PVC分类与结构.docx

PVC的分类与结构、性能及应用1 绪论PVC主要成分为聚氯乙烯聚氢乙烯，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。PVC工业品位白色或浅黄色粉末，相对密度1.36，氯含量56%～58%。PVC有色泽鲜艳、耐腐蚀、耐磨性、牢固耐用、电绝缘性好以及难燃、自熄等优点。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加。PVC很坚硬，无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。另外，在PVC加工中，由于树脂熔融时分子之间的摩擦、剪切以及树脂和加工设备之间的相互摩擦，很容易造成树脂的降解和设备黏结，为了降低熔融过程中树脂相互摩擦以及与设备的黏结，改善加工性能和提高塑料制品的物理，选择合适的润滑剂是很重要的，是PVC加工的关键[1]。虽然润滑剂是聚氯乙烯（PVC）制品的不可或缺的助剂，但是，润滑剂的理论研究远远落后于热稳定剂、光稳定剂等其他塑料助剂的理论研究[1]。聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一，其制品是现今深受喜爱并且具有非常广泛的用途的一种合成材料。它是全球使用量在各种合成材料中高居第二[2]，其产销量仅略低于聚乙烯（PE）。但是，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，其产品一般不存放食品和药物[2]。仅仅在1995年，PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为530万吨。在德国，PVC的生产量和消费量平均为140万吨。PVC以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用[2]。近年来，国内PVC发展迅速，新建、扩建项目纷纷上马，产能、产量大幅提高。1997--2006年PVC产能、产量年均增长率分别高达22.2％和20.0％[3]。表1 今年中国PVC产能、产量和消费量[4]项目年份198519901995200020012002200320042005200620072008产能/kt67013941800280034004167519765628772105851272015810增长率/%---3.4421.4322.5624.7226.2733.6820.6720.179.18产量/kt5807851374239728773389424350886682823897178820增长率/%---25.6920.0317.825.219.9231.3323.2915.32-9.26产/能比/%75.8256.3176.3385.6184.6281.3381.6477.5476.1777.8376.3955.79消费量/kt--19364529528657666490710079189193102719993.68增减/%---24.9232.159.0812.569.411.5216.111.73-产/消比/%-　-　70.8752.9254.4358.7861.7470.8781.9989.6294.61-　2 聚氯乙稀的分类　　根据生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。 通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂 是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。 　　根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。 　　根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种，约占PVC总产量的80%左右，其次，用乳液法制得糊状树脂[4]。下面图表列出这四种聚氯乙烯的基本特性。表2 四种聚氯乙烯的基本特性品种悬浮法乳液法本体法溶液法特性不含金属离子，有良好的电绝缘性及热稳定性颗粒较细，含杂质较多，电绝缘性及热稳定性不及悬浮法含杂质极少，纯度高。热稳定性和电绝缘性优于悬浮法含杂质极少纯度高，成本高，价格高。聚合物的分子量不高2.1悬浮聚合法　使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等[2]。引发剂多采用有机过氧化物和