高分子材料课件——聚氯乙烯

高PV分C子-S材G7料课件—6—5.5聚氯乙烯720～605
主要用途 高级电绝缘材料 电绝缘材料、薄膜、一般软材料 电绝缘材料、农用薄膜、人造革 工业和农用薄膜、软管、人造革、
高强度管材 透明制品、硬管、硬片、单丝、
型材、套管 唱片、透明制品、硬板、焊条、
纤维 瓶子、透明片、硬质注塑管、过
氯乙烯树脂
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 高分子材料课件——聚氯乙烯
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。
H C H 2 C + C H 2 C H l C
度提高。
例如：在～ -60oC聚合而成的PVC，间规立构规 整度高达65％。
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<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
-Cl导致分子 间作用力增强
通用PVC的Tg在70～80oC；
80～175oC:高弹态； 175～190oC：开始熔融；
源自文库
大分子间距小
-Cl导致分子 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。
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影响PVCTg 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。
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。
CH2
CH
n
Cl
英文名称：pol高y分v子i材n料y课l件c—h—l聚o氯r乙i烯de, 简称PVC
PVC塑料是以PVC树脂为基料，与稳定剂、 增塑剂、填料、着色剂及改性剂等多种 助剂混合，经塑化、成型加工而成。
PVC树脂结构特点总结
聚合反应 温度
低高
牌号 小大
聚合温度下降，疏 松度提高。
型号 PVC-SG1 PVC-SG2 PVC-SG3 PVC-SG4
聚合温度/oC 48.2 50.5 53.0 55.5
平均聚合度 1510～1360 1340～1240 1225～1120 1100～1000
PVC-SG5
58.0
985～860
PVC-SG6
61.8
850～730
聚合温度对颗粒形高分态子材有料课显件—著—聚影氯乙响烯 ：温度越低，获得 的PVC颗粒就越疏松。
软PVC和硬PVC的概念
软PVC：增塑剂含量>40%以上的PVC。
硬PVC：不含增塑剂或增塑剂含量<10%的
PVC。
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
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。
聚合物温 度降低
PVC的立构规整性提高 PVC的高分支子材化料度课件减——少聚氯乙烯
结晶度提高
<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。
<二> PVC树脂的聚合方法
悬浮法（S-PVC），生产80％的PVC
PVC的聚合 方法
乳液法 （E-PVC），生产10％的PVC 本体法（M-PVC），生产～10％的PVC
溶液法，因为对环境有污染，目前已不采用。 高分子材料课件——聚氯乙烯
3.2 PVH C的结构
尾
头
<1一. >基链本结特构征C H 2 C + C H 2 C H l C
C l
HH
C H 2 CCC H 2 C l C l (1 )
HH C H 2 CCC H 2 C l
C l (2 )
与VCM反应
HH
不与VCM反应，脱去Cl自由基
C H 2 C C C H 2C l C l C H 2 C HC l
HH
++ VCM
氯甲基
HH
C H 2 C C C H 2C l
(3 )
第二章 热塑性塑料
第三节 聚氯乙稀（PVC） 3.1 PVC的聚合方法 3.2 PVC的结构（重点） 3.3 PVC的性能（重点） 3.4 PVC的降解（重点）与稳定技术 3.5 PVC的加工助剂 3.6 PVC的改性
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3.1 聚乙烯的聚合与品种
<一> PVC树脂与PVC塑料的定义 聚 氯 乙 烯 树 脂 是 氯 乙 烯 单 体 （ vinyl
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
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紧密型PVC
疏松型PVC
HMWPVC 聚合度>1700
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。
Cl CH2 CH
Cl
CH2 C C CH2Cl
+ 烯丙基氯
Cl
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Cl自由基非常活泼，能与聚合链进一步反应
C + l C H 2 C H lC H 2 C C H l C
攻击Cl代亚甲基氢
攻击亚甲基氢
Cl
CH2 C CH2 CHlC +HCl
(6)
与VCM聚 合链增长
H
H
CH2 C C CHlC +HCl
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。
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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
Cl (7)
Cl自由基脱除
Cl
CH2 C
CH2 CHC l
CH2 叔碳基Cl
CHC l
链中烯丙基氯
HH C H 2 C C C Hl C+C l
链中不饱和结构
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PVC自由基链“尾咬”
Cl
CH2 C CH2
H
CHC l
CH2 CH
Cl
叔碳基氯
Cl
Cl
Cl
CH2 C CH2 CH CH2 CH2