-40% Notch test 2-5 kJ/m2 玻璃转变温度 87 熔点 212,Vicat B1 85 导热率 (） 0.16 W/m.K 热膨胀系数 (） 8 10-5 /K 热容 (c) 0.9 kJ/(kgK) 吸水率 (ASTM) 0.04-0.4 折射率 硬质成型品 1.521.55 Price 0.5-1.25kg,PVC材料性质,生产工艺,方法一 电石水解法,方法二 乙烯平衡氯化法,电石水解法,乙烯平衡氯化法,直接氯化反应,氧氯化反应,二氯乙烷裂解反应,总反
3、应,主要方法,PVC生产工艺流程图,PVC生产工艺比较,PVC,方法二原料：原油 、乙烯,方法一原料：电石、 煤炭、焦炭、电力,1.综合耗电约8250KWH/T 因此，供电与电价成为 其生产的关键所在 2.此方法可以较好改善生 产过程对环境的影响,1.石油的储量及油价是 PVC乙烯法的重要因素 2.三废的处理不当严重 污染环境,20世纪90年代以来，由于全球 油价上涨、环境污染问题日益 恶化使乙烯供应受到限制，电 石法成为企业PVC生产的首选 工艺,综述,PVC聚合方法简介,悬浮法聚氯乙烯生产,原料,单体 ：乙炔、乙烯,去离子水： pH 58.5、硅胶含量0.2毫克/升,分散剂（成粒剂）： 主
4、分散剂、辅助分散剂,引发剂： 反应温度（5060oC)条件下半衰期约2h,其它助剂,链终止剂： 聚合级双酚A、叔丁基邻苯二酚、-甲基苯乙烯等,链转移剂： 硫醇、巯基乙醇,抗鱼眼剂： 苯甲醚的叔丁基、羟基衍生物,防粘釜剂： 苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液，这些染料与某些有机 酸的络合物,悬浮法聚氯乙烯生产流程图,影响因素：温度、压强,悬浮法聚氯乙烯生产工艺条件与控制,反应釜材质与传热：必须严格控制反应温度上下波动不超过0.2oC，釜体设计为瘦高型，反应釜上方安装回流冷凝器。,意外事故处理：反应釜盖上装与大口径排气管连接的爆破板，反应釜具有自动注射阻聚剂的装置。,粘釜及其防治方法：人工清釜（繁杂）
5、，使用优良的防粘釜剂。,成粒机理：反应动力学（三阶段），颗粒形态（要求生产直径为100150微米左右的多孔性颗粒状树脂、颗粒大小分布狭窄）。,体系黏度低，传热和温度容易控制，产品分子量及其分布比较稳定; 产品分子量比溶液聚合的高，杂质含量比乳液聚合少; 后处理工序比乳液聚合和溶液聚合简单，生产成本也低，粒状树脂可直接成型。 据统计，全世界80%的PVC树脂都是用悬浮聚合的方法生产的，因此本课题采用悬浮聚合的方法。,悬浮聚合的优势,PVC生产本体聚合法,第一阶段,预聚釜中加人定 量的VCM单体、 引发剂和添加剂， 经加热后在强 搅拌(作用下， 釜内保持恒定的 压力和温度进 行预聚合,聚合釜在接收
6、到预 聚合的“种子”后， 再加人一定量的 VCM单体、添加剂 和引发剂，在这些 “种子”的基础上继 续聚合，在低速 搅拌的作用下， 保持恒定压力 进行聚合反应,当反应转化率达到 60%一85%时终止反 应，并在聚合釜中脱 气、回收未反应的单 体，而后在釜内汽 提，进一步脱除残 留、在PVC粉料中的 VCM,最后经风送系统将 釜内PVC粉料送往 分级、均化和 包装工序,第二阶段,第三阶段,第四阶段,影响因素： 温度、搅拌速度、脱单体量,PVC生产本体聚合法工艺流程图,PVC乳液聚合法生产工艺,1.氯乙烯单体经乳液聚合反应生成聚氯乙烯胶乳，它是直径0.13微米聚氯乙烯初级粒子在水中的悬浮乳状液 2
7、.聚氯乙烯胶乳，经喷雾干燥，它是初级粒子聚集的直径主要是2040微米的聚氯乙烯次级粒子。这种次级粒子与增塑剂混合后，经剪切作用崩解为直径更小的颗粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊（工业称聚氯乙烯糊）,PVC乳液聚合工艺流程图,PVC工业生产聚合设备,聚氯乙烯材料改性,1、氯乙烯共聚物,氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 涂料、薄膜 氯乙烯- 偏二氯乙烯共聚物 渔网、床垫编织物 丙烯- 氯乙烯或乙烯氯乙烯共聚物 高透明度薄膜 氯乙烯接枝共聚物,2、聚氯乙烯共混物,3、氯化聚氯乙烯,聚氯乙烯助剂,1、增塑剂通常采用两种或两种以上的混合增塑剂，效果较好（邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二聚氯乙烯绝缘电缆甲酸二丁酯、癸二酸二
8、辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三苯酯等）,2、稳定剂 用于阻滞或阻止 PVC的分解。常用的稳定剂有铅化合物（三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅，金属皂类，如硬脂酸钡、硬脂酸镉等）,3、润滑剂 增加 PVC的熔融流动性，以防止其与金属表面粘附，有利于成型加工（金属皂、硬脂酸、石蜡或矿物油等）,4、着色剂 可将 PVC染成各种颜色（油溶性有机颜料和无机颜料）,5、填料 主要作用在于降低成本，节省 PVC用量，并可改进性能（碳酸钙、陶土、硅藻土等）,聚氯乙烯绝缘 电缆,PVC的污染,PVC内一些有毒添加剂和增塑剂可能渗出或气化,影响生殖机能甚至致癌 焚化PVC垃圾会产生致癌的二恶英而污染大气,大部分PVC材料中
9、含有Pb（铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染,目前的PVC地板，其仿木、仿石工艺几乎可以假乱真。立体浮雕纹、手刮纹、拉丝等多种图案和纹路，拙朴厚重的颜色、温润的脚感，几乎与近年来最流行的仿古木地板完全一样，营造出或自然或复古的风格。,PVC材料的应用,PVC管材,生产成本最低 从塑料制品角度看，PVC与各种助剂相容性好,PVC材料的应用,PVC铁件,PVC皮革,PVC门窗家装,PVC在国内情况,我国正处在一个高速发展时期，对PVC的需求强劲，目前国内人均占有量远低于世界水平，市场前景广阔。但国内PVC生产发展存在一定盲目性，大多数企业仅能生产通用型产品，低端产品产能所占比例过高，高端产品供应不足，大部分仍需进口。,谢谢观赏,
