3 聚氯乙烯

也存在少量的“头—头”或“尾—尾”连接方式， 以及少量的支链结构：
塑料橡胶成型原材料课件 结构特点： 结构特点： （1）线型聚合物，由于电负性较强的氯原子作为侧 电负性较强的氯原子作为侧 取代基，分子链具有明显极性，大分子链间相 取代基 互作用力大，阻碍了分子链之间的相对滑移， 分子链变刚变硬。 （2）PVC树脂含氯量大于55%。 （3）PVC分子链中含有短程的间规立构，具有约 5%~10%的结晶度，但仍以无规立构为主，属 无定形聚合物。 （4）聚合过程中产生一定数量的不饱和端基和支链。 （5） PVC是质子授予体（电子接受体）
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共聚单体起内增塑剂作用，可适当降低树脂 的软化温度，提高与增塑剂的相容性，同时不失 均聚物的高结晶性。PVDC的密度大、透明、易 印刷，对液体和气体的透过率低，制品的韧性和 冲击强度高于PVC。不足之处是耐光、热稳定性 PVC 差。 2．应用 ． 包装薄膜（高阻隔性）、片材、管材、单丝 及注塑制品等。
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3.2.2 PVC的性能 的性能
悬浮法PVC树脂 白色略带黄色的粉状物料 — 粉状树脂 乳液法PVC树脂 糊状物 硬质PVC 软质PVC — 糊状树脂 不含增塑剂或含增塑剂不超过5% 增塑剂的加入量较大（大于25%）
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表 PVC塑料的综合性能
1．力学性能 ． 固体表现出良好的力学性能。硬质PVC的拉 伸强度、刚度、硬度等力学强度较高，软质PVC 具有较高的断裂伸长率，柔韧好。
塑料橡胶成型原材料课件 2. 性能 与普通PVC相比，高聚合度PVC具有较高的 拉伸强度和撕裂强度，压缩永久变形小，回弹性 较高，耐磨性好，而且具有优良的耐热、耐寒、 耐老化性，更适合于受力较大、环境苛刻的工作 场合。 表 高聚合度PVC与普通PVC的性能比较
塑料橡胶成型原材料课件 3. 成型加工 加工性较差，熔融温度高于普通PVC 5~10℃，熔体粘度大，需要长时间的混炼和塑 化。但高聚合度PVC具有较强的吸收增塑剂的 能力，可加入大量增塑剂来降低粘流温度，达 到成型加工的目的。 成型方法可用挤出、注塑、压延等多种。 4. 应用 车辆用方向盘、防尘罩、缓冲垫；电器用 耐热、耐寒电线、电缆；工业用密封材料；建 筑用防水材料、填缝材料；以及人造革、运输 带、鞋底等。
塑料橡胶成型原材料课件 3．成型加工 ． 加工流动性差，成型加工更困难。热分解倾向 比PVC大，要求加工设备与物料接触部分的表面 粗糙度要低，并进行镀铬或采用不锈钢材料，挤 出机螺杆和机头的设计需要特殊的技术，PVC— C可通过挤出成型制成管材、型材和片材。 4．应用 ． 热、冷水管线和管件，耐腐化工管道、阀、 泵体、冷却塔填料、汽车内装饰以及通讯设备等。
塑料橡胶成型原材料课件 2．热性能 ． 热稳定性差的塑料之一。在（Tg=80℃）适 热稳定性差的塑料之一 宜的熔融加工温度170℃~180℃下会加速分解释 出氯化氢，在富氧气氛中会加剧分解。工业上生 产的各种品级和牌号的PVC都加有热稳定剂。 PVC的最高连续使用温度在65~80℃之间。 3. 电性能 PVC为具有一定极性的聚合物，电性能较PE、 PP明显降低。乳液法PVC树脂中因残留有乳化剂 等杂质，电性能较悬浮法PVC树脂差。
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本章小结
通过本章的学习，同学们应该熟练 掌握聚氯乙烯的结构与性能，掌握聚氯 乙烯的加工与应用，了解聚氯乙烯的相 关品种。
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本章作业
1. 聚氯乙烯分子链结构上侧氯原子的存在对聚合 物性能有哪些影响？
Mn
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氧氯化法制氯乙烯单体
氯乙烯聚合釜
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★ §3.2 结构与性能
3.2.1 PVC的结构 的结构
PVC可以看作是PE分子链上每个单体单元中 的一个氢原子交替地被氯原子取代的结果。
聚氯乙烯分子结构模型
塑料橡胶成型原材料课件 研究表明，PVC分子链中链节基本上是“头—尾” 方式连接的，结构如下：
2．注射成型与制品 ．
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3．压延成型与制品 ．
4．中空成型与制品 ． 中空容器用于饮料、食品、化妆品、洗涤剂等包 装行业 5．糊塑料成型与制品 动画1 ． 采用涂覆法可将糊塑料制成人造革、地板革、壁 纸、汽车内装饰物等。采用蘸浸、搪塑成型方法可制 成手套、鞋类、容器、球类、玩具等。
3 聚氯乙烯 （ ห้องสมุดไป่ตู้oly（vinyl chloride），PVC）
3.1
制备方法
★ 3.2 结构与性能
3.3 3.4
PVC的成型加工 的成型加工 PVC相关品种 相关品种
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聚氯乙烯的初认识
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§3.1 制备方法
3.1.1 单体制备
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 、 2 CH2=CH2 + Cl2 + 1/2O2 2CH2=CHCl + H2O
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§3.4 PVC相关品种 相关品种
一、高聚合度PVC 高聚合度
聚合度在2000~3000的PVC（一般PVC在 500~2000）。 1. 结构 与普通PVC相比，基本结构相同。不同的是 分子链长、相对分子质量高，链的规整性和结晶 度增加，大分子链间的缠结点增多，具有类似于 交联的结构。在加入增塑剂的情况下可制成类橡 胶的弹性体。
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二、氯化聚氯乙烯（PVC—C） 氯化聚氯乙烯（ ）
1．结构 ． 由PVC树脂经进一步氯化而制得，从结构上 看是1，2—二氯乙烯、1，1—二氯乙烯和氯乙烯 的三元共聚物。 PVC—C含氯量高达61%~68%，与PVC相比， 含氯量增大增强了PVC—C的极性，使大分子主 链的运动进一步受到限制。 2．性能 ． Tg为115~135℃，Tm为204~232℃连续使用温 度达105℃；含氯量的提高也改善了材料的阻燃 性抑烟性。PVC—C具有更高的拉伸强度和模量， 耐化学腐蚀性、耐老化性提高。
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3.3.2 PVC的成型加工和制品 的成型加工和制品
PVC是多组分塑料，成型加工性能与物料的配制 关系密切。在成型前均需通过高效的混合炼塑设备、 合理的工艺配制成分散均匀的粉料、粒料、糊塑料等 不同的状态，再通过不同的加工方法生产出种类繁多 的PVC制品。 1．挤出成型与制品 ．
塑料橡胶成型原材料课件 6．阻燃性 ． PVC分子链组成中，按其质量约含有57%的 氯元素，赋予材料良好的阻燃性，氧指数约为47， （PE仅为17.4），在强烈火源中如果着火，也可 以自熄。 7．卫生性 ． 工业生产的PVC树脂本身是无毒的，它的卫 生性问题主要有两个方面：一是树脂中残留的氯 乙烯单体被证明对人体有害。二是所使用的许多 塑料助剂，尤其是热稳定剂有些具有不同程度的 毒性。除毒性外，PVC的卫生性还应考虑助剂的 析出和在溶剂中的溶解度问题。
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3 聚氯乙烯 （ Poly（vinyl chloride），PVC）
学习目的
理解聚氯乙烯的工业制备， 理解聚氯乙烯的工业制备，熟练掌握 聚氯乙烯的结构与性能， 聚氯乙烯的结构与性能，掌握聚氯乙烯的 成型加工，了解聚氯乙烯的改性及应用。 成型加工，了解聚氯乙烯的改性及应用。
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三、聚偏氯乙烯（PVDC） 聚偏氯乙烯（ ）
PVDC是偏氯乙烯的均聚物，相对分子质量2万~10 万。 1．结构与性能 ． 分子结构对称，具有高度结晶性，结晶度约 35%~65% T 35%~65%，Tm为198~205℃。但PVDC在210℃迅速分 198~205 PVDC 210 解，与一般增塑剂相容性差。工业上常见的PVDC是 以偏聚氯乙烯与氯乙烯的共聚物，共聚物中偏氯乙烯 含量为75%~85%，结构式如下：
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§3.3 PVC的成型加工 的成型加工
3.3.1 PVC的加工特性 的加工特性
1．热稳定性差。成型加工中不宜采用过 高的温度，在高温下停留时间不宜过长。熔 融加工中应尽量避免使用分子量太高的品级， 配料中应加入适当润滑剂。
塑料橡胶成型原材料课件 2．PVC熔体粘度高，需要较高的成型压力，为避免 熔体破裂，注塑、挤出时宜采用中、低速，避免高 速。 3．PVC热分解时，放出氯化氢，对设备有腐蚀作用， 加工的金属设备应采取电镀的防护措施或采用耐腐 钢材。 4．PVC熔体冷却速度快（比热容较小，且无相变 热），成型周期短。 5．无定形聚合物，收缩率不大，极性使其具有易着 色、易印刷的优点。
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4．耐化学试剂及耐溶剂性 ． 耐化学腐蚀性较优，浓硫酸、浓硝酸对它有损害。 乳液法PVC树脂耐化学性不及悬浮法PVC树脂。对汽 油、矿物油、烃类等非极性溶剂稳定，被芳烃和强极 性溶剂如酮类、酯类、氯代烃类等溶胀。环己酮和四 氢呋喃是PVC的良好溶剂。 5．环境与老化性能 ． PVC的热稳定性差，在热、光、机械作用下易分 解出氯化氢。
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3.1.2 聚合 （1931年工业化）
反应式为
聚合机理：自由基型连锁反应 聚合机理 引发剂： 过氧化物、偶氮化合物 引发剂 实施方法：悬浮法、乳液法、本体法和溶液法 实施方法
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表 聚氯乙烯四种聚合方法的比较
塑料橡胶成型原材料课件 1. 悬浮聚合 单体 + 引发剂 + 水 + 分散剂 （过氧化二苯甲酰、 （聚乙烯醇） 偶氮二异丁腈） 反应条件： 50~60℃，0.6~0.7MPa 主要成型工艺：挤出、注塑、压延、压制、吹塑 2. 乳液聚合 单体 + 引发剂 + 水 + 乳化剂 （过硫酸铵） （十二烷基苯磺酸钠） 反应条件：40~60℃， 0.7MPa 主要成型工艺：涂塑、蘸塑、搪塑