2013-第三章：聚氯乙烯详解
聚氯乙烯PVC课件
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第一节
聚氯乙烯树脂
树脂的制造
单体
单体氯乙烯生产工艺不断发展改进，使单体成本 大大降低，氯乙烯价格的降低又使聚氯乙烯树脂售价 大幅度下降，无疑是促进聚氯乙烯工业迅速发展的一 个重要原因。故先对单体的生产作简单介绍。单体氯 乙烯可以用很多方法合成，现在都以乙烯和乙炔作烃 类原料，已有宣布用乙烷作原料的报道，但还少有工 业化。
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将该反应与（2）法（乙烯氧氯法）结合，即将（2）法
裂解产生的氯化再用于乙烯氧氯化。总反应式为：
1 2 C H 2 = C H 2 + C l 2 + 2 O 2
2 C H 2 = C H C l + H 2 O
我国氯乙烯生产除多为八十年代以前建成的电石乙炔 法生产厂外，近年建厂均采用乙烯氯化法。
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氯乙烯可以看作是一个氯原子取代了乙烯分子中的一个 氢原子，与乙烯相比，有下列差异：
a、氯原子比氢原子体积大，所以氯原子的空间位阻较大 ； b、由于氯原子负性较大，碳一氯键偶极矩大，极性强 ，并使连接的烯双键发生极化，π电子向α碳原子偏移：
H
C H 2= C δ+ δ-
单体氯乙烯在常温下是无色有醚类气味且有麻醉性的气体，微溶
于水，易溶于有机溶剂。其沸点为-13.5℃，烯点159.7℃，临 温度为142℃，临界压力为52.2大气压，爆炸极限为40-21% 。氯乙烯加压可液化，工业上常在5个大气压以上的压力将 液体氯乙烯贮于罐中。由于氯乙烯有致肝癌、呼吸系统和 脑部肿瘤的作用，西方国家规 定中氯乙烯允许浓度510ppm。
PVC的分类与结构性能详解
PVC的分类与结构性能详解PVC（聚氯乙烯）是一种重要的合成树脂材料，具有良好的机械强度、化学稳定性和绝缘性能。
根据其结构性能的不同，PVC可以分为软质PVC和硬质PVC两大类。
软质PVC具有较好的柔软性、韧性和延展性，可根据需要制作成半透明或全透明的薄膜或塑料制品。
软质PVC可通过在PVC中添加可塑剂（例如酯类物质）来实现柔软性，使其具有良好的可塑性和弯曲性能。
软质PVC常用于制作塑料包装袋、塑料雨衣、塑料胶布等柔性塑料制品。
硬质PVC具有较高的硬度、强度和耐热性，在环境中能保持较好的稳定性。
硬质PVC通常由纯PVC树脂和增塑剂的混合物组成，增塑剂可以提高PVC的可加工性。
硬质PVC常用于制作塑料管道、塑料板材、塑料窗框等刚性塑料制品。
从微观结构的角度来看，PVC是由氯乙烯单体在聚合剂的作用下聚合而成的高聚物。
PVC的分子链中有大量的氯原子，氯原子的存在赋予PVC良好的耐酸、耐碱和耐溶剂的性能。
PVC的结构特点决定了其优良的物理性能。
首先，PVC具有良好的耐候性和抗老化性能，可以在室外长期使用而不受紫外线、氧气和湿气的影响。
其次，PVC具有优异的抗磨性，使其适用于制作地板材料、输送带等需要耐磨损的产品。
此外，PVC还具有良好的耐腐蚀性，可以在酸性、碱性和有机溶剂的环境中稳定使用。
除了上述优点外，PVC还有一些局限性。
首先，PVC存在着一定的毒性和燃烧性，烧毁时会产生有害气体。
其次，PVC的可塑剂可能会释放出有害物质，对人体健康有一定的影响。
因此，在使用PVC制品时应避免长时间接触及燃烧。
综上所述，PVC是一种重要的合成树脂材料，根据其结构性能的不同可以分为软质PVC和硬质PVC两大类。
软质PVC具有良好的柔软性和延展性，适用于制作柔性塑料制品；硬质PVC具有较高的硬度和强度，适用于制作刚性塑料制品。
PVC具有优异的耐候性、抗磨性和耐腐蚀性，但也存在一些毒性和燃烧性的问题，需要注意使用和处理。
pvc 原理
pvc 原理PVC（聚氯乙烯）是一种常用的塑料材料，具有良好的物理性能和化学稳定性，广泛应用于建筑、制造业和日常用品等领域。
其原理基于聚合反应，下面将详细介绍PVC的制备过程以及相关原理。
PVC的制备过程可以分为两个主要步骤：氯乙烯生成和聚合反应。
首先，通过氯化工艺制备氯乙烯（C2H3Cl），这是PVC的基础单体。
氯化工艺通常使用氯化氢气和乙烯反应，生成氯乙烯。
氯乙烯生成后，需要对其进行聚合反应，构成高分子量的PVC。
聚合反应过程可以通过两种方法进行：自由基聚合和阴离子聚合。
其中，自由基聚合是应用最广泛的方法。
自由基聚合是通过引入自由基引发剂来触发聚合反应。
自由基引发剂在一定条件下分解，产生自由基，然后与氯乙烯发生反应，并将其连接成高分子链。
自由基聚合过程中，反应速度快，反应活性高，可以在较短的时间内制备大量的PVC。
另一种聚合方法是阴离子聚合，它通过向氯乙烯中加入阴离子引发剂来触发聚合反应。
阴离子引发剂与氯乙烯反应生成阴离子，在此基础上进行链延长，形成高分子PVC。
相较于自由基聚合，阴离子聚合速度较慢，但在制备特定性能要求的PVC时具有一定优势。
无论是自由基聚合还是阴离子聚合，制备出的PVC都可以通过加入适量的增塑剂和稳定剂来改善其性能，以满足不同的应用需求。
增塑剂可以提高PVC的柔韧性和抗冲击性，稳定剂可以提高PVC在高温条件下的稳定性。
总结起来，PVC的制备原理主要包括氯乙烯生成和聚合反应两个步骤。
聚合反应可以通过自由基聚合和阴离子聚合两种方法进行。
通过控制聚合条件以及添加增塑剂和稳定剂，可以制备出满足不同要求的PVC产品。
聚氯乙烯介绍
聚氯乙烯
品种
特性
悬浮法
不含金属 离子，有 良好的电 绝缘性及 热稳定性
乳液法
本体法
溶液法
颗粒较细， 含杂质极 含杂质极 含杂质较 少纯度高。 少纯度高， 多，电绝 热稳定性 成本高， 缘性及热 和电绝缘 价格高。 稳定性不 性优于悬 聚合物的 及悬浮法 浮法 分子量不 高
聚氯乙烯
• 生产方法：
聚氯乙烯
分类：
根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石 法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯 上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。
聚氯乙烯
• 分类：
根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法
聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、 溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是产量最大的
一个品种，约占PVC总产量的80%左右。
聚氯乙烯
• 应用：
• 11.PVC透明片材 • PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经 混合、塑化、压延而成为透明的片材。利 用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真 空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材 料。
聚氯乙烯
• 发展前景：
• 目前，我国聚氯乙烯树脂消费主要集中在 华南和华东两个地区，广东、浙江、福建、 山东和江苏等省份的消费合计约占全国总 消费量的 70%，华北地区产销基本平衡。 • 今后，随着中西部地区开发力度的加强以 及大规模基础设施的兴建，中西部聚氯乙 烯树脂的消费量将会逐渐增加。
聚氯乙烯（简称PVC)防水卷材
聚氯乙烯
• 应用：
• 5.PVC一般软质品 • 利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用 注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、玩 具、汽车配件等。 • 6.聚氯乙烯包装材料 • 聚氯乙烯制品用于包装主要为各种容器、薄膜及 硬片。PVC容器主要生产矿泉水、饮料、化妆品 瓶，也有用于精制油的包装
细节详解聚氯乙烯配方
细节详解聚氯乙烯配方-概述说明以及解释1.引言1.1 概述聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）是一种常见的合成材料，广泛应用于建筑、医疗、电力、化工等各个领域。
其独特的性质和良好的加工性能使得聚氯乙烯被广泛使用。
然而，要获得理想的性能和特性，需要进行合理的配方设计。
本文将详细介绍聚氯乙烯配方的细节，并重点关注配方中的主要成分、添加剂、控制因素以及工艺参数。
通过深入研究聚氯乙烯配方，可以更好地了解其制备过程，进一步优化产品的性能和质量。
在配方中，主要成分是聚氯乙烯的主体，对产品的机械性能、化学性能和耐候性等方面起着决定性的作用。
而添加剂则是为了改善聚氯乙烯的某些特性或满足特定的应用需求而添加的。
这些添加剂可以分为增塑剂、稳定剂、润滑剂、填料等多种类型，它们的种类和用量的合理选择对产品的性能有着重要影响。
除了主要成分和添加剂，配方中还需要考虑一些控制因素，如氯乙烯单体的纯度、反应温度、反应时间等。
这些因素会直接影响聚合反应的进行和产品的质量。
因此，合理控制这些因素是实现理想配方的关键。
在配方设计过程中，还需要考虑工艺参数的选择，如搅拌速度、温度控制、压力等。
这些参数的优化可以提高聚氯乙烯的加工性能和产品的稳定性。
通过详细解析聚氯乙烯配方的各个细节，本文旨在帮助读者深入了解聚氯乙烯制备过程中的关键因素和要点。
同时，对未来聚氯乙烯配方研究的发展方向进行展望，以期为聚氯乙烯配方的改进和优化提供借鉴和指导。
结合实践经验和理论知识，我们相信聚氯乙烯配方的深入研究将为相关领域的发展做出一定贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:2. 正文2.1 聚氯乙烯的特性2.2 聚氯乙烯的应用领域2.3 聚氯乙烯的制备方法2.4 聚氯乙烯的配方3. 细节详解聚氯乙烯配方3.1 配方中的主要成分3.2 配方中的添加剂3.3 配方中的控制因素3.4 配方中的工艺参数这篇长文将详细介绍聚氯乙烯配方，并着重探讨配方中的各个细节。
pvc生产原理
pvc生产原理
PVC（聚氯乙烯）是一种重要的合成塑料，其生产原理是通过聚合反应将氯乙烯（VC）单体分子连接成长链聚合物。
以下是PVC的生产过程：
1. 氯乙烯制备：氯乙烯是从石油基础化工产品经过裂解或氯化生产的。
主要方法有乙炔法、乙烷氯化法和氯化乙炔法。
其中乙炔法是常用的制备氯乙烯的方法。
2. 聚合反应：将氯乙烯单体加入反应釜中，同时加入过氧化物类或乙酰过氧乙酸类的引发剂，引发剂在加热条件下会分解产生自由基。
自由基与氯乙烯发生链引发反应，将氯乙烯单体分子连接起来形成线性聚合物。
3. PVC颗粒化：聚合反应后的PVC以悬浮液的形式存在于反应体系中。
通过加入棕榈油、硬脂酸等表面活性剂，使聚合物颗粒分散均匀，避免颗粒间的聚集。
4. 脱水和干燥：将悬浮液通过过滤或离心分离，去除大部分的反应剩余物和溶剂。
然后将湿润的PVC颗粒置于干燥室中进行烘干，以去除残余的溶剂和水分。
5. 熔融加工：将烘干后的PVC颗粒通过塑料挤出机或注塑机进行熔融加工，使其变为可塑性良好的热塑性塑料。
在熔融状态下，可以通过挤出或注塑成型，制备出各种形状的PVC制品。
PVC生产的关键在于聚合反应，通过控制反应条件、化学添加剂的选择和控制，可以获得具有不同性能和用途的PVC产品。
高分子材料的稳定与降解-第三章-聚合物降解各论课件.ppt
原因：PVC拉伸过程中形成了一种构象，有利 于自由基从分子链上夺取氢原子。
Thank yΒιβλιοθήκη u!证据： 过程： 在某个稳定性较差的位置无规的引发C－Cl 键断裂反应，生成大分子自由基，随后脱除 HCl。
缺陷：PVC脱HCl的自由基机理不能解释 HCl的自催化作用，也不能解释乙酸、 Lewis酸对脱HCl反应的催化作用。
(ii) 离子－分子机理：
(iii) 分子机理：
(3) 交联反应 PVC降解脱HCl以后，形成的共轭多烯结构。 可能会发生分子间的Diels－Alder反应。
（1）聚氯乙烯光降解脱HCl的机理： 一般认为是自由基机理： ① 第一步：无规断链生成自由基； ② 第二步：主链上生成一个孤立的不饱和键。
一般认为PVC脱HCl是“开拉链”反应：
要使PVC颜色发黄，至少需要连续7个共轭双 键结构。从大分子上依次除去HCl将不断增 加剩余链的共轭能，使下一步脱氯化氢所需 的活化能降低，容易形成多烯链。
多烯结构的分子内环化反应会导致形成苯或 其它芳环结构。
(4) 氧化断链 有氧存在时，PVC的自由基降解过程必然发生氧化 反应，其断链过程类似于聚烯烃的氧化过程。
烷氧自由基还可生成β位上带有氯原子的羰 基，急剧激活PVC的脱HCl作用，并生成羰 基烯丙基结构。
2. 聚氯乙烯的光降解 PVC在紫外光照射过程中发生降解和交联，生 成共轭多烯和氯化氢。
热失重研究表明，PVC的分解分两阶段进行：
PVC脱HCl时，生成多烯结构，同时由于交 联和环化，其相对分子质量增加。
（2）PVC脱HCl的机理： 聚合物分子链上的非正常结构（支化、氯代 烯丙基团、含氧结构、端基、头－头结构等） 引发了脱HCl反应。 含氯模型化合物的稳定性：
聚氯乙烯简介
PVC就是聚氯乙烯，是世界上广泛使用的一种塑料材料。
它的主要组成成分是聚氯乙烯树脂，加上一些添加剂，经过特殊的工艺加工而成。
PVC具有防水、防火、耐酸碱、耐腐蚀、结构稳定、使用寿命长等特点，广泛用于各种建筑材料、电线电缆、日常用品、食品包装、医疗器械等方面。
PVC材料价格比较便宜，使用很广泛，表面以白色为主，常常制作成PVC水管，这种水管轻便，方便搬运，施工简单，而且耐腐蚀性强。
此外，PVC管又分为PVC-U管和Upvc，PVC-U管主要用于建筑排水，质轻耐用，色泽美观，光亮平滑，使用寿命长；Upvc管的搞冻和耐热能力不好但是防燥性能好，耐腐蚀性强，机械强度高，卫生无毒，适用于电线管道和排污管道。
总的来说，PVC是一种重要的塑料材料，在多个领域都有广泛的应用。
如需更多关于PVC的信息，建议查阅化学专业书籍或咨询化学专家。
PVC管道胶粘剂的介绍和使用方法
PVC管道胶粘剂的介绍和使用方法PVC管道胶粘剂的介绍和使用方法第一章背景介绍PVC（聚氯乙烯）管道广泛应用于建筑、工业、农业等领域，而胶粘剂是连接PVC管道的重要材料之一。
本文将为您介绍PVC管道胶粘剂的相关知识和使用方法。
第二章胶粘剂的分类在PVC管道连接过程中，常用的胶粘剂主要分为两类：溶剂型胶粘剂和无溶剂型胶粘剂。
1. 溶剂型胶粘剂溶剂型胶粘剂是一种通过挥发溶剂来实现PVC管道连接的方法。
使用该类型胶粘剂时，首先要将管道的连接部分清洁干燥，并在管道的两侧涂上胶粘剂，然后迅速将两个管道连接起来，并施加适当的压力，等待一段时间直至胶水固化。
2. 无溶剂型胶粘剂无溶剂型胶粘剂是一种不含挥发性溶剂的胶粘剂。
与溶剂型胶粘剂相比，无溶剂型胶粘剂更环保、易于操作。
使用该类型胶粘剂时，先清洁管道连接部分，然后将胶粘剂均匀涂抹在管道连接部分，并迅速连接两个管道，施加适当的压力，等待一段时间以确保胶水固化。
第三章胶粘剂的性能特点1. 耐热性：PVC管道胶粘剂能够在一定的温度范围内保持良好的粘接性能，并能耐受管道常见的工作温度。
2. 耐化学腐蚀性：胶粘剂能够抵抗酸碱、化学溶剂和其他化学物质对管道的腐蚀，保障管道连接的牢固性和耐久性。
3. 耐水性：管道胶粘剂能够在湿润环境下保持稳定的粘接性能，避免水分对管道连接的影响。
第四章胶粘剂的使用方法1. 清洁管道连接部分：使用清洁剂或清水清洗管道连接部分，确保其表面干燥干净，以提高胶粘剂的粘接性能。
2. 涂抹胶粘剂：使用刷子或刷子将胶粘剂均匀涂抹在管道连接部分，确保胶粘剂覆盖面积均匀一致。
3. 快速连接：迅速将两个管道连接起来，并施加适当的压力，确保胶粘剂充分接触管道表面。
4. 固化时间：根据胶粘剂的说明书，等待一定的时间以确保胶粘剂充分固化。
附件：无法律名词及注释：无。
2.3 聚氯乙烯解析
3. 结晶结构——由PVC链上的间规短链段形成的微晶，结 晶度在5～25％之间。通用型PVC在5～10%（40～60oC聚 合）。聚合温度是影响PVC的结晶度的关键因素。 PVC的立构规整性提高
聚合物温 度降低
结晶度提高 PVC的支化度减少
<三> PVC颗粒的形态结构
PVC颗粒形态也是影响其最终性能的一个重要因素。
175～190oC：开始熔融； 190～200oC热塑性粘流态； >200oC开始急剧分解，在>140oC时就开始分解。
-Cl导致分子 链较僵硬
影响PVC Tg的 因素:
聚合反应温度：越高，PVC的Tg越低。 -80oC聚合：Tg～100oC； 125oC聚合：Tg～68oC 加入增塑剂：通过加增塑剂可使PVC的 Tg降到室温以下。
2
H CH
2
H C C H 2C l
C Cl
C HC l
CH
2
C Cl
C Cl (2 )
与VCM反应
H C H
2
H C C H
2
不与VCM反应，脱去Cl自由基
l
C C l
C H 2C l C HC
H CH 2 C
+ Cl
H C CH 2 Cl
++ V C M
氯甲基
H C H (3 )
2
H C C H
3. 立构规整结构
在PVC分子链上存在短的间规立构规整结构。
随着聚合反应温度的降低，间规立构规整度提高 。
例如：在～ -60oC聚合而成的PVC，间规立构 规整度高达65％。
<二> 聚集态结构
1. 基本特征 PVC是含有少量结晶结构的无定形聚合物。 2. 无定形结构 通用PVC的Tg在70～80oC； -Cl导致分子 间作用力增强 大分子间距小 80～175oC:高弹态；
PVC包装袋相关知识详解
广州PVC包装厂广州pvc包装袋聚氯乙烯（Polyvinylchloride，PVC）全名为Polyvinylchlorid，要紧成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐侵蚀、牢固耐用，由于在制造进程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一样不寄存食物和药品。
它是现今世界上深受喜爱、很是流行而且也被普遍应用的一种合成材料。
它的全世界利用量在各类合成材料中高居第二。
据统计，仅仅1995年一年, PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量那么为五百三十万吨。
在德国，PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。
PVC正以4%的增加速度在全世界范围内取得生产和应用。
最近几年来PVC 在东南亚的增加数度尤其显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。
在能够生产三维表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。
PVC(聚氯乙烯)，其单体的结构简式为CH2=CHCl化学和物理特性：刚性PVC是利用最普遍的塑料材料之一。
PVC实际上是一种乙烯基的聚合物质，其材料是一种非结晶性材料。
PVC材料在实际利用中常常加入稳固剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
具有不易燃性、高强度、耐气侯转变性和优良的几何稳固性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抗击力。
但是它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所侵蚀而且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
PVC在加工时熔化温度是一个超级重要的工艺参数，若是此参数不妥将致使材料分解的问题。
PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。
专门是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常利用的都是小分子量的PVC材料。
PVC的收缩率相当低，一样为0.2~0.6%。
注塑模工艺条件干燥处置：通常不需要干燥处置。
熔化温度：185~205℃模具温度：20~50℃注射压力：可大到1500bar 保压压力：可大到1000bar 注射速度：为幸免材料降解，一样要用相本地的注射速度。
(完整版)聚氯乙烯
聚氯乙烯聚合工艺及其种类：
在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，一般采用五种方法 生产，
通用型：〔聚合度在650～1750〕
本体聚合法
MPVC
悬浮聚合法
SPVC
乳液聚合法
EPVC
微悬浮聚合法
MSPVC
溶液聚合法
高分子量聚氯乙烯
HPVC
立体规整的结晶性聚氯乙烯
交联聚氯乙烯
CLPVC
氯化聚氯乙烯
ห้องสมุดไป่ตู้
型号 SG-1 SG-2 SG-3 SG-4 SG-5 SG-6 SG-7 SG-8
粘数（ml/g） 绝对粘度m
156～144
2.1～2.2
143～136
2.0～2.1
135～127
1.9～2.0
126～119
1.8～1.9
118～107
1.7～1.8
106～96
1.6～1.7
95～87
1.5～1.6
异型材、电线电缆及护套、单丝、渔网、网具、 条带等。 压延产品；薄膜、板材质、房屋折叠板、波纹板、 唱片、硬、软片、透明片、人造革底层。 注塑产品：管件、阀门。 中空产品：瓶、容器、玩具。 发泡产品：合成木材、垫片、绝缘隔音防震材料。
〔三〕.乳液聚合法EPVC
氯乙烯单体在乳化剂作用下，分散于水中形成乳 液，再用水溶性的引发剂来引发，进行聚合，乳 液可用盐类使聚合物析出，再经洗涤、干燥得到 聚氯乙烯树脂粉末，也可经喷雾干燥得到糊状树 脂。
聚氯乙烯
前言
聚氯乙烯〔PVC〕是由氯乙烯〔VC〕单体均聚 或其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚 氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、润滑剂、高 分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经 过混炼、塑化、成型加工成各种材料。根据 所选用树脂和加工助剂种类和数量的不同， 可以制造出硬质、半硬质、软质、透明或不 透明PVC树脂、PVC共聚物或合金、泡沫塑料、 工程塑料、热塑性弹性体、合成纤维、涂料、 胶黏剂、密封材料以及特种功能材料等一系 列性能不同的制品
高分子化学第三章(3) (1)
2 3 引发剂浓度[I]
1
图： 聚合反应速率与引 发剂浓度的对数关系
1-引发剂MMA-AIBN 2-引发剂St-BPO 3-引发剂MMA-BPO
聚合速率曲线P72
可用C ～t 曲线表示聚合过程中速率的变化
转 化 率
诱 导 期
通常呈S 型。据此，
率自 时由 间基 关聚 系合 曲反 线应 图转 化
Polymer Chemistry
聚合速率和平均聚合度P69
聚合速率
指单位时间内消耗单体量或生成聚合物量。常以单体消 耗速率（-d[M]/dt）或聚合物的生成速率（d[P]/dt）表示， 以前者的应用为多。
单体浓度随反应时间的减少
实际测定的是转化率随时间的变化
聚合物浓度随反 应时间的增加
聚合速率
均为双 基终止
聚合速率
在聚合过程中，链增长的过程并不改变自由基的浓度，链引 发和链终止这两个相反的过程在某一时刻达到平衡，体系处 于“稳定状态”（steady state)；或者说引发速率和终止速 率相等，Ri＝Rt，构成动态平衡，这在动力学上称作稳态处 理。 把Ri＝Rt代入式 （9），得：
（10）
聚合速率
引发速率（即初级自由基的生成速率）Ri：
Ri = d[R.] / dt = 2kd[I]
（3）
由于诱导分解和/或笼蔽效应伴随的副反应，初级自由基或分解
的引发剂并不全部参加引发反应，故需引入引发剂效率f 。
Ri = d[R.] / dt = 2 f kd[I]
式中：
（4）
I— 引发剂； [ ]— 浓度； M— 单体； R.— 初级自由基； d — 分解（decomposition)； i — 引发（initiation) k— 速率常数。
聚氯乙烯ppt课件
聚合物温 度降低
PVC的立构规整性提高 PVC的支化度减少
结晶度提高
10
<三> PVC颗粒的形态结构
PVC颗粒形态也是影响其最终性能的一个重要因素。
形成PVC颗粒特殊组织形态的主要原因是VCM不溶于PVC。 亚颗粒或几个亚颗粒聚 集形成最终的PVC颗粒。
由约50个PVC大分子链 聚集而成
11
紧密型PVC
1936年，美国B.F. Goodrich公司的 Waldo Semon合成 了PVC并在美国申请 了专利。
3
聚氯乙烯的简介
PVC树脂与PVC塑料的定义 聚 氯 乙 烯 树 脂 是 氯 乙 烯 单 体 （ vinyl
chloride monomer, 简称VCM）在过氧化物、 偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自 由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。
溶液法，因为对环境有污染，目前已不采用。 5
6
PVC的H结构
尾
<1一. >基链本结特构征CH2 C + CH2
头
CHCl
PVC是VCM单体多C数l以头-尾结构相联的
线形聚合物。
对于PVC来讲，聚合反应的温度是控制分 子量和链结构的决定因素。
头-头结构
聚合反应温度
分子量
7
2. 立构规整结构
随着聚合反应温度的降低，间规立构规整 度提高。
16
常规的PVC等材料的电线电缆是相当严重的污 染源。在制造、使用及废弃处理时，都会产生 大量的二恶英、卤氢酸、铅等有害物质；PVC 材料燃烧时会发生很大的浓烟，并产生有害的 HCL气体；而且大部分PVC材料中含有Pb （铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多 种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害； 焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染。
2013-第三章：聚氯乙烯解析
CH2
CH Cl
n
英文名称：polyvinyl chloride, 简称PVC
PVC是一种无毒、无臭的白色粉末。与PE、 PP、PS和ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物）统称为五大通用树脂 。
PVC塑料是以PVC树 脂为基料，与稳定 剂、增塑剂、润滑 剂、填充剂等多种 助剂混合，经塑化、 成型加工而成。
第三章 聚氯乙稀（PVC）
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
PVC的聚合及品种 PVC的结构 PVC的性能 PVC的降解与稳定技术 PVC的成型加工 PVC的改性
3.1 聚氯乙烯的聚合与品种
<一> PVC树脂与PVC塑料的定义 聚 氯 乙 烯 树 脂 是 氯 乙 烯 单 体 （ vinyl chloride monomer, 简称VCM）在过氧化物、偶氮 化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚 合反应机理聚合而成的聚合物。
H
Cl自由基脱除
H C
链中烯丙基氯
CHCl + Cl
CH2
C CH2 CHCl
CH2
CHCl
叔碳基Cl
CH2
C
链中不饱和结构
PVC自由基链“尾咬”
Cl CH2 C H CH Cl CH2 CHCl CH2
叔碳基氯
CH2
Cl C CH2
Cl CH
Cl CH2 CH2
2，4-二氯丁基支链
PVC支链和缺陷数量并不多，一般为4～40个/ 1000个氯乙烯 重复单元。聚合反应温度越高，支化和缺陷就越多。 例如在-63～-53oC聚合而成的PVC，没有支链。 而在52oC聚合而成的PVC，30～35个支链/1000VCM。
从聚氯乙烯到高分子化学-聚氯乙烯工艺学——高分子化学精品文档
许多烯类单体在光的激发下，能形成自由基而 引发聚合，这称做光引发聚合
高能辐射引发聚合
2.4 自由基聚合反应速率
2.4.1 自由基聚合的基元反应 自由基聚合是链式聚合 ，至少由三个基元 反应组成 链引发 链增长 链终止 还可能伴有链转移等反应
（1）链引发反应：包括两个反应
2. 3 引发剂和引发反应
2.3.1 2.3.2
2.3.3
引发剂的种类 引发剂分解动力学
(1) 引发剂分解速率 (2) 引发剂效率 (3) 引发剂的选择
其他引发作用
2.3.1 引发剂和引发反应
氯乙烯单体聚合需要使用引发剂； 引发剂的特点：
引发剂分子含有弱键， 热分解产生两个初级自由基
偶合终止：聚合度为两个链自由基的单体单元数 之和。生成的大分子的两端即为引发剂残基。
歧化终止：聚合度为原链自由基中所含的单体单 元数，各自含有一个引发剂残基端基（一个是饱 和端基，另一个是不饱和端基。）
终止反应的方式取决于单体的结构和聚合温度。
（4）链转移反应
向单体转移 向溶剂（或分子量调节剂）转移 向引发剂转移 向大分子转移
引发剂热分解是一级反应
速率方程式
引发剂分解速率 mol/(L·s)
积分得
分解速率常 数 s-1
一定温度下，测定不同时间t下的[I] 值，以 ln([I] /[I]0)对 t 作图
引发剂半衰期-- t1/2
对于一级反应，常用半衰期来表征反 应速率大小
半衰期是指引发剂分解至起始浓度一 半时所需的时间 t1/2
实际测定的是转化率 随时间的变化
聚合物浓度随反 应时间的增加
聚氯乙烯讲解
聚氯乙烯讲解
聚氯乙烯是一种合成塑料，常用的缩写为PVC（Polyvinyl chloride）。
它由氯乙烯单体（C2H3Cl）聚合而成，可以通过加热和加压的方式制成各种形状的物品，如管道、窗框、电线套管等。
PVC具有高度的耐热、耐寒、耐腐蚀和抗老化的特性，因此被广泛应用于建筑、电子、医疗、交通等领域。
它的生产成本较低，使用寿命长，且可回收利用，因此在环保和可持续发展方面具有优势。
然而，PVC也存在一些争议，主要是由于其生产过程中可能产生的有害物质和废弃物对环境造成的影响。
此外，PVC制品在放置和处理时也可能产生有害物质，如氯化氢气体和二噁英等。
总的来说，PVC是一种广泛应用的合成塑料，具有许多优点和缺点，需要在实际应用中进行合理的评估和管理。
九年级化学下册 9.2 什么是PVC塑料素材粤教版
什么是PVC塑料●PVC （聚氯乙烯）化学和物理特性刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。
PVC材料是一种非结晶性材料。
PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。
PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。
PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。
然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。
PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。
PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。
特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。
PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。
●注塑模工艺条件干燥处理：通常不需要干燥处理。
熔化温度：185~2050C 模具温度：20~500C注射压力：可大到1500bar 保压压力：可大到1000bar 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。
流道和浇口:所有常规的浇口都可以使用。
如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口；对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。
针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形浇口的厚度不能小于1mm。
●典型用途供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。
什么是ABS塑料ABS塑料化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称:Acrylonitrile Butadiene Sty rene比重：1.05克/立方厘米成型收缩率:0.4-0.7%成型温度：200-240℃干燥条件：80-90℃ 2小时特点：1、综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好。
2、与372有机玻璃的熔接性良好，制成双色塑件，且可表面镀铬，喷漆处。
3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。
3 聚氯乙烯
塑料橡胶成型原材料课件
§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。
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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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。
塑料橡胶成型原材料课件
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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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与VCM反应
H CH2 C Cl H C CH2 CH2Cl CHCl
不与VCM反应，脱去Cl自由基
H CH2 C
+ Cl
H C CH2Cl
++ VCM
氯甲基
通过调整悬浮聚合时的配方和工艺条件，可以获得紧 密型和疏松型PVC，颗粒尺寸50～250μm。 聚合温度对颗粒形态有显著影响：温度越低，获得的 PVC颗粒就越疏松。
疏松型PVC适合制造软PVC
PVC疏松度
吸收增塑剂 的能力
紧密型PVC适合制造硬PVC
聚合温度下降，疏 松度提高。
3.2 PVC的结构 H
H CH2 (3) C Cl H C CH2 CH2Cl CH Cl
烯丙基氯
Cl自由基非常活泼，能与聚合链进一步反应
Cl +
CH2
CHCl CH2
CHCl
攻击Cl代亚甲基氢
Cl CH2 C
(6)
攻击亚甲基氢
H H
CH2
CHCl
+ HCl
CH2
C
Cl
C
(7)
CHCl
+ HCl
与VCM聚 合链增长
Cl
悬浮法PVC树脂的型号目前可分 为8种。一般用PVC树脂的分子量（或 粘度）表示，分子量越大，树脂型号 越小。每一种型号又分为疏松型和紧 密型两种。
表示分子量的方法可用绝对粘度 （厘泊）或K值或平均聚合度，绝对 粘度、K值、平均粘度越
疏松型PVC
HMWPVC 聚合度>1700
悬浮法PVC树脂 PVC树脂为白色无定形粉末，在显 微镜下观察，其颗粒形态分为两种结构： 一种为疏松型（XS），也有称为棉花球 型的；另一种为紧密型（XJ），也称为 乒乓球型。颗粒形态主要取决于悬浮 剂，悬浮剂选用聚乙烯醇得疏松型，选 用明胶时则得紧密型。
疏松型树脂 颗粒直径一般为 50-100 微 米，粒径较大，表面不规则、多孔、呈 棉花球样，容易吸收增塑剂，容易塑化， 成型加工性好，但从制品强度上看，相 对略低于同样配方，同样工艺条件下的 紧密型树脂。 紧密型树脂 颗粒直径一般为 5-10 微米， 粒径较小，表面规则、呈球型、实心、 像乒乓球状，不太容易吸收增塑剂，不 易塑化、成型加工性稍差，但制品强度 略高。
CH2
CH Cl
n
英文名称：polyvinyl chloride, 简称PVC
PVC是一种无毒、无臭的白色粉末。与PE、 PP、PS和ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚 物）统称为五大通用树脂 。
PVC塑料是以PVC树 脂为基料，与稳定 剂、增塑剂、润滑 剂、填充剂等多种 助剂混合，经塑化、 成型加工而成。
第三章 聚氯乙稀（PVC）
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
PVC的聚合及品种 PVC的结构 PVC的性能 PVC的降解与稳定技术 PVC的成型加工 PVC的改性
3.1 聚氯乙烯的聚合与品种
<一> PVC树脂与PVC塑料的定义 聚 氯 乙 烯 树 脂 是 氯 乙 烯 单 体 （ vinyl chloride monomer, 简称VCM）在过氧化物、偶氮 化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚 合反应机理聚合而成的聚合物。
<一> 链结构 CH2 C + CH2 CHCl 1. 基本特征 PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线 Cl 形聚合物。
尾
头
对于PVC来讲，聚合反应的温度是控 制分子量和链结构的决定因素。
头-头结构
聚合反应温度
分子量
2. 异常（缺陷）结构与支链
缺陷与支链结构对PVC的热稳定性有决定性的影响。
根据增塑剂的用量，又可分为： ◆硬质PVC塑料—不加增塑剂或加少量增塑剂（＜5％） ◆软质PVC塑料—半硬质PVC塑料(5％～25％) —软质PVC塑料(＞25％)
<二> PVC树脂的聚合方法 （1931年工业化）
反应式为
聚合机理：自由基型连锁反应 引发剂： 过氧化物、偶氮化合物 实施方法：悬浮法、乳液法、本体法和溶液法
加入增塑剂：通过加增塑剂可使PVC的 Tg降到室温以下。
3. 结晶结构——由PVC链上的间规短链段形 成的微晶，结晶度在5～25％之间。通用型 PVC在5～10%（40～60oC聚合）。聚合温度是 影响PVC的结晶度的关键因素。
PVC的立构规整性提高
聚合物温 度降低
结晶度提高 PVC的支化度减少
-Cl导致分子 间作用力增强 大分子间距小
80～175oC:高弹态； -Cl导致分子 175～190oC：开始熔融； 链较僵硬 190～200oC热塑性粘流态； >200oC开始急剧分解，在>140oC时就开始分 解。
影响PVC Tg的因素:
聚合反应温度：越高，PVC的Tg越低。 -80oC聚合：Tg～100oC； 125oC聚合：Tg～68oC
可塑性: 当塑料温度超过它的玻璃化温度
（Tg），且施加于其上的力超过它的 弹性极限后 ，他就会像粘性液体一样 地流动，塑料的这种性质称为 ~ 。
增塑：即聚合物增塑，是在树脂中加入一种物
质（增塑剂）或在聚合物制造过程中采 取一定措施（共聚、接枝）以改变聚合 物的力学性、降低Tg，增加塑性的方法
H
Cl自由基脱除
H C
链中烯丙基氯
CHCl + Cl
CH2
C CH2 CHCl
CH2
CHCl
叔碳基Cl
CH2
C
链中不饱和结构
PVC自由基链“尾咬”
Cl CH2 C H CH Cl CH2 CHCl CH2
叔碳基氯
CH2
Cl C CH2
Cl CH
Cl CH2 CH2
2，4-二氯丁基支链
PVC支链和缺陷数量并不多，一般为4～40个/ 1000个氯乙烯 重复单元。聚合反应温度越高，支化和缺陷就越多。 例如在-63～-53oC聚合而成的PVC，没有支链。 而在52oC聚合而成的PVC，30～35个支链/1000VCM。
3. 立构规整结构
在PVC分子链上存在短的间规立构规整结构。
随着聚合反应温度的降低，间规立构规整 度提高。
例如：在～ -60oC聚合而成的PVC，间规立构规 整度高达65％。
<二> 聚集态结构 1. 基本特征 PVC是含有少量结晶结构的无定形聚合物。
2. 无定形结构 通用PVC的Tg在70～80oC；