聚氯乙烯(PVC)知識綜合培訓(xùn)

聚氯乙烯(PVC)知識綜合培訓(xùn)聚氯乙烯（PVC）知識綜合培訓(xùn)一、綜述：1.定義：聚氯乙烯，簡稱PVC（Polyvinylchloridepolymer），是由氯乙烯單體在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。分子式：（CH2-CHCl）n2.結(jié)構(gòu)：聚氯乙烯分子鏈結(jié)構(gòu)如下：~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~ClClCl二、合成方法1.氯乙烯單體氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)方法有乙炔電石法、聯(lián)合法、氧氯化法等。（1）乙炔電石法：

CH≡CH+HCl→CH2=CHCl（2）聯(lián)合法：

CH2=CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl

→CH2=CHCl+HClCH≡CH+HCl→CH2=CHCl（3）氧氯化法：2CH2=CH2+Cl2+1/2O2→2CH2=CHCl+H2O

氧氯化法是隨著石油工業(yè)的發(fā)展于20世紀(jì)60年代問世的，由于原料豐富，節(jié)省電能，成本較低，是當(dāng)前生產(chǎn)氯乙烯的主要方法2.氯乙烯單體的聚合nCH2=CHCl→（CH2-CHCl）n聚合過程中聚合度由聚合溫度來控制，聚合速率由引發(fā)劑用量來調(diào)節(jié)。工業(yè)上采用的聚合方法有四種：懸浮聚合、乳液聚合、本體聚合和溶液聚合。聚合方法溫度調(diào)節(jié)聚合度聚合物形態(tài)工藝及產(chǎn)物特點懸浮聚合容易低粉狀小粒子工藝成熟后，后處理簡單，質(zhì)量好，成本低，占PVC總產(chǎn)量90%左右，用途廣泛。乳液聚合容易高糊狀生產(chǎn)易連續(xù)化，產(chǎn)品粒細(xì)，但后處理復(fù)雜，含雜質(zhì)較多，電絕緣性、熱穩(wěn)定性及色澤較差，一般用于糊塑料。本體聚合難低粉狀小顆粒工藝簡單，樹脂純度高，性能優(yōu)異，適宜制造高度透明制品，但反應(yīng)熱不易排除溶液聚合容易低糊狀成本高，樹脂與溶劑分離及溶劑回收工藝復(fù)雜，僅限于制造特殊涂料三、聚氯乙烯性能PVC塑料的綜合性能性能硬質(zhì)PVC軟質(zhì)PVC性能硬質(zhì)PVC軟質(zhì)PVC相對密度1.35~1.461.16~1.35最高工作溫度/℃7050~100吸水率（浸24h）/%0.07~0.50.15~0.8熱導(dǎo)率/[W/(m?K)]0.126~0.2930.126~0.167拉伸強度/MPa35~5210~24線膨脹系數(shù)/（x10-5K-1）5~187~25伸長率/%<40100~500體積電阻率/（??cm）1012~10161011~1014彎曲強度/Mpa70~112介電損耗角正切（106Hz）0.05790.0579壓縮強度/MPa55~85約8.8相對介電常數(shù)（60~106Hz）2~3.64~9懸臂梁沖擊強度/（J/m）21.5~105.8介電強度/（kV/mm）≥18≥14邵氏硬度75~85（D）50~95（A）1.力學(xué)性能由于PVC是極性聚合物，分子間作用力較大，固體表現(xiàn)良好的力學(xué)性能。力學(xué)性能的數(shù)值不僅取決于相對分子量的大小，而且與所添加助劑的種類和數(shù)量也有關(guān)。2.熱性能Tg是PVC的理論使用溫度的上限，超過此溫度PVC開始軟化。PVC的Tg在80~85℃。PVC熱穩(wěn)定差，無論受熱或日光都能引起變色，逐漸變?yōu)辄S色、橙色、棕色直到黑色，伴隨著力學(xué)性能和化學(xué)性能的降低。3.化學(xué)性能PVC具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。耐大多數(shù)油類、醇類和脂肪族的侵蝕，但不耐芳烴、氯代烴、酯類等有機溶劑，環(huán)己酮、四氫呋喃、二氯乙烷等是PVC良好溶劑。硬質(zhì)PVC（UPVC）的化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)介質(zhì)濃度/%質(zhì)量變化/%拉伸強度保持率/%外觀變化硫酸300.00790.0無氫氧化鈉30-0.04294.2無甲醛370.02094.5發(fā)白，失去光澤乙醇950.02090.8無汽油120-0.02691.4無苯一天后，分層失光丙酮2h即發(fā)白，分層氯磺酸0.5h后全部碳化

4.電性能PVC是體積電阻率和介電強度較高、介電損耗較小的電絕緣材料之一。PVC塑料的電性能還取決有配方設(shè)計，不同配方制得的PVC絕緣材料適用于不同應(yīng)用場合。5.衛(wèi)生性工業(yè)生產(chǎn)的PVC樹脂本身是無毒的，他的衛(wèi)生性主要有兩個方面：（1）樹脂中殘留的氯乙烯單體，經(jīng)試驗證明是對人體有害的；（2）在加工過程中使用的許多工業(yè)助劑，尤其是熱穩(wěn)定劑具有不同程度的毒性。

近年來，隨著PVC合成技術(shù)的提高，PVC樹脂中氯乙烯單體的含量成功降低到5x10-6以下，可生產(chǎn)出食品級PVC樹脂。

除毒性外，PVC的衛(wèi)生性還應(yīng)考慮助劑的析出和在溶劑中的析出問題。四、成型加工1.聚氯乙烯加工特性：（1）成型加工中的熱穩(wěn)定性：PVC的黏流溫度在136℃以上，在140℃即產(chǎn)生大量分解，給PVC成型加工帶來很大困難。因此，成型加工中必須加入熱穩(wěn)定劑來提高分解溫度，對于軟制品還可以加入增塑劑來降低黏流溫度。加入熱穩(wěn)定劑后分解溫度可達(dá)到200℃。（2）熔體的流變特性PVC熔體的流變性屬于非牛頓流體，黏度的變化不但與溫度有關(guān)，而且與剪切速率有關(guān)。（3）熔體塑化特性在成型加工中，PVC的熔化速度慢，熔體強度低，易引起熔體流動缺陷，需加入加工改性劑來克服這些缺點，加快樹脂的塑化過程中的凝膠化速度，提高熔體的流動性，達(dá)到改善制品質(zhì)量的目的。ACR是一類丙烯酸酯類共聚物，是PVC最常用的加工改性劑。（4）加工設(shè)備適應(yīng)性PVC是熱敏性樹脂，成型加工中極易熱分解。因此，除了加入穩(wěn)定劑外，成型加工設(shè)備應(yīng)具有避免物料長期受熱、便于熔體流動的特性。a.選用深螺槽螺桿；b.采用快速塑化和高速注射工藝；c.制品設(shè)計避免尖角，規(guī)避應(yīng)力集中；d.設(shè)備、模具與PVC接觸的部分應(yīng)注意防腐處理。（5）其他PVC是無定形聚合物，當(dāng)熔融物冷卻時，收縮率不大，一般UPVC為0.1%~0.6%，SPVC為1.0%~2.5%；PVC的極性使其具有易著色和易印刷的優(yōu)點。2.成型加工與制品（1）擠出成型與制品：PVC擠出成型制品有兩大類：一類是軟質(zhì)制品，一般用相對分子質(zhì)量較高的PVC樹脂（SG-1~SG-4），用單螺桿擠出機可順利成型，制品主要有薄膜、軟管、電線電纜等；另一類是硬質(zhì)制品，一般選用相對分子質(zhì)量較低的PVC樹脂（SG-4~SG-7），用單螺桿和雙螺桿擠出機均能成型。硬質(zhì)制品有硬管、硬板、異型材。（2）注射成型與制品：注射成型對物料流動性要求較高，增加加工難度。為降低成型加工溫度，一般UPVC選用相對分子質(zhì)量較低的PVC樹脂。注塑制品主要有兩類：a.管件b.鞋類。（3）壓延成型與制品：

SPVC壓延薄膜是壓延成型的主要產(chǎn)品。選用PVC樹脂和無毒助劑生產(chǎn)的壓延薄膜用于制造輸血袋、輸液袋等醫(yī)用制品已得到廣泛應(yīng)用。五、應(yīng)用范圍從消費結(jié)構(gòu)來看，目前PVC產(chǎn)品中65%的消費領(lǐng)域在硬制品(包括管材15%、管件5%、門窗及型材30%、硬片及板材8%，等等)，35%用于軟制品生產(chǎn)。以后PVC硬制品的比例還將逐步擴大，硬制品發(fā)展將以復(fù)合材料、摻混材料及其它適應(yīng)建材市場要求的原料和制品為主。軟制品則仍以電線電纜、包裝材料和壁紙為主。制品整體向無毒、低增塑劑方向發(fā)展。PVC市場價格越來越呈現(xiàn)出波動劇烈、周期性強的特點，總的來說，供求格局是根本因素，具體則表現(xiàn)為短期的成本因素、生產(chǎn)因素、庫存變化、需求變化、上游原料價格變動(電力價格、原鹽價格、原油價格、乙烯價格、VCM及EDC單體價格等)，中長期還受到國家政策影響，如反傾銷、電價調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、行業(yè)準(zhǔn)入、稅率調(diào)整等的影響。供求關(guān)系是影響PVC價格的根本因素。長期來看，近年我國PVC產(chǎn)能持續(xù)快速增長，產(chǎn)量大幅提高，但PVC產(chǎn)能利用率卻有所下降，同時需求增長放緩，凈進(jìn)口量持續(xù)下降，預(yù)計我國在不久的將來會轉(zhuǎn)入凈出口國行列。從國內(nèi)PVC供需格局的演變看，隨著新產(chǎn)能的上馬國內(nèi)市場供給轉(zhuǎn)為寬松，供求關(guān)系總體將向供過于求方向發(fā)展。六、主要用途聚氯乙烯樹脂由于化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機等。聚氯乙烯的硬板廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)上制作各種貯槽的襯里，建筑物的瓦楞板，門窗結(jié)構(gòu)，墻壁裝飾物等建筑用材。由于電氣絕緣性能優(yōu)良，可在電氣、電子工業(yè)中，用于制造插頭、插座、開關(guān)和電纜。在日常生活中，聚氯乙烯用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等！具體分類：(一)PVC一般軟制品利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。(二)PVC薄膜PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。(三)PVC涂層制品有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100攝氏度以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。(四)PVC泡沫制品軟質(zhì)PVC混煉時，加入適量的發(fā)泡劑做成片材，經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材，可替代木材試用，是一種新型的建筑才材料。(五)PVC透明片材PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料―如月餅包裝盒。(六)PVC糊樹脂將PVC分散在液體增塑劑中，使其溶脹塑化而成增塑溶膠，通常用乳液或微懸浮樹脂，還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等，經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁摎馀莺?，配成PVC糊，再用進(jìn)、浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。如衣架