聚氯乙烯PVC.pptx

聚氯乙烯(PVC)
一、综述:
: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
:聚氯乙烯分子链结构如下:
~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~
Cl
Cl
Cl
二、合成方法

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:
CH≡CH+HCl →CH2=CHCl
(2)联合法:
CH2=CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl →CH2=CHCl+HCl
CH≡CH+HCl →CH2=CHCl
(3)氧氯化法:
2CH2=CH2+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

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
~
~
最高工作温度/℃
70
50~100
吸水率(浸24h)/%
~
~
热导率/[W/(m•K)]
~
~
拉伸强度/MPa
35~52
10~24
线膨胀系数/(x10-5K-1)
5~18
7~25
伸长率/%
<40
100~500
体积电阻率/(Ω•cm)
1012~1016
1011~1014
弯曲强度/Mpa
70~112
介电损耗角正切(106Hz)


压缩强度/MPa
55~85

相对介电常数(60~106Hz)
2~
4~9
悬臂梁冲击强度/(J/m)
~
介电强度/(kV/mm)
≥18
≥14
邵氏硬度
75~85(D)
50~95(A)

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。

Tg是PVC的理论使用温度的上限,超过此温度PVC开始软化。PVC的Tg
在80~85℃。
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。

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
30


无
氢氧化钠
30
-

无
甲醛
37


发白,失去光泽
乙醇
95


无
汽油
120
-

无
苯
一天后,分层失光
丙酮
2h即发白,分层
氯磺酸


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。

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P