聚氯乙烯树脂的形态与聚合方法
高聚合度聚氯乙烯的合成
高聚合度聚氯乙烯的合成
高聚合度聚氯乙烯（HPVC）树脂一般是指平均聚合度在1700~4000的PVC。
HPVC树脂的合成以悬浮法为主，聚合工艺又可细分为低温法和扩链剂法。
低温法合成的树脂呈长链线型、规整性和结晶度较高，制品质量可靠，但是低温下聚合热传递难度大，对装置撤热系统要求苛刻，生产周期长，故而在高温下辅助于添加扩链剂非常必要。
扩链剂法即在聚合体系中添加带双键的反应性单体，比如邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、马来酸二烯丙酯（DAM）、三聚氰酸三烯丙酯（TAIC）、乙二醇二甲酯丙烯酸酯（EGDMA）、丙三醇二（甲基）丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等，使PVC分子间形成交联或缠结，聚合度增加。
聚氯乙烯的结构式
聚氯乙烯的结构式聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）是一种重要的合成树脂，其结构式为[-CH2-CHCl-]n。
它是由氯乙烯单体经过聚合反应而成的高分子化合物，具有优异的物理性质和化学稳定性，广泛应用于建筑、电子、医疗、包装等领域。
聚氯乙烯的结构中，每个单体分子中的氯原子与相邻单体分子中的氢原子形成了氢键，从而使得聚合物分子间的相互作用增强，提高了聚合物的强度和硬度。
同时，氯原子的存在也使得聚氯乙烯具有较好的耐腐蚀性和耐候性，能够在恶劣环境下长期使用。
聚氯乙烯的制备方法主要有乳液聚合法、悬浮聚合法和乙烯氯化法。
其中，乳液聚合法是最常用的方法之一，它是将氯乙烯单体与乳化剂、水等混合后，在催化剂的作用下进行聚合反应，得到聚氯乙烯乳液。
悬浮聚合法则是将氯乙烯单体与水、乳化剂、溶剂等混合后，在搅拌的条件下进行聚合反应，得到聚氯乙烯颗粒。
乙烯氯化法则是将乙烯与氯气在催化剂的作用下进行反应，得到氯乙烯单体，再进行聚合反应得到聚氯乙烯。
聚氯乙烯的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 建筑领域：聚氯乙烯管道、地板、墙板、屋顶等建筑材料，具有防水、防火、隔音、保温等优良性能。
2. 电子领域：聚氯乙烯电线、电缆、绝缘材料等，具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性能好等特点。
3. 医疗领域：聚氯乙烯制成的输液管、血袋、手术器械等，具有无毒、无味、耐腐蚀等特点。
4. 包装领域：聚氯乙烯制成的塑料袋、瓶子、盒子等，具有耐磨、耐腐蚀、透明度高等特点。
聚氯乙烯作为一种重要的合成树脂，在各个领域都有广泛的应用。
随着科技的不断发展，聚氯乙烯的制备方法和应用领域也在不断拓展和改进，为人们的生活带来了更多的便利和舒适。
聚氯乙烯知识点
第六章：聚合物产品典型生产工艺聚氯乙烯聚合工艺、工艺流程、应用与改性定义：聚氯乙烯（PVC)是一种含微晶的无定形热塑性塑料，相对分子质量约：4万~15万。
用途：绝缘材料、防腐蚀材料、日用品材料，建筑材料、农用材料氯乙烯聚合一般按自由基机理进行，PVC树脂的产生方法：悬浮聚合法。
常用的塑料有聚乙烯(PE) 、聚丙烯(PP) 和聚氯乙烯(PVC) 。
根据介质不同，聚合方法有四种，分别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。
一：聚合工艺1、单体：氯乙烯（纯度要求：≥99.98）单体，由乙烯氧氯化法或乙炔法生产。
2、分散剂：a、主分散剂：纤维素醚、部分水解的聚乙烯醇eg:甲基纤维素MC；羟丙基甲基纤维素HPMC作用：控制颗粒大小的作用b、助分散系：小分子表面活性剂、低水解度的聚乙烯醇作用：提高颗粒中的孔隙率3、引发剂:主要用复合型的引发剂。
选择在反应温度下引发剂的半衰期为2h，以达到匀速聚合的要求eg:过氧化二月桂酰、过氧化二环已酯4、其他助剂5、工艺条件：温度：氯乙烯悬浮聚合温度：45~65℃，要求严格控制误差±0.2℃由于氯乙烯易发生单体链转移反应，因此在生产中主要由温度控制相对分子质量，聚合时间：4~8h二、工艺流程采用间歇操作注意：氯乙烯是致癌物三、应用与改性应用方面：PVC耐酸、耐碱良好，可作防腐材料PVC电气性能优良，广泛用作绝缘材料PVC具有很好的隔水性和阻燃性，广泛用于制造水管、浴帘、电线。
PVC分子间结合力较强，受热后容易放出HCI，纯粹的PVC 树脂不能直接加工使用，必须加入各种添加剂配料后制成各种塑料制品。
PVC塑料性能具有多样化，可制成硬质、半硬质品和软质制品。
PVC加工成型容易，可以方便地用挤出、吹塑、压延、注射等方法加工成各种管材、棒材、薄膜等。
改性方面：原因：聚氯乙烯树脂热稳定性差，使其加工性能恶化，制品性能下降PVC的抗冲击性、耐老化性、耐寒性能等均较差改性方法：改变聚氯乙烯大分子链结构，氯乙烯与其他单体共聚合，聚氯乙烯与增强材料及其它配合剂的复合，聚氯乙烯与其他聚合物共混等方法。
聚氯乙烯(PVC)材料概述
3
2.氯乙烯单体的聚合
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。
硬质PVC（UPVC）的化学稳定性
化学介质 硫酸 氢氧化钠 甲醛 乙醇 汽油 苯 丙酮 氯磺酸
浓度/% 质量变化/%
30
0.007
30
-0.042
37
0.020
95
0.020
120
-0.026
一天后，分层失光
2h即发白，分层
0.5h后全部碳化
拉伸强度保持率/% 90.0 94.2 94.5 90.8 91.4
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
4
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
1.35~1.46 1.16~1.35 最高工作温度/℃
70
50~100
吸水率（浸24h）/% 拉伸强度/MPa
6
2.热性能：
Tg是PVC的理论使用温度的上限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。
7
3.化学性能：
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。
聚氯乙烯(PVC)树脂
3缺点
二、光、热、氧的稳定性极差——添加稳定剂 PVC树脂支链上的氯原子不稳定，光、热、氧非常敏感，很容易分解。纯PVC树 脂在90℃时就会轻微降解，对所以说纯粹的PVC树脂是不能加工的，必须添加热稳 定剂才能加工。
铅盐单体 金属皂
复合铅盐稳 定剂 稳定剂
有机辅助热
稳定剂 抗氧剂 硬脂酸钙
钙锌稳定剂
聚合方法 悬浮聚合 乳液聚合 本体聚合 温度调节 容易 容易 难 聚合度 低 高 低 聚合物形态 粉状小粒子 糊状 粉状小颗粒 工艺及产物特点
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。
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。 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 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
聚氯乙烯（PVC）树脂
陈军强 2017.12.01
目录
1
第 1 部分
简介Βιβλιοθήκη 2第 2 部分检测
3
第 3 部分
缺点
4
第 4 部分
其他辅料
第 1 部分
简介
1简介
概述
定义：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
3缺点
四、流动性差，塑化能力差——添加润滑剂
降低聚合物分子之间 的摩擦力，增加聚合 物的加工流动性和均 匀性
减少聚合物熔体与螺 杆、料筒和模体之间 的黏结强度，降低它 们之间的摩擦力
3缺点
润滑剂种类 • 单硬酸甘油酯 简称单甘酯，含酯量要大于42%，它属于纯内润滑剂，熔点 58℃左右，作为内润滑剂的性能很优秀，应用很广泛。 • 硬脂酸钙 硬脂酸钙作为内润滑剂还具有促进塑化的优点，但长期受热以后制 品很容易变红，而且添加量不能过大，一般不能超过0.7%。 • 硬脂酸 硬脂酸是一种内外润滑剂，它在添加量少的时候是一种外润滑剂，添 加量刚好的时候是内润滑剂，而添加量大的时候，多出的部分有起到了外润滑 剂的作用。一般不使用它作为润滑剂，而是作为钙粉的包覆物质来使用的。 • DOP DOP作为一种内润滑剂它还具有促进塑化、增加流动性、降低熔体粘 度等作用，是一种很好的润滑剂。但是由于它的挥发点是180℃，这使得它制 品在加工过程中容易挥发，使得产品变脆，力学性能降低。 • 石蜡、PE蜡。。。
各PVC树脂简介new
高聚合度聚氯乙烯（HP-PVC）树脂一简介高聚合度聚氯乙烯（简称HP-PVC）是指平均聚合度在1700（K≥80）以上的聚氯乙烯树脂。
HP-PVC的牌号以平均聚合度分，有2000、2500、3000、4000、和8000等几种，以平均聚合度为2500最常用。
生产方法有悬浮法和乳液法或微悬浮法。
优点：强度高、回弹性好、压缩永久性变形小、耐热、耐寒、耐老化、耐疲劳、抗磨、蠕变性小等，对制品有一定的消光作用。
高聚合度聚氯乙烯树脂（YH2500）采用低温生产工艺，PVC分子链团的结晶相大大提高，分子量的增大使无规分子链间的缠绕点增多，大分子链滑移困难，因而其拉伸强度大、伸长率高，制品硬度随温度变化小，具有橡胶材料的消光性及类似交联结构，手感好。
相比之下，普通PVC软质制品的力学强度偏低，其耐热性、耐寒性、耐久性差，增塑剂易迁移，弹性不足等缺陷，制约了其在高档产品中的应用，YH2500树脂的开发，改进了普通PVC 材料的力学性能尤其是冲击回弹性，压缩永久变形率与磨耗得到良好改进。
使之达到了弹性材料的要求。
HP-PVC用于软制品时使用寿命较长。
K值为95的HP-PVC树脂比通用PVC树脂的增塑剂吸收速度快、吸收量大、密度小，用于轻量化的汽车配件、耐磨耐折的电线电缆、民用鞋底、地板覆层、屋顶卷材等。
HP-PVC压缩回弹性能比通用PVC有明显提高，可作为橡胶的替代品，适用于汽车的弹性体复合物、工业机械垫料和其他弹性部件。
HP-PVC树脂复合物具有良好的抗撕裂性能。
可用于汽车制动装置和加速器踏板敷层及代替具有相同的耐磨损性能的材料，如用做高抗撕裂软膜。
HP-PVC树脂复合物具有较宽的使用温度、较低的脆化温度和优良的耐高温和耐蠕变性能，硬度对温度的依赖性小，可制作耐寒、耐油、耐老化、耐海水等制品，如输送热水或油类介质的耐热管和电缆护套、电器孔塞衬垫。
HP-PVC树脂可用在医学领域，如塑料血袋、输液管等，但要求其不含有毒性物质、溶出性小、生物相溶性好(如溶血性低、抗凝血性好)等,因此要求HPVC树脂在生产过程中不使用有毒助剂(如甲苯、腈基团等),树脂残留VCM含量低,热稳定性高。
氯乙烯乳液聚合方法制造聚氯乙烯增塑树脂
单体中。这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子
的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般
乳液法生产的 PVC 树脂的粒径为 0.10.2mm，悬浮 法为 20―200mm。引发剂体系与悬浮聚合也有所
不同，通常是含有过硫酸盐的氧化还原体系。干
燥方法也设计成可以保持较小的粒径的方式,常
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
叫分散型树脂），少量用于乳胶。在欧洲，各种
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
乳液工艺也用于生产通用树脂，尤其是压延和挤 出用树脂。
氯乙烯乳液聚合方法的最终产品为制造聚
氯乙烯增塑糊所用的的聚氯乙烯糊树脂 （E-PVC），工业生产分两个阶段：第一阶段氯乙
烯单体经乳液聚合反应生成聚氯乙烯胶乳，它是
常采用一些喷雾干燥剂。由于不可能将乳化剂完 全除去，因此用乳液法生产的树脂不能用于生产
需要高透明性的制品如包装薄膜或要求吸水性
很低的制品如电线绝缘层。一般来说乳液聚合
PVC 树脂的高于悬浮聚合的树脂，然而需要以液 体形式配料的用户使用这种树脂，如糊树脂。在
美国大部分乳液聚合的树脂产品都是糊树脂（又
乳液聚合生产工艺
乳液法聚合是在乳化剂存在下，将 VCM 分散
在水中形成乳状液，然后引发聚合生产乳液 PVC
树脂的方法.策合时，整个体系发生了相转变过 程，即从开始时的液一液乳状液系统.经聚合后
转变为固一液乳状液系统。
它们是她的化身，在每一个夜晚，她都和它们约会，将那些悄悄话告诉它们
乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用 更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于
后，经剪切作用崩解为直径更小的颗粒而形成不 沉降的聚氯乙烯增塑糊，工业上称之为聚氯乙烯
聚氯乙烯(pvc)树脂
详细描述
微悬浮聚合生产工艺是一种能够生产高分子量聚氯乙烯树脂的方法，通过将氯乙烯单体、 微悬浮剂、水和其他添加剂在聚合反应器中进行聚合反应，形成微小颗粒状的聚氯乙烯 树脂。该工艺具有产品性能优异、应用范围广等优点，在高端领域有较好的应用前景。
溶液聚合生产工艺
总结词
适用于特殊性能产品的生产工艺
VS
详细描述
04
PVC树脂的环境影响与 可持续发展
PVC树脂的环境影响
生产过程中的环境污染
PVC树脂的生产过程中需要使用大量的化学原料，如氯气和乙烯， 这些原料的加工和运输过程中可能对环境造成污染。
废弃物处理问题
PVC树脂不易在自然环境中分解，如果处理不当，可能对土壤和水 源造成污染。
温室气体排放
PVC树脂的生产过程中会产生大量的温室气体，加剧全球气候变化。
聚氯乙烯(pvc)树脂
目录•Biblioteka PVC树脂的简介 • PVC树脂的生产工艺 • PVC树脂的改性 • PVC树脂的环境影响与可持续发展 • PVC树脂的市场与发展趋势
01
PVC树脂的简介
PVC树脂的定义
01
聚氯乙烯（PVC）树脂是一种由氯 乙烯单体通过聚合反应生成的聚合 物，是一种白色或微黄色的热塑性 塑料。
常用的稳定剂包括铅盐稳定 剂、有机锡稳定剂、稀土稳 定剂等，可根据具体需求选
择合适的稳定剂。
稳定改性后的PVC树脂具有良 好的热稳定性和耐候性，广泛 应用于建筑材料、汽车零部件
等领域。
填充改性
填充改性是通过添加填充剂来改善PVC树脂的物理机械性能和加工性能的一种方法。
常用的填充剂包括碳酸钙、滑石粉、硅灰石等无机物和木粉、纸浆等有机物，可根 据具体需求选择合适的填充剂。
聚氯乙烯分子结构
聚氯乙烯分子结构聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物，是一种广泛应用于工业和家庭用品中的塑料。
它的分子结构由氯乙烯单体的重复单元组成，这些单元通过共价键连接在一起。
聚氯乙烯的分子式为（C2H3Cl）n，其中n表示聚合度，即聚合物中单体的重复次数。
聚氯乙烯的分子结构具有以下特点：1.单体结构：氯乙烯的化学式为CH2=CHCl，它由两个碳原子、三个氢原子和一个氯原子组成。
氯乙烯中的碳原子之间通过双键连接在一起，而氯原子连接在双键上的一个碳原子上。
2.共价键连接：在聚合过程中，氯乙烯分子中的双键会被打开，形成一个自由基中间体。
多个自由基中间体之间会发生相互作用，并与其他氯乙烯单体分子相连，形成共价键连接。
3.聚合度：聚氯乙烯的分子结构由氯乙烯单体的重复单元组成。
聚合度决定了聚氯乙烯的分子量，分子量越大，聚氯乙烯的物理性质越好。
4.线性结构：在大多数情况下，聚氯乙烯是一种线性聚合物，即每个单体只与两个相邻的单体连接在一起。
但也可以通过引入交联剂或改变聚合条件，使聚氯乙烯具有分支或交联结构。
5.氯原子的存在：聚氯乙烯中的氯原子对其性质有着重要的影响。
氯原子的存在使聚氯乙烯具有良好的耐化学性和抗腐蚀性，但也使其在高温下易分解。
聚氯乙烯的分子结构对其物理性质和化学性质都有着重要影响。
其线性结构使其具有良好的抗拉强度和耐用性，可以应用于制造各种硬质和柔软的塑料制品。
与其他塑料相比，聚氯乙烯的成本较低，韧性好，易于加工和成型。
然而，聚氯乙烯也存在一些问题。
首先，聚氯乙烯的生产过程中会释放出有害物质，如氯气、二噁英等，对环境和人体健康带来潜在风险。
其次，聚氯乙烯在高温下易分解，释放出有毒氯化物气体。
因此，在使用聚氯乙烯制品时需要注意避免长时间高温暴露。
总结起来，聚氯乙烯的分子结构由氯乙烯单体的重复单元组成，具有线性结构和良好的抗拉强度。
尽管聚氯乙烯存在一些环境和健康问题，但其广泛应用于工业和家庭用品中，说明其具有重要的经济和应用价值。
聚氯乙烯
肪烃和芳香烃等有机溶剂。
HPVC/SBR共混型热塑性弹性体工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约5%），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（ 1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。
工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。
而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万。
硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。
硬质聚氯乙烯可以用增强材料。
[2]材料性质给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件密度 1380 kg/m3杨氏弹性模量(E) 2900-3400 MPa拉伸强度(σt) 50-80 MPaElongation @ break 20-40%Notch test 2-5 kJ/m2玻璃转变温度87℃熔点212℃Vicat B1 85℃导热率 (λ） 0.16 W/m.K热膨胀系数 (α） 8 10-5 /K热容(c) 0.9 kJ/(kg·K)吸水率 (ASTM) 0.04-0.4折射率硬质成型品 1.52~1.55Price 0.5-1.25kg聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。
但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。
聚氯乙烯的燃烧分为两步。
先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。
成型性能1.无定形料，吸湿性小，流动性差，为了提高流动性，防止发生气泡，宜事先干燥。
2.极易分解，特别是在高温下与钢、铜接触更易分解（分解温度200度）。
成型温度范围小，必须严格控制料温。
3.使用螺杆式注射机及直通喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料。
聚氯乙烯 生产技术
聚氯乙烯生产技术聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，简称PVC）是一种重要的合成树脂材料，其生产技术涉及到多个环节和工艺。
本文将详细介绍聚氯乙烯的生产技术，并探讨其在工业生产中的应用。
聚氯乙烯的生产主要通过聚合反应完成，该反应一般使用乙烯氯化而成的氯乙烯作为原料。
首先，将氯乙烯与聚合引发剂、稳定剂等添加剂混合，并加热至适宜的温度，使其发生聚合反应。
聚合反应可以通过不同的方式进行，常用的方法包括乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合等。
乳液聚合是一种常见的聚氯乙烯生产方法。
该方法将氯乙烯、水、表面活性剂等添加剂混合，形成稳定的乳液。
然后，在适宜的温度和压力条件下，向乳液中加入引发剂，开始聚合反应。
聚合反应完成后，通过蒸发水分和干燥等工艺步骤，得到固体聚氯乙烯产品。
悬浮聚合是另一种常用的聚氯乙烯生产方法。
该方法将氯乙烯、水、引发剂、分散剂等添加剂混合，形成悬浮液。
然后，在适宜的温度和搅拌条件下，将氯乙烯悬浮液加入反应釜中，开始聚合反应。
聚合反应过程中，悬浮液中的氯乙烯单体逐渐聚合成聚氯乙烯微粒，形成乳浊液。
最后，通过过滤、洗涤、干燥等工艺步骤，得到固体聚氯乙烯产品。
溶液聚合是一种较少采用的聚氯乙烯生产方法。
该方法将氯乙烯溶解在适宜的溶剂中，加入引发剂和稳定剂等添加剂，形成聚合溶液。
然后，在适宜的温度和压力条件下，开始聚合反应。
聚合反应完成后，通过除去溶剂、干燥等工艺步骤，得到固体聚氯乙烯产品。
聚氯乙烯在工业生产中具有广泛的应用。
首先，聚氯乙烯可以用于制造塑料制品，如管道、电线电缆、塑料薄膜等。
其次，聚氯乙烯还可以用于制造塑料地板、壁纸、人造革等建筑装饰材料。
此外，聚氯乙烯还可以用于制造塑料袋、塑料瓶、塑料制品等日常生活用品。
聚氯乙烯的生产技术涉及到聚合反应的过程，常用的方法包括乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合等。
聚氯乙烯在工业生产中具有广泛的应用，包括制造塑料制品、建筑装饰材料和日常生活用品等。
随着科技的不断进步，聚氯乙烯的生产技术也在不断创新和改进，以满足市场需求并提高产品质量。
聚氯乙烯树脂生产工艺
聚氯乙烯树脂生产工艺聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）是一种由氯乙烯（Vinyl Chloride，VC）聚合而成的合成树脂，广泛应用于建筑材料、电线电缆、家具等领域。
下面简单介绍聚氯乙烯树脂的生产工艺。
聚氯乙烯树脂的生产工艺主要包括三个步骤：氯乙烯的聚合、树脂化和制备成型。
第一步，氯乙烯的聚合。
聚氯乙烯的聚合一般采用乳液聚合法。
首先，在反应釜中加入乳化剂、发生剂和增塑剂，然后加入氯乙烯，通过搅拌和加热使乳液发生聚合反应。
聚合反应需要控制反应温度和反应时间，以确保聚合产物的质量和收率。
第二步，树脂化。
聚合后的乳液经过过滤、脱溶剂等处理，去除其中的杂质，得到含有PVC颗粒的树脂块。
然后将树脂块送入下一步的制备成型工序。
第三步，制备成型。
制备成型一般包括塑化和成型两个步骤。
首先，将树脂块放入高速搅拌机中，加入增塑剂和其他辅助剂，通过高速搅拌使树脂块塑化成为形似胶状的物料。
然后，将塑化物料送入挤出机，在挤出机的作用下，将物料挤出成为所需形状的制品，如管道、板材等。
在聚氯乙烯树脂的生产过程中，还需要注意以下几点：1. 选择合适的原料。
氯乙烯的纯度和含杂物的含量会影响聚合反应的效果和树脂的质量，因此需要选择高纯度的氯乙烯作为原料。
2. 控制反应条件。
反应温度和反应时间需要根据具体情况进行调控，以控制聚合的程度和产物的质量。
3. 严格控制工艺参数。
制备成型过程中，需要根据物料的性质和制品的要求，合理调整挤出机的温度、转速等参数，以确保制品的质量。
4. 进行质量检测。
树脂的质量检测包括密度、拉伸强度、抗冲击性等指标，需要通过相应的测试方法和设备进行检测，以确保树脂达到标准要求。
以上就是聚氯乙烯树脂生产工艺的简要介绍，希望对您有所帮助。
聚氯乙烯的聚合原理
聚氯乙烯的聚合一、聚氯乙烯悬浮聚合原理聚氯乙烯工业化生产方法有四种：悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法。
悬浮聚合：通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引起剂引起而进行的聚合反应。
溶有引起剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。
整体看水为连续相，单体为分散相。
聚合在每一个小液滴内进行，反应机理与本体聚合相同，可看做小液珠本体聚合。
悬浮聚合体系普通由单体、引起剂、水，分散剂四个基本组分组成。
悬浮聚合体系是热力学不稳定体系，需借搅拌和分散剂维持稳定。
在搅拌剪切作用下，溶有引起剂的单体分散成小液滴，悬浮于水中引起聚合。
不溶于水的单体在强力搅拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不稳定的，随着反应的进行，分散的液滴又可能凝结成块，为防止粘结，体系中必须加入分散剂。
悬浮聚合产物的颗粒粒径普通在0.05～0.2mm。
其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
悬浮聚合法的典型生产工艺过程是将单体、水、引起剂、分散剂等加入反应釜中，加热，并采取适当的手段使之保持在一定温度下进行聚合反应，反应结束后回收未反应单体，离心脱水、干燥得产品。
悬浮聚合所使用的单体或者单体混合物应为液体，要求单体纯度≥99.9%。
表1.氯乙烯单体的指标，% 水，ppm 铁，ppm 乙醛，ppm 低沸物，ppm 高沸物，ppm 纯度≥99.9 ≤300 ≤5≤10≤10≤500在工业生产中，引起剂、份子量调节剂分别加入到反应釜中。
引起剂用量为单体量的0.1% ～ 1%。
悬浮聚合目前大都为自由基聚合，但在工业上应用很广。
如聚氯乙烯的生产75％采用悬浮聚合过程，聚合釜也渐趋大型化；聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产；其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。
聚合在带有夹套的搪瓷釜或者不锈钢釜内进行，间歇操作。
大型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或者(和)釜顶冷凝器，并设法提高传热系数。
pvc树脂生产工艺
pvc树脂生产工艺
PVC树脂（聚氯乙烯树脂）是一种广泛用于塑料制品生产的
重要原料。
在PVC树脂的生产中，通常采用乙烯为原料，通
过聚合反应得到PVC树脂。
PVC树脂的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将乙烯与氯气通过氯化反应生成乙烯氯化物，再通过裂解反应得到氯乙烯。
同时，聚合单体和稳定剂等辅助原料也需要准备好。
2. 聚合反应：将氯乙烯与聚合单体以及稳定剂等辅助原料一起进入聚合釜，在高温高压条件下进行聚合反应。
通过聚合反应，乙烯基链与氯乙烯链相互纠缠，形成PVC的线状结构。
3. 精馏分离：将聚合反应产物进行加热精馏，通过调节温度控制不同物质的沸点差异，使得PVC树脂从反应物中分离出来。
这一步骤通常需要多次精馏，以获得更纯净的PVC树脂。
4. 过滤干燥：将分离出来的PVC树脂进行过滤，去除其中的
杂质和颗粒物。
然后将PVC树脂通过干燥设备进行干燥，以
去除其中的水分。
5. 制粒和包装：将干燥后的PVC树脂进一步加工，通过挤出
或者压片等技术进行制粒。
然后将制得的PVC颗粒进行包装，以便运输和销售。
以上就是PVC树脂的生产工艺的基本步骤。
在实际生产中，还需要注意加热温度、加压条件以及各种辅助原料的使用等操作细节，以获得符合质量要求的PVC树脂产品。
聚氯乙烯
聚合物合成与工艺结课作业姓名李兰学号S********指导教师杜栓丽悬浮聚合法制聚氯乙烯聚氯乙烯(Polyvinyl chloride, PVC)位居五大通用树脂第二位是乙烯基聚合物中最主要的品种之一，其生产方法有悬浮法乳液法和本体聚合法等，其中悬浮法为主要生产法。
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则溶于单体中，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。
引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。
聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。
聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。
然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。
氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。
作食品包装用的 PVC ，游离单体含量应控制在1ppm 以下。
聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。
树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。
树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。
聚合反应釜是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。
为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化发展，最大已达到200m(见釜式反应器)。
聚合釜经多次使用后要除垢。
以聚乙烯醇和纤维素醚类等为悬浮稳定剂制得的 PVC 一般较疏松，孔隙多，表面积大，容易吸收增塑剂和塑化。
主要原材料：聚乙烯单体和聚合用去离子水是氯乙烯悬浮聚合缺一不可的主要原料。
（1） 聚乙烯单体 单体纯度要求>99.8%，杂质含量因生产方法不同而有差别，如单体中乙炔的含量：乙炔法生产路线要求其含量<510-，而乙烯氧氯化法则要求≤610-；二氯乙烷的含量<2610-⨯，Fe 7510-≤⨯。
聚氯乙烯单体聚合方式
聚氯乙烯单体聚合方式
聚氯乙烯（PVC）是一种常见的塑料材料，具有优良的耐用性和耐候性，广泛应用于建筑、医疗、包装等领域。
聚氯乙烯的生产过程中，通常采用聚合方式进行合成，而聚合是将单体分子通过化学反应连续连接成高分子化合物的过程。
聚氯乙烯的单体聚合方式主要包括乳液聚合和乙烯基氯聚合两种方式。
乳液聚合是一种常用的聚氯乙烯生产工艺，其过程是将氯乙烯单体溶解在水中形成乳胶，然后通过引发剂引发聚合反应。
在乳液聚合过程中，一般会加入乳化剂来稳定乳液系统，使得单体分子均匀分散在水中，并且能够吸附在乳液颗粒表面，促进聚合反应进行。
乳胶聚合具有操作简单、成本低廉的优点，且所得的聚合物颗粒分布均匀，适用于生产高质量的聚氯乙烯产品。
另一种常见的聚氯乙烯单体聚合方式是乙烯基氯聚合。
这种方法是通过聚乙烯单体与氯气在催化剂的作用下发生加成反应，形成聚氯乙烯高分子化合物。
乙烯基氯聚合方法具有反应速度快、产率高的特点，适用于批量生产聚氯乙烯树脂。
然而，乙烯基氯聚合对反应条件要求较高，需要精密的反应控制和催化剂配比，以确保聚合反应的顺利进行。
无论是乳液聚合还是乙烯基氯聚合，聚氯乙烯的单体聚合过程都需要控制适当的温度、搅拌速度、引发剂浓度等关键参数，以确保聚合反应的进行。
此外，在聚合过程中还需要处理产生的副产物和控制聚合物的分子量、分布等性能，以获得符合需求的聚氯乙烯产品。
总的来说，聚氯乙烯的单体聚合方式多样，每种方法都有其适用的场景和特点。
通过选择合适的聚合方式和优化生产工艺，可以生产出质量稳定、性能优良的聚氯乙烯产品，满足不同领域的需求。
1。
聚氯乙烯塑料简介
聚氯乙烯为由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物，英文名称 PolyvinyChloride，简称 PVC。PVC
力最早实现工业化的树脂品种之一，是在 20 世纪 60 年代以前产量最大的树脂品种，只是在 60 年代后期
退居第二位。近年来，由于 PVC 合成原料丰富、合成路线的改进、树脂中氯乙烯单体含量的降低，价格
PVC 在 160℃以前以颗粒状态存在，在 160℃以后颗粒破碎成初级粒子，在 190℃时初级粒子熔融。
29
②PVC 的加工稳定性不好，熔融温度 (160℃)高于分解温度 (140℃)，不进行政性难以用熔融塑化的 方法加工。改性方法一为在其中加入热稳定剂，以提高其分解温度，使其在熔融温度之上；二为在其中加
透明、无毒等优点，大有发展前途。PVC 热稳定剂可用于硬制品和软制品，在硬制品中的用量大于软制品。
PVC 常用的热稳定剂品种
种类
品种
性能
应用
铅盐类
三盐基碱性硫酸铅 热稳定性突出、电绝缘性好、不透 硬板、硬管、电缆护套、人造
明、有毒
革、注塑制品
三盐基碱性亚磷酸铅 热稳定性和电绝缘性优良、耐候性 硬质拉出、注塑制品、电缆、
PVC 塑料主要包括硬制品、软制品、糊制品及低发泡泡沫塑料制品等。
PVC 的突出性能为力学强度高、硬度大、耐化学腐蚀性好、电绝缘性好、印刷私焊接性好、阻燃、价
格低及软硬度可调等，常用于代替金属及木材。
PVC 的缺点为热稳定性不好，加工性能不好，耐冲击性不好，耐老化及耐寒性差。
我国的 PVC 合成厂家很多，大致有 80 余家，其中上海氯碱公司、齐鲁石化公司氯碱厂、北京化工二
氧化指数高达 45 以上。
(4)电学性能。PVC 是种电性能较好的聚合物，但由于其本身极性较大，其电绝缘性不如 PE 和 PP，
第15章 聚氯乙烯的聚合讲解
表4-3 PVC典型品种的性能
软质聚氯乙烯
通用型 电器用
密度（g/cm3）
1.2-1.6
硬质PVC 1.2-1.6
吸水性（浸24h）% 0.25
0.5-1
0.1-
拉伸强度（MPa） 10.5-21.1
10.5-21.1 45.7
断裂伸长率（%） 100-500
100-500 25
弯曲强度（MPa） ——
剂、水及乳化剂等组成
•PVC的聚合方法： •本体聚合： ～10% •溶液聚合: 很少 •悬浮聚合： ～80％ •乳液聚合： ～10％
3.2 PVC本体聚合
按聚合物能否溶解于单体:
均相聚合：苯乙烯、MMA、乙酸乙烯酯等的 聚合物能溶于各自单体中，
非均相聚合：氯乙烯、丙烯腈、偏二氯乙烯 等的聚合物不溶于各自单体中。
及来说，增塑剂含量越多，拉伸强度、弹性模量较小，
而伸长率越大。
按增塑剂含量的多少，常将PVC塑烯塑料分为：
无增塑PVC， 增塑剂含量为0；
硬质PVC，
增塑剂含量小于10%；
半硬质PVC， 增塑剂含量为10-30%
软质PVC，
增塑剂含量为30-70%；
聚氯乙烯糊塑料，增塑剂含量为80%以上。
电性能
聚氯乙烯属于极性高聚物，对水等导电 物质亲和力较大，故电阻较非极性的聚烯烃要 小，但仍有较高的体积电阴和击穿电压。聚氯 乙烯的极性基团直接附着在主链上，在玻璃化 温度以下，偶极链段受到冻结构的主链原子的 限制，不能移动，因而并不产生偶极化作用， 可作室温的高频绝缘材料。聚氯乙烯的电学性 能见表4-3。
(2) 乳液聚合机理
聚合场所 成核机理 聚合过程
① 聚合场所
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聚氯乙烯树脂的形态与聚合方法
赵 新,骆建敏,张建斌
(新疆大学理化测试中心,新疆乌鲁木齐830046)
摘 要:用透射式电镜和X-射线衍射分析对国内外三种聚合方式合成的聚氯乙烯树脂进行了表面形态的比较观察和聚集态结构的研究,测量了树脂粒子的平均粒径,分散系数以及树脂的有序结构.结果表明聚合方法对树脂形态、粒径、分散系数和聚集态结构均有一定程度的影响.
关键词:聚氯乙烯树脂;形态;粒径;聚合方法
中图分类号:O63 文献标识码:A 文章编号:1000-2839(2004)02-0155-03
Relationship between the Morphology of the Polyvinyl Chloride Resin
and Its Polymerization Method
ZHAO Xin,LU O Jian-min,ZHAN G Jian-bing
(P hysics and Chemistry Detect Center,X inj iang Univ ersity,Urumqi,X inj iang830046,China)
Abstract:T he a ppar ent mo rpholog y,the sta te of agg r egation and the par ticle diameter s o f po ly viny l chlor ide resins by different po lymer izatio ns ar e inv est ig ated by tr ansmiting elect ro n micr oscopy and X-ray diffr actio n pat-terns.T heir aver age diamet er and the disper sion co efficient ar e mea sur ed.T he r esults sho w that the mo rpholo-gy,the stat e o f ag gr eg atio n and the par ticle diamet ers of the r esin ar e Co nnected closely with the met ho d o f polymer izatio n.
Key words:po ly viny l chlor ide resin;mor pho lo gy;par ticle dia meters;st ate of ag g reg atio n
聚氯乙烯(PVC)树脂可由悬浮、乳液和原位乳液等多种聚合方式合成,其产量是仅次于聚烯烃的第二大合成树脂,是生产聚氯乙烯制品的基础原料.为了保证聚氯乙烯制品的成型和使用的要求,该树脂在加工成型的配方设计中,通常需要添加各种辅料和助剂[1,2].这些添加的辅料和助剂的分散与吸收程度显然与聚氯乙烯树脂的形态与聚集态结构密切相关,并直接影响到制品的加工和使用性能[3].为了考察不同聚合方式与聚合物形态的关系,我们使用透射式电镜和X-射线衍射分析对国内外三种聚合方法得到的聚氯乙烯树脂进行了表面形态的比较观察和聚集态结构的研究,探讨了影响其形态、平均粒径、分散系数和聚集态结构的主要原因.
1 实验部分
1.1 聚氯乙烯树脂
我们选用了国内外三家聚氯乙烯生产厂家用不同的聚合方法得到的聚氯乙烯树脂产品,作为电镜观
察和X-衍射的样品并分别编号为A,B,和C,其主要物性参数如表1所示.
1.2 透射电镜观察
聚氯乙烯树脂颗粒置于乙醇溶液中,经30min的超声波分散后,粘入铜网.在日立H-600型透射电镜下观察其形态以及分散相颗粒的大小和分散情况.表1 聚氯乙烯树脂的表观密度和聚合方法样品
(N o.)
表观密度
(g/ml)
聚合方法A0.52悬浮聚合
B0.54原位聚合
C0.50乳液聚合
第21卷第2期新疆大学学报(自然科学版)V ol.21,N o.2 2004年5月Jo urnal of X injiang U niv er sity(N atur al Science Editio n)M a y,2004
收稿日期:2003-12-19
作者简介:赵新(1950-),男,教授.
1.3 X-射线衍射分析
用日本MacScience,Co.,Ltd的M18XHF22-SRA型衍射仪,靶源CuKa,管压40kV,电流30m A,扫描速率2°/min,扫描范围1.5°～40°.
2 结果与讨论
2.1 树脂形态的观察
图1中的A,B和C分别为不同生产厂家生产的三种聚氯乙烯树脂的透射式电镜观察照片,放大倍数均为10×104.由这些照片可见,A号样品的颗粒形状与粒径的均匀性均较差,树脂颗粒呈不规则球形,甚至有棒状形态存在.这是由于氯乙烯单体在悬浮聚合过程中,悬浮的单体液滴在水中不稳定,容易粘连串珠并形成了棒状聚合物所致.与A号样品相比,B与C样品的形态与粒径更均匀一些.这表明在乳液聚合过程中,单体与乳化剂形成的乳状液分散的比较均匀和稳定,从而获得了较为均匀的树脂产品.C号样主要呈圆球状,似乒乓球形态,这是乳液液滴的形状使然.而B号样品则显示为多边形,主要呈苯环状.这是由于B号样品是在碳酸钙微孔中的原位聚合,受碳酸钙的微孔形状所致,因而树脂颗粒也保持了其微孔的形态.聚氯乙烯树脂的这几种形态,直接导致了它们堆砌程度不同,其表观密度值的变化正好印证这一点.一般说来,树脂松散性和表面积越大,越有利于加工过程中辅料的分散与吸收.
图1 三种聚氯乙烯树脂的透射式电镜照片
2.2 平均粒径(D-)与粒度分散系数(e)
树脂的粒径由电镜照片量出并按下式统计了树脂的平均粒径与粒径分散系数
D-= n i=1D-i/n,(1)
e=[ m i=1(D i-D-)2/(n-1)]1/2/D-.(2)式中D i和n分别表示被测树脂的粒径和数目,样品测试结果如表2所示.
由表2可见三种聚氯乙烯树脂平均粒径均在55～65 nm量级之间,其中B和C样品的粒径均大于A,这反映出乳液聚合与悬浮聚合在聚合体系中,微本体液滴形状和平均直径方面的差异和分散程度.由于C号样品形貌接近圆形,其分散系数较小,而A和B样品为不规则的多边形,故较球形的分散系数大了一倍.这再次反映出聚合方法对聚氯乙烯树脂形态的影响.表2 不同聚合方法的聚氯乙烯树脂的
平均粒径与分散系数
样品
(N o.)
平均粒径
(nm)
分散系数
(%) -
A559
B658
C634
2.3 树脂的聚集态结构
图2为不同聚合方法得到的X射线衍射图.
156新疆大学学报(自然科学版) 2004年
图2 不同聚合方法的聚氯乙烯树脂的X -射线衍射图
(2A 悬浮聚合,2B 原位聚合,2C 乳液聚合)
由图2中的2A 和2C 可见,不同聚合方法获得的聚氯乙烯树脂在2 为18.5°和24.2°.附近均分别出现了半高宽为0.32的弥散峰,表明了它们的聚集态结构均为长程无序的无规结构.特别是微乳液原位聚合的样品2B 在2 为29.2°出现了尖锐的结晶峰,显示了其含有部分结晶结构的事实,这正是与其它二种聚合方法的差异之处.通常高聚物的结晶过程与温度和杂质密切相关[4]
,在微乳液原位聚合中,由于微乳液的液滴温度较均匀.同时作为微乳液原位聚合的载体,碳酸钙也起了“成核剂”的作用,有利于有序结构的形成,因而在此种聚合方式中出现了新的晶面和衍射峰.
综上所述,三种聚氯乙烯树脂颗粒形态,粒径和有序结构的差异,主要是与聚合方法有关.换言之,氯乙烯的聚合方式,不但决定了其树脂颗粒的形态、粒径的变化而且影响了其聚集态结构的变化.参考文献:
[1]李玉斌,陈晓农等.聚氯乙烯的热可逆共价交联[J ].高分子学报,2000(6):696-700.
[2]林师沛.聚氯乙烯塑料配方设计指南[M ],北京:化学工业出版社,2002.
[3]徐定宇.聚合物形态与加工[M ].北京:中国石化出版社,1992,58-72.
[4]中国科技大学高分子物理教研室编著.高聚物的结构与性能[M ].北京:科学出版社,1981,121-129.
责任编辑:闫新云157
第2期赵新等:聚氯乙烯树脂的形态与聚合方法。