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每天和PVC打交道,伱真的知道TA是怎麼來的?
編輯:AG海底漫游   發布時間:2019-02-13

聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride 簡稱PVC)樹脂是由聚乙烯(Vinyl Chloride 簡稱VCM)單體聚合而成的熱塑性高聚物,其分子式-(CH2-CHCl)n-,其中n表示平均聚合度。PVC為無定形聚合物,含結晶度5%-10%的微晶體,熔點為175℃。目前商品化的PVC樹脂的平均相對分子質量範圍:        

1.9×105-5.0×106(Xn=350-8000)        

我國工業化生産的聚氯乙烯樹脂以懸浮法及乳液法兩種為主。聚氯乙烯廣泛運用于塑料制品行業。以SG型樹脂(疏松型)為例,1-3樹脂主要用于、電纜、塑料拉料、鞋類加工領域;5-8樹脂主要用于塑料門窗、塑鋼門窗、上下水管穿線管、扣闆、塑料管件、管材、農用薄膜、煙膜等加工領域。懸浮法樹脂的型号與主要用途見表1-1。        

表1-1 SG型樹脂型号及用途        

型号        

級别        

主要用途        

SG-1        

一級A        

高點絕緣材料        

SG-2        

一級A        

電絕緣材料、薄膜        

一級B        

一般軟制品        

SG-3        

一級A        

電絕緣産品、農用薄膜、人造革表面膜        

一級B        

全塑涼鞋        

SG-4        

一級A        

工業和民用薄膜        

一級B        

軟管、人造革、高強度管材        

SG-5        

一級A        

透明制品        

一級B        

硬管、硬片、單絲、套管、型材        

SG-6        

一級A        

唱片、透明片        

一級B        

硬闆、焊條、纖維        

SG-7        

一級A        

瓶子、透明片        

一級B        

硬質注塑管件、過氯乙烯樹脂        

SG-8        

一級A        

硬制品、真空容器内壁        

目前PVC生産的聚合工藝主要有五種,即懸浮、本體、乳液、微懸浮及溶液聚合工藝。其中懸浮聚合工藝一直是工業生産的主要工藝,絕大部分均聚及共聚産品都是采用懸浮聚合工藝。以美國為例,PVC生産工藝中,懸浮聚合占87.8%,本體聚合占4.4%,乳液和微懸浮占6.4%,溶液聚合占1.4%。與美國相比,西歐乳液和本體聚合的比例較大,而日本則懸浮聚合占的比例較大。        

PVC大分子是以頭-尾連接的。由于聚合過程中産生副反應,脫氯化氫反應及氧化反應等因素導緻大分子鍊段上有頭-頭連接,産生不飽和雙鍵,形成帶有氯原子的叔碳原子及形成各種長的支鍵和含氧基團,懸浮聚合的聚氯乙烯分子鍊約有30-50個支鍊。        

PVC分子鍊上的氯原子與氯原子相對位置的不同有無規,間規和全同等構型,PVC以無規立構為主,所以基本上是無定型結構。全同立構極少,間同立構約占7.15%。它易形成細小的微晶。這種晶體使增塑劑難于進入,隻有較高的溫度才能形成結晶鍊段。        

PVC合成工藝流程見圖1-1。        

圖1-1 PVC合成簡單工藝流程圖        

PVC樹脂的性能        

PVC材料是一種非結晶性材料,剛性PVC是使用zui廣泛的塑料材料之一。它具有不易燃性、高強度、高耐侯性以及優良的幾何穩定性。對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不适用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。        

PVC樹脂的分子量、潔淨度、軟化點等物理性能随聚合反應條件(溫度)而變化。一般而言,PVC樹脂的性能見表1-2。        

表1-2 PVC主要性能        

項目        

性能        

物理性能        

折射率nD20=1.544,密度1.35~1.45g/cm3,表現密度0.40-0.65g/m3,比熱容1.045~1.463j/(g·℃),熱導率2.1KW/(m·K)        

顆粒大小:懸浮聚合60~150um,本體聚合30~80um,糊樹脂0.1~2um。摻混20~80um        

熱性能        

85℃以下呈玻璃态,85~175℃呈粘彈态,無明顯熔點,175~190℃為熔融狀态,190~200℃屬粘流态        

脆化點-50~60℃,軟化點75~85℃,玻璃化轉變溫度在80℃上下,100℃以上開始分解,180℃以上快速分解,200℃以上劇烈分解并變黑        

燃燒性能        

PVC在火焰上能燃燒,并降解釋放出HCL、CO和苯等低分子量化合物;離火自熄        

電性能        

耐電擊穿,可用于10KV低壓電纜        

老化性能        

較耐老化,但在光照(尤其光波長為270~310nm時)和氧氣作用下會緩慢分解,釋放HCl,形成羰基、共轭雙鍵而變色        

化學穩定性        

在酸、堿和鹽類溶液中較穩定        

耐溶劑性        

除了芳烴(苯、二甲苯)、苯胺、二甲基甲酰胺、四氫呋喃、含氯烴(二氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯)、酮、酯類以外,對水、酒精和汽油等均穩定。        

耐磨性        

室溫下耐磨性超過硫化橡膠        


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