聚氯乙烯PVC.

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1、聚氯乙烯（ PVC） 一、综述： 1.定义：聚氯乙烯，简称PVC（Polyvinyl chloride polymer），是由氯乙烯单体在引发剂作用下聚合 而成的热塑性树脂。 分子式：（CH2-CHCl）n 2.结构：聚氯乙烯分子链结构如下： CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH ClClCl 二、合成方法 1.氯乙烯单体 氯乙烯的工业生产方法有乙炔电石法、联合法、氧氯化法等。 （1）乙炔电石法： CHCH+HCl CH2=CHCl （2）联合法： CH2=CH2+Cl2CH2Cl-CH2Cl CH2=CHCl+HCl CHCH+HCl CH2=CHCl （3）氧氯化法： 2CH2=CH2

2、+Cl2+1/2O2 2CH2=CHCl+H2O 氧氯化法是随着石油工业的发展于20世纪60年代问世的，由于原料丰富，节省电能，成 本较低，是当前生产氯乙烯的主要方法 2.氯乙烯单体的聚合 nCH2=CHCl （CH2-CHCl）n 聚合过程中聚合度由聚合温度来控制，聚合速率由引发剂用量 来调节。工业上采用的聚合方法有四种：悬浮聚合、乳液聚合、本体聚 合和溶液聚合。 聚合方法温度调节聚合度聚合物形 态 工艺及产物特点 悬浮聚合容易低粉状小粒子工艺成熟后，后处理简单，质量好，成本低，占PVC总 产量90%左右，用途广泛。 乳液聚合容易高糊状生产易连续化，产品粒细，但后处理复杂，含杂质较 多，电绝

3、缘 性、热稳定性及色泽较差，一般用于糊塑 料。 本体聚合难低粉状小颗 粒 工艺简单 ，树脂纯度高，性能优异，适宜制造高度透明 制品，但反应热不易排除 溶液聚合容易低糊状成本高，树脂与溶剂分离及溶剂回收工艺复杂，仅限于 制造特殊涂料 三、聚氯乙烯性能 PVC塑料的综合性能 性能硬质PVC软质 PVC 性能硬质 PVC 软质 PVC 相对密度1.351.461.161.3 5 最高工作温度/7050100 吸水率（浸24h）/%0.070.50.150.8热导 率/W/(mK)0.1260. 293 0.1260. 167 拉伸强度/MPa35521024线膨胀系数/（x10-5K-1 ） 518

4、725 伸长率/%40100500体积电 阻率/（cm）1012101610111014 弯曲强度/Mpa70112介电损 耗角正切（ 106Hz） 0.05790.0579 压缩 强度/MPa5585约8.8相对介电常数（ 60106Hz） 23.649 悬臂梁冲击强度/（ J/m） 21.5105. 8 介电强度/（kV/mm）1814 邵氏硬度7585（D ） 5095（ A） 1.力学性能 由于PVC是极性聚合物，分子间 作用力较大，固体表现良好的力 学性能。 力学性能的数值不仅取决于相对 分子量的大小，而且与所添加助 剂的种类和数量也有关。 2.热性能 Tg是PVC的理论使用温度的上

5、限，超过此温度PVC开始软化。PVC的Tg 在8085。 PVC热稳定差，无论受热或日光都能引起变色，逐渐变为黄色、橙色、 棕色直到黑色，伴随着力学性能和化学性能的降低。 3.化学性能 PVC具有良好的化学稳定性。耐大多数油类、醇类和脂肪族的侵蚀， 但不耐芳烃、氯代烃、酯类等有机溶剂，环己酮、四氢呋喃、二氯乙烷 等是PVC良好溶剂。 硬质PVC（UPVC）的化学稳定性 化学介质浓度/%质量变化/%拉伸强度保持率/%外观变化 硫酸300.00790.0无 氢氧化钠30-0.04294.2无 甲醛370.02094.5发白，失去光泽 乙醇950.02090.8无 汽油120-0.02691.4无

6、苯一天后，分层失光 丙酮2h即发白，分层 氯磺酸0.5h后全部碳化 4.电性能 PVC是体积电阻率和介电强度较 高、介电损耗较小的电绝缘材料之 一。 PVC塑料的电性能还取决有配 方设计，不同配方制得的PVC绝缘 材料适用于不同应用场合。 5.卫生性 工业生产的PVC 树脂本身是无毒的，他的卫生性主要有两个 方面： （1）树脂中残留的氯乙烯单体，经试验证明是对人体有害 的； （2）在加工过程中使用的许多工业助剂，尤其是热稳定剂 具有不同程度的毒性。 近年来，随着PVC合成技术的提高，PVC树脂中氯乙 烯单体的含量成功降低到5x10-6以下，可生产出食品级PVC 树脂。 除毒性外，PVC的卫生性

7、还应考虑助剂的析出和在溶 剂中的析出问题。 四、成型加工 1.聚氯乙烯加工特性： （1）成型加工中的热稳定性： PVC的黏流温度在136以上，在140即产生大量分 解，给PVC成型加工带来很大困难。因此，成型加工中必须 加入热稳定剂来提高分解温度，对于软制品还可以加入增塑 剂来降低黏流温度。加入热稳定剂后分解温度可达到200 。 （2） 熔体的流变特性 PVC熔体的流变性属于 非牛顿流体， 黏度的变化 不但与温度有关， 而且与剪切速率有关。 （3）熔体塑化特性 在成型加工中，PVC的熔化速度慢，熔体强 度低，易引起熔体流动缺陷，需加入加工改性剂来 克服这些缺点，加快树脂的塑化过程中的凝胶化速

8、度，提高熔体的流动性，达到改善制品质量的目 的。 ACR是一类丙烯酸酯类共聚物，是PVC最常用 的加工改性剂。 （4）加工设备适应性 PVC是热敏性树脂，成型加工中极易热分解。因此，除了加入稳定剂外， 成型加工设备应具有避免物料长期受热、便于熔体流动的特性。 a.选用深螺槽螺杆； b.采用快速塑化和高速注射工艺； c.制品设计避免尖角，规避应力集中； d.设备、模具与PVC接触的部分应注意防腐处理。 （5）其他 PVC是无定形聚合物，当熔融物冷却时，收缩率不大，一般UPVC为 0.1%0.6%，SPVC为1.0%2.5%；PVC的极性使其具有易着色和易印刷 的优点。 2.成型加工与制品 （1）

9、挤出成型与制品： PVC挤出成型制品有两大类：一类是软质制品，一般用相 对分子质量较高的PVC树脂（SG-1SG-4），用单螺杆挤出机可 顺利成型，制品主要有薄膜、软管、电线电缆等；另一类是硬质 制品，一般选用相对分子质量较低的PVC树脂（SG-4SG-7）， 用单螺杆和双螺杆挤出机均能成型。 硬质制品有硬管、硬板、异型材。 （2）注射成型与制品： 注射成型对物料流动性要求较高，增加加工难度。为降 低成型加工温度，一般UPVC选用相对分子质量较低的PVC树 脂。注塑制品主要有两类：a.管件b.鞋类。 （3）压延成型与制品： SPVC压延薄膜是压延成型的主要产品。选用PVC树脂和 无毒助剂生产的

10、压延薄膜用于制造输血袋、输液袋等医用制品已 得到广泛应用。 五、应用范围 从消费结构来看，目前 PVC 产品中65%的 消费领域在硬制品( 包括管材 15%、管件 5%、门窗及型材30%、硬片及板材8%，等 等) ，35%用于软制品生产。以后 PVC 硬 制品的比例还将逐步扩大，硬制品发展将 以复合材料、掺混材料及其它适应建材市 场要求的原料和制品为主。软制品则仍以 电线电缆、包装材料和壁纸为主。制品整 体向无毒、低增塑剂方向发展。 PVC 市场价格越来越呈现出波动剧烈、周期性强的特 点，总的来说，供求格局是根本因素，具体则表现为短 期的成本因素、生产因素、库存变化、需求变化、上游 原料价格变

11、动( 电力价格、原盐价格、原油价格、乙烯 价格、VCM 及 EDC 单体价格等) ，中长期还受到国家 政策影响，如反倾销、电价调整、产业结构、行业准 入、税率调整等的影响。供求关系是影响 PVC 价格的 根本因素。长期来看，近年我国 PVC 产能持续快速增 长，产量大幅提高，但 PVC 产能利用率却有所下降， 同时需求增长放缓，净进口量持续下降，预计我国在不 久的将来会转入净出口国行列。从国内 PVC 供需格局 的演变看，随着新产能的上马国内市场供给转为宽松， 供求关系总体将向供过于求方向发展。 六、主要用途 聚氯乙烯树脂 由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管 件、输油管、离心泵和鼓风

12、机等。聚氯乙烯的硬板广 泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的 瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电 气绝缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造 插头、插座、开关和电缆。在日常生活中，聚氯乙烯 用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等！ 具体分类： (一)PVC一般软制品 利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射 成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖 鞋、玩具、汽车配件等。 (二)PVC薄膜 PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制 成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜， 成为压延薄膜。也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨 衣、桌布、窗帘、充气玩

13、具等。宽幅的透明薄膜可以供 温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，所受 热收缩的特性，可用于收缩包装。 (三)PVC涂层制品 有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在 100摄氏度以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延 成薄膜，再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接 由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即 可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发 及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材 料。 (四)PVC泡沫制品 软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材 ，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉 鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出 机基础成低

14、发泡硬PVC板材和异型材，可替代 木材试用，是一种新型的建筑才材料。 (五)PVC透明片材 PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经混 合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成 型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装 ，是优良的包装材料和装饰材料如月饼包装 盒。 (六)PVC糊树脂 将PVC分散在液体增塑剂中，使其溶胀塑化而成增塑溶 胶，通常用乳液或微悬浮树脂，还需加稳定剂、填料、 着色剂等，经充分搅拌，脱气泡后，配成PVC糊，再用 进、浸渍、浇铸或搪塑等加工成各种制品。如衣架、工 具手柄、圣诞树等。 (七)PVC硬板和板材 PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出 机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水 管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重 叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成 所需的形状，然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐 化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。 (八)PVC其他 门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国 家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场 ；仿木材料、代钢建材(北方、海边)；中空 容器。 谢谢观赏