2021聚氯乙烯總結(jié)復(fù)習(xí)知識點(diǎn)分析

2/22021聚氯乙烯總結(jié)復(fù)習(xí)知識點(diǎn)分析貴州大學(xué)材料學(xué)院2013級高分子1312021《聚氯乙烯制備及應(yīng)用》總復(fù)習(xí)資料一、什么是高分子材料，有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與金屬材料、無機(jī)非金屬材料得的結(jié)構(gòu)與性能差別高分子是由碳、氫、氧、硅、硫等元素組成的分子量足夠高的有機(jī)化合物。常見的分子分子量也在幾十到幾百之間。高分子物質(zhì)的分子一般由幾千、幾萬甚至幾十萬個原子組成，它的分子量也就是幾萬、幾十、至以億來計算。高分子的“高”就是指它的分子量高。共同的結(jié)構(gòu)特性，即都是由簡單的結(jié)構(gòu)單元以重復(fù)的方式連接而成的1、不均一性：分子量大小及分布，結(jié)晶2、結(jié)構(gòu)a.強(qiáng)度：長鏈結(jié)構(gòu)，每個分子都好像一條長長的線，許多分子糾集在一起，就成了一個扯不開的線團(tuán)，這就是高分子化合物具有較高強(qiáng)度，可以作為結(jié)構(gòu)材料使用的根本原因。b.柔順性：高分子鏈在分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用下可采取各種可能的形態(tài)，如取不同的構(gòu)象，如伸直鏈、無規(guī)線團(tuán)、折疊鏈、螺旋鏈等。c.粘彈性高分子材料的形變與時間有關(guān)，材料變形長度隨時間的增加而增加的現(xiàn)象。高分子材料：分子量大：一般由數(shù)千到數(shù)百萬；單個分子鏈主要由共價鍵組成；分子鏈間作用力（范德華）很大，沒有氣態(tài)；高分子分子鏈之間互相纏結(jié)，呈無規(guī)線團(tuán)狀；可塑，有彈性，強(qiáng)度高，粘彈性。金屬材料：金屬鍵，自由電子。導(dǎo)電導(dǎo)熱，延展性，有金屬光澤，部分硬度大。無機(jī)非金屬材料：在晶體結(jié)構(gòu)上，無機(jī)非金屬的晶體結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比金屬復(fù)雜，并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強(qiáng)的離子鍵和混合鍵。這種化學(xué)鍵所特有的高鍵能、高鍵強(qiáng)賦予這一大類材料以高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強(qiáng)度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導(dǎo)電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。二、什么叫聚氯乙烯(PVC)?聚氯乙烯，英文名稱是：Polyvinylchloride，簡稱PVC，是由氯乙烯單體〔簡稱VCM)聚合而成的高分子化合物，它的分子式是：三、PVC與國民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系化學(xué)工業(yè)、石油化工、鋁行業(yè)等作為基礎(chǔ)行業(yè)，其發(fā)展速度與國民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)。而燒堿是化學(xué)工業(yè)最大、最基礎(chǔ)的原料，全球燒堿總量39%消費(fèi)在化學(xué)工業(yè)。由于聚氯乙烯分子量的53％是氯，能消耗氯堿生產(chǎn)中30%的氯氣，是氯堿平衡中的主要杠桿。因此，聚氯乙烯對于氯堿行業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著舉足輕重的地位。四、PVC的應(yīng)用領(lǐng)域五、PVC塑鋼型材的優(yōu)點(diǎn)塑鋼型材只所以能大面積的推廣適用，并逐步取代木制和鋁門窗，和它的獨(dú)特優(yōu)勢是分不開的。塑鋼門窗較之鋁和木制門窗有以下優(yōu)勢：1、價格便宜2、色彩豐富3、經(jīng)久耐用4、保溫性能好5、防火性、電絕緣性六、電石水解反應(yīng)制備乙炔的主、副反應(yīng)貴州大學(xué)材料學(xué)院2013級高分子131七、乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯目前世界各國多采用三步法，包括乙烯直接氯化生成二氯乙烷：二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氫，裂解產(chǎn)生的氯化氫與乙烯、氧進(jìn)行氧氯化反應(yīng)生成二氯乙烷這三步反應(yīng)。該工藝特點(diǎn)就是利用氧氯化反應(yīng)來平衡裂解產(chǎn)生的氯化氫，使之生成可繼續(xù)裂解的二線乙烷。反應(yīng)式如下：八、聚氯乙烯樹脂的分類按聚合工藝路線的不同，PVC樹脂可分為三類：懸浮法樹脂(S-PVC)（suspension）；乳液法樹脂(E-PVC)（emulsion）；本體法樹脂(B-PVC)（body）懸浮法樹脂和本體法樹脂可用于硬PVC加工了；乳液法樹脂常配合增塑劑或分散劑制成糊，再用于成型加工，故稱糊樹脂。三類樹脂的聚合工藝盡管不同，聚合反應(yīng)的機(jī)理卻是相同的，所得聚合物分子結(jié)構(gòu)的基本特征相同。不同之處在于樹脂顆粒的形態(tài)、相對分子質(zhì)量的分布及殘留聚合反應(yīng)助劑的含量等。九、懸浮聚合生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂過程懸浮聚合是在立式帶有攪拌槳、有加熱及冷卻夾套的反應(yīng)釜中進(jìn)行的。按一定加料順序，在去除氧氣于高速攪拌下，定量地將去離子水、引發(fā)劑、pH緩沖劑和分散劑加到釜中；再定量注入液態(tài)氯乙烯單體。所用引發(fā)劑屬油溶型(如過氧化二碳酸酯)，易溶于氯乙烯中。分散劑(亦稱保護(hù)膠)在水中有分散性，并與氯乙烯具良好親合性(如聚乙烯醇)。在攪拌作用下，液態(tài)氯乙烯被打碎成小液滴，液滴中溶解著引發(fā)劑分子，液滴表面包著分散劑薄層以減少液滴的凝聚。將上述配合料迅速升溫至需要的聚合溫度，并保持一定壓力使氯乙烯維持在液態(tài)，通過釜壁冷卻夾套保持物料的溫度，聚合反應(yīng)就在每個單體液滴中進(jìn)行。每個單體液滴中的反應(yīng)，實質(zhì)上是本體聚合。PVC分子在液滴中析出并聚集，當(dāng)大部分單體被聚合時，反應(yīng)釜中是由均勻的白色樹脂顆粒與水組成的淤漿，末反應(yīng)的單體包含于淤漿顆粒中。水，既是輸送物料的介質(zhì)，更是傳熱介質(zhì)。將淤漿排入減壓釜中，未反應(yīng)的氯乙烯大部分蒸發(fā)離去，再送入離心過濾裝置除去大部水分，送入汽提塔進(jìn)一步除去殘留單體和水，再經(jīng)過篩和打包即可出廠。聚合釜中，使用表面張力和用量均較小的分散劑，聚合的中、后期采用高速攪拌，有利于生成體積較大、表面膨起、表皮多孔、內(nèi)部疏松的樹指穎粒－疏貴州大學(xué)材料學(xué)院2013級高分子131松型樹脂。使用表面張力及用量均較大的分散劑，在弱的攪拌下，只能獲得體積較小、表面凹陷、表皮細(xì)密、內(nèi)部緊密的樹脂顆粒－緊密型樹脂。十、本體聚合生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂過程本體聚合分二步進(jìn)行。首先將定量的氯乙烯與引發(fā)劑投入具有高速攪拌和夾套立式預(yù)聚釜中，聚合釜的上方與冷凝器相通。冷凝器可使蒸發(fā)的氯乙烯冷凝流回反應(yīng)釜，以便能有效地維持聚合溫度。預(yù)聚合溫度一般在62℃左右，不隨樹脂牌號而變。當(dāng)單體的2％轉(zhuǎn)化為聚合物時，引發(fā)劑差不多都已分解起了引發(fā)作用，聚合生成的分子鏈經(jīng)過一個個層次的聚集形成0.01-0.1um大小的初級粒子核。而后，隨聚合進(jìn)行，初級粒子核會長大，但不會有新的初級粒子形成。幾個初級粒子核會附聚，單體轉(zhuǎn)化率為5％一8％時，初級粒子核的附聚體長大到l-2um，它們是具有“生長能力”的“種粒子”。將上述經(jīng)預(yù)聚合得到的“種粒子”漿液泵入后聚合釜，后聚合釜與預(yù)聚釜不同之處是使用攪拌強(qiáng)度較低的螺帶式攪拌器。以避免“種粒子”的破碎和“種粒子”的過度聚集。后聚合溫度依產(chǎn)品牌號選定。單體70％的左右轉(zhuǎn)化成聚合物時，初級粒子長大到1～2um，“種粒子”長大到5～l0um，“種粒子”聚集而成的樹脂顆粒的尺寸為50～100um。經(jīng)后聚合的物料，送入減壓、過濾、汽提裝置，使樹脂中殘留單體濃度在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，便可打包、出