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        PVC英文簡稱聚氯乙烯

        2023-04-11 15:45:48

        聚氯乙烯,英文簡稱PVCPolyvinylchloride),是氯乙烯單體(vinylchloridemonomer,VCM)在過氧化物、偶氮化合物和其他引發劑中,或在光和熱的影響下根據自由基聚合反應機制聚合的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱為氯乙烯樹脂。

        聚氯乙烯是一種不定形的白色粉末,支化程度小,密度1.4,玻璃溫度77~90℃,170℃開始分解,光熱穩定性差,在100℃以上或長期陽光下,會分解氯化氫,進一步自動催化分解,導致顏色變化,物理機械性能也迅速下降,在實際應用中必須添加穩定劑,提高熱光穩定性。

        工業生產的PVC含量一般為5萬~在11萬范圍內,具有較大的多分散性,含量隨著聚集溫度的降低而增加;無固定溶點,80085℃開始變軟,130℃變成粘彈態,160℃~180℃開始轉化為粘流態;機械性能好,抗拉強度60MPa上下,沖擊強度510kJ/m2;介電性能優異。

        1構成構造

        聚氯乙烯是一種聚合物材料,用氯原子代替聚乙烯中的氫原子,是一種含有少量結晶結構的不定形聚合物。該材料的結構如下:[CH2CHCl]n。聚氯乙烯是一種線性聚合物,大多與頭尾結構相連。碳原子呈鋸齒狀排列,所有原子均為鋸齒狀,所有原子均為鋸齒狀。σ鍵連接。所有碳原子均為sp3雜化。

        PVC構造

        聚氯乙烯分子鏈中有短間規立構。隨著聚合反應溫度的降低,間規立構的整潔度提高。聚氯乙烯大分子結構中存在頭部結構、支鏈、雙鍵、丙烯基氯、叔氯等多變性結構,導致耐熱變形和抗老化差。假裝交聯后,這些缺陷可以被消除。

        PVC立構整齊

        交聯分為輻射交聯和化學交聯。

        1.輻射交聯。采用高能輻射,鈷60輻射源產生的輻射或電子輻射一般加速產生電子輻射,主要采用后者。然后用交聯助劑(兩個或幾個碳碳雙鍵結構的單個)進行交聯。但操作難度大,對系統要求高。

        2.化學交聯。使用三唑二磺胺鹽鹽。(FSH)在交聯中,交聯機制取代了胺和硫基結合攻擊碳氯極性鍵的反應。交聯后,產品的抗紫外線、耐溶劑、耐溫、沖擊韌性等特性將得到全面提高。

        2發展歷程

        早在1835年,聚氯乙烯就是美國V.勒尼奧發現,用陽光照射氯乙烯產生了一種白色固體,即聚氯乙烯。

        PVC19世紀被發現過兩次,一次是1835Henrivictorrregnault,另一次是EugenBaumann1872年發現的。在兩次機會中,這種聚合物出現在太陽下的氯乙烯量杯中,變成了白色固體。20世紀初,俄羅斯化學家Ivanostromislensky和德國Griesheim-Elektron的科學家Fritzklatte同時嘗試將PVC用于商業行為,但難點在于如何加工這種硬脆的聚合物。1926年,美國B.F.Godrich企業的WaldoSemon生成PVC。B.F.GoodrichCompany1926年開發了加入各種添加劑熔化PVC的方法,使其成為更靈活、更易加工的材料,并迅速得到廣泛的商業應用。

        1914年,人們發現使用有機過氧化物可以加速氯乙烯的聚集。1931年,德國法公司采用乳液聚合法實現聚氯乙烯的工業生產。1933W.L.西蒙提出將高沸點溶劑和磷酸三甲酚酯與聚氯乙烯加熱混合,制成軟聚氯乙烯產品,使聚氯乙烯產品化取得真正突破。1936年,英國卜內門化工公司、美國聯合碳化物公司和固特里奇化工公司幾乎同時開發了氯乙烯的懸浮聚合物和聚氯乙烯的加工和應用。為了簡化生產工藝,節能降耗,1956年,法國圣戈邦公司開發了本體聚合法。1983年,世界總消費量約為11.1Mt,總生產能力約17.6Mt;它是僅次于聚乙烯生產的第二大塑料品種,約占塑料總產量的15%。中國自主設計的PVC生產裝置于1956年在遼寧錦西化工廠試生產,3kt設備于1958年正式工業生產,1984年生產530.9kt。

        聚氯乙烯在20世紀30年代初實現了工業化。自20世紀30年代以來,聚氯乙烯的產量一直是世界上塑料消費的首位。20世紀60年代末,聚乙烯取代了聚氯乙烯。雖然聚氯乙烯塑料排名第二,但產量仍占塑料總產值的四分之一以上。

        20世紀60年代以前,單個氯乙烯的生產主要是電石乙炔,因為電石的生產需要大量的電能和焦炭,成本高。20世紀60年代初,乙烯氧氯化生產氯乙烯工業化后,各國轉向更便宜的石油。此外,由于大部分聚氯乙烯原料(重量約57%)是制堿行業的副產品氫氣,不僅原料來源豐富,而且是發展氯堿行業和平衡氫氣的重要產品之一。因此,雖然聚氯乙烯在塑料中的比重有所下降,但仍保持著較高的增長速度。

        PVC塑料產品應用廣泛,但在20世紀70年代中期,我們意識到PVC樹脂和產品中殘留的單個氯乙烯(VCM)它是一種嚴重的致癌物,無疑會在一定程度上影響聚氯乙烯的發展。然而,我們通過汽車和其他方式成功地減少了殘留的VCM,使聚氯乙烯樹脂中的VCM含量低于10ppm,滿足了衛生樹脂的要求,擴大了聚氯乙烯的使用范圍。甚至樹脂中的VCM含量也低于5ppm,處理后的殘留VCM也很少。它對人體基本無害,可用作食品藥品包裝和兒童玩具。

        3主要分類

        根據應用范圍的不同,聚氯乙烯可分為:通用聚氯乙烯樹脂、高聚合聚氯乙烯樹脂和交聯聚氯乙烯樹脂。通用聚氯乙烯樹脂是由氯乙烯單體在引發劑的影響下聚合形成的;聚合聚氯乙烯樹脂是指在氯乙烯單體聚合系統中加入鏈生長劑的樹脂;交聯聚氯乙烯樹脂是在氯乙烯單體聚合系統中加入雙烯和多烯的交聯劑的樹脂。

        根據氯乙烯單體的獲取方法,可分為電石法、乙烯法和進口法(EDC、VCM)單法(習慣上將乙烯法和進口單法統稱為乙烯法)。

        根據聚合方法,聚氯乙烯可分為四類:浮式聚氯乙烯、乳液聚氯乙烯、溶液聚氯乙烯。浮式聚氯乙烯是產量的一種,約占聚氯乙烯總產量的80%。浮式聚氯乙烯按絕對粘度分為六種類型:XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6.型號中各字母的含義:X-飄浮法;S-松散型;J-緊密型。

        根據增粘劑含量,PVC塑料常分為:無增塑PVC,增粘劑含量為0;硬PVC,增粘劑含量低于10%;半硬PVC,增粘劑含量為10-30%;軟PVC,增粘劑含量為30-70%;聚氯乙烯糊塑料,增粘劑含量超過80%。

        4制備方法

        聚氯乙烯可以由乙烯、氯和催化劑代替反應制成。由于其耐火性和耐熱性,聚氯乙烯廣泛應用于各行各業的各種商品:電線皮、光纖皮、鞋、手袋、袋、配件、招牌和廣告牌、建筑裝飾用品、家具、裝飾品、滾軸、喉管、玩具(如意大利Rody”跳跳馬)、門簾、卷門、協助醫療用品、手套、一些食材的保鮮紙、一些服裝等。

        聚合方法

        聚氯乙烯采用自由基加成聚合法制備。聚合法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法,主要是懸浮聚合法,約占聚氯乙烯總產量的80%。將純水和液化的VCM和增稠劑參與到反應罐中,然后加入引發劑和其他添加劑。加熱到一定溫度后,VCM發生自由基聚合反應,產生聚氯乙烯顆粒。


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