聚氯乙烯分析

项目一聚氯乙烯产品分析

任务一聚氯乙烯产品概述

知识目标:

了解国内外聚氯乙烯工业的发展情况；

掌握聚氯乙烯的理化性质。

能力目标：

能够熟练利用工具书、网络资源等查找有关聚氯乙烯物化性质的有关知识；

能够对收集信息进行分类和归纳；

素质目标：

良好的语言表达能力；

一丝不苟，实事求是的工作态度；

团结协作的精神。

一、聚氯乙烯的性质

1．布置任务：

检索聚氯乙烯的基本性质。

具体任务内容包括：检索聚氯乙烯的英文名、分子式、外观、熔点、相对密度、折光率、溶解性等典型性质。

2．任务总结：

聚氯乙烯（Polyvinylchlorid，PVC）全名为Polyvinylchlorid，主要成份为聚氯乙烯，产品外观为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量

不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。

氯化乙烯基最初是在1835年在JustusvonLiebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。但是直到20世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品，在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。

聚氯乙烯具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。

聚氯乙烯的基本性质：

❖英文名：Polyvinylchlorid

❖分子式：-[CH2CHCl]-n

❖分子量：30000～100000

❖外观：白色半透明不定型粉末，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。

❖熔点：302 ℃

❖折射率：1.54 (20 C)

❖势比重：一般在0.4～0.65之间

❖密度：1.4 g/mL at 25℃(lit.)

❖毒性：无毒无嗅

❖机械性能：聚氯乙烯抗冲击强度很高，常温下可达10 MPa

❖溶解性：聚氯乙烯不溶于水、汽油、酒精，具有塑化加工时流动性好的特点。常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50～60%的硝酸及20%以下的烧碱溶液，此外对于盐类亦相当稳定，聚氯乙烯树脂溶解于芳烃、氯烃、酮类及脂类。

❖化学性质：化学稳定性很高，没有明显的熔点，75～85℃时开始软化，大于100℃时开始降解出HCl，在120～165℃时放出HCl和各种有机氯化物，对人的生理有刺激性和麻醉性作用。特别是在锌盐、铁盐和其他金属盐类存在时，能加速它的分解，但短时间内能耐150～200℃高温。

二、聚氯乙烯的分类及用途

1．布置任务：

检索聚氯乙烯的分类和工业用途。

2．任务总结：

❖聚氯乙烯的分类

根据应用范围不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。通用型聚氯乙烯由于制备方法简单、用途广泛，在现货市场上流通的绝大部分都是通用型的聚氯乙烯树脂，而高聚合度的和交联的PVC树脂一般在特殊领域应用较多。

根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯平衡氧氯化法（简称乙稀法）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)。目前，世界上多为乙烯法PVC，而我国则主要以电石法PVC为主。

根据氯乙烯单体的聚合方法，聚氯乙烯的获得又有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法之分。悬浮法以其生产过程简单，便于控制及大规模生产，产品适宜性强，是PVC的主要

生产方式，从世界范围内讲，悬浮法PVC的生产量约占总量的80%。本体法不用水和分散剂，聚合后处理简单，产品纯度高，但是存在聚合过程搅拌和传热的难题，生产成本较高，属于淘汰类工艺，其生产能力不到总量的10%，我国目前只有四川宜宾天原采用本体法生产PVC。乳液法聚合时以水为分散介质，制得的颗粒较细，热稳定性和电绝缘性不佳，适宜糊树脂的生产，主要用于制造人造革、浸渍手套、纱窗、水田靴、工具把手、壁纸、地板卷材、蓄电池隔板和玩具等，我国PVC糊树脂的产量不到PVC总产量的4％。溶液聚合只用来生产涂料或特种产品。在美国，使用各种聚合方法生产的树脂比例是：悬浮法87.8%、乳液和微悬浮法6.4%、本体聚合法4.4%、溶液法1.4%。在我国，90％以上的PVC都是采用悬浮法制备生产的。

表1 各种氯乙烯单体聚合方法的优点

品种悬浮法乳液法本体法溶液法

特性不含金属离子，有

良好的电绝缘性及

热稳定性

颗粒较细，含杂质

较多，电绝缘性及

热稳定性不及悬浮

法

含杂质极少纯度

高。热稳定性和电

绝缘性优于悬浮法

含杂质极少纯度

高，成本高，价格

高。聚合物的分子

量不高

❖悬浮法聚氯乙烯的命名

根据国标GB 3402中规定的，悬浮法通用型聚氯乙烯树脂的产品型号由产品名称、聚合方法和用途的表示符号及黏数分类号（见表2）等四项组成：