聚氯乙烯(PVC)知识综合培训

PVC 市场价格越来越呈现出波动剧烈、周期性强的特 点，总的来说，供求格局是根本因素，具体则表现为 短期的成本因素、生产因素、库存变化、需求变化、 上游原料价格变动( 电力价格、原盐价格、原油价格、 乙烯价格、VCM 及 EDC 单体价格等) ，中长期还受到 国家政策影响，如反倾销、电价调整、产业结构、行 业准入、税率调整等的影响。供求关系是影响 PVC 价 格的根本因素。长期来看，近年我国 PVC 产能持续快 速增长，产量大幅提高，但 PVC 产能利用率却有所下 降，同时需求增长放缓，净进口量持续下降，预计我 国在不久的将来会转入净出口国行列。从国内 PVC 供 需格局的演变看，随着新产能的上马国内市场供给转 为宽松，供求关系总体将向供过于求方向发展。
1.16~1.3 5
0.15~0.8 10~24 100~500
性能
最高工作温度/℃
热导率/[W/(m•K)]
硬质PVC
70
0.126~0. 293
软质PVC
50~100
0.126~0. 167 7~25
线膨胀系数/（x10-5K-1） 5~18
体积电阻率/（Ω•cm） 1012~1016 1011~1014 介电损耗角正切 （106Hz） 0.0579 2~3.6 ≥18 0.0579 4~9 ≥14
二、合成方法
1.氯乙烯单体
氯乙烯的工业生产方法有乙炔电石法、联合法、氧氯化法等。 （1）乙炔电石法： （2）联合法：
CH≡CH+HCl →CH2=CHCl
CH2=CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl →CH2=CHCl+HCl CH≡CH+HCl →CH2=CHCl （3）氧氯化法： 2CH2=CH2+Cl2+1/2O2 →2CH2=CHCl+H2O
5.卫生性
工业生产的PVC 树脂本身是无毒的，他的卫生性主要有两个方 面： （1）树脂中残留的氯乙烯单体，经试验证明是对人体有害的； （2）在加工过程中使用的许多工业助剂，尤其是热稳定剂具有 不同程度的毒性。 近年来，随着PVC合成技术的提高，PVC树脂中氯乙烯单体 的含量成功降低到5x10-6以下，可生产出食品级PVC树脂。 除毒性外，PVC的卫生性还应考虑助剂的析出和在溶剂中 的析出问题。



(二)PVC薄膜 PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制 成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜， 成为压延薄膜。也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨 衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供 温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，所受 热收缩的特性，可用于收缩包装。 (三)PVC涂层制品 有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在 100摄氏度以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延 成薄膜，再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接 由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。 人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽 车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。
四、成型加工
1.聚氯乙烯加工特性：
（1）成型加工中的热稳定性：
PVC的黏流温度在136℃以上，在140℃即产生大量分解，
给PVC成型加工带来很大困难。因此，成型加工中必须加入热稳
定剂来提高分解温度，对于软制品还可以加入增塑剂来降低黏 流温度。加入热稳定剂后分解温度可达到200℃。
（2） 熔体的流变特性
(四)PVC泡沫制品 软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材， 经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、 鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机基础 成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材试用， 是一种新型的建筑才材料。 (五)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―如月饼包装盒。
聚合方法 悬浮聚合 乳液聚合 本体聚合 溶液聚合 温度调节 容易 容易 难 容易 聚合度 低 高 低 低 聚合物形态 粉状小粒子 糊状 粉状小颗粒 糊状 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
（4）加工设备适应性
PVC是热敏性树脂，成型加工中极易热分解。因此，除了加入稳定剂外，成 型加工设备应具有避免物料长期受热、便于熔体流动的特性。 a.选用深螺槽螺杆； b.采用快速塑化和高速注射工艺； c.制品设计避免尖角，规避应力集中； d.设备、模具与PVC接触的部分应注意防腐处理。
（5）其他
(八)PVC其他 门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已 与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；仿木材 料、代钢建材(北方、海边)；中空容器。

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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。 硬质PVC（UPVC）的化学稳定性
化学介质 浓度/% 质量变化/% 拉伸强度保持率/% 外观变化
硫酸
氢氧化钠 甲醛 乙醇
30
30 37 95
（2）注射成型与制品：
注射成型对物料流动性要求较高，增加加工难度。为降低成 型加工温度，一般UPVC选用相对分子质量较低的PVC树脂。注塑 制品主要有两类：a.管件b.鞋类。
（3）压延成型与制品：
SPVC压延薄膜是压延成型的主要产品。选用PVC树脂和无毒助 剂生产的压延薄膜用于制造输血袋、输液袋等医用制品已得到广泛应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用。
六、主要用途


聚氯乙烯树脂 由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、 输油管、离心泵和鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛应 用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞 板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝 缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造插头、 插座、开关和电缆。在日常生活中，聚氯乙烯用于制 造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等！ 具体分类： (一)PVC一般软制品 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、鞋底、拖鞋、 玩具、汽车配件等。
约8.8
相对介电常数 （60~106Hz） 介电强度/（kV/mm）
75~85（D） 50~95 （A）
1.力学性能
由于PVC是极性聚合物，分子间作 用力较大，固体表现良好的力学性 能。 力学性能的数值不仅取决于相对分 子量的大小，而且与所添加助剂的 种类和数量也有关。
2.热性能
Tg是PVC的理论使用温度的上限，超过此温度PVC开始软化。PVC的Tg 在80~85℃。 PVC热稳定差，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。
PVC熔体的流变性属于 非牛顿流体， 黏度的变化 不但与温度有关， 而且与剪切速率有关。
（3）熔体塑化特性 在成型加工中，PVC的熔化速度慢，熔体强度低， 易引起熔体流动缺陷，需加入加工改性剂来克服这些 缺点，加快树脂的塑化过程中的凝胶化速度，提高熔 体的流动性，达到改善制品质量的目的。 ACR是一类丙烯酸酯类共聚物，是PVC最常用的加 工改性剂。
聚氯乙烯（PVC） 知识综合培训
一、综述：


1.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 2.结构：聚氯乙烯分子链结构如下： ~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~ Cl Cl Cl




(六)PVC糊树脂 将PVC分散在液体增塑剂中，使其溶胀塑化而成增塑溶胶， 通常用乳液或微悬浮树脂，还需加稳定剂、填料、着色剂 等，经充分搅拌，脱气泡后，配成PVC糊，再用进、浸渍、 浇铸或搪塑等加工成各种制品。如衣架、工具手柄、圣诞 树等。 (七)PVC硬板和板材 PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可 挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮 水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压， 可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状， 然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、 风道及容器等。
0.007
-0.042 0.020 0.020
90.0
94.2 94.5 90.8
无
无 发白，失去光泽 无
汽油
苯 丙酮 氯磺酸
120
-0.026
91.4
无
一天后，分层失光 2h即发白，分层 0.5h后全部碳化
4.电性能
PVC是体积电阻率和介电强度较高、介 电损耗较小的电绝缘材料之一。 PVC塑料的电性能还取决有配方设 计，不同配方制得的PVC绝缘材料适用 于不同应用场合。
氧氯化法是随着石油工业的发展于20世纪60年代问世的，由于原料丰富，节省电能，成 本较低，是当前生产氯乙烯的主要方法
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。
PVC是无定形聚合物，当熔融物冷却时，收缩率不大，一般UPVC为 0.1%~0.6%，SPVC为1.0%~2.5%；PVC的极性使其具有易着色和易印刷的优 点。
2.成型加工与制品 （1）挤出成型与制品：
PVC挤出成型制品有两大类：一类是软质制品，一般用相对 分子质量较高的PVC树脂（SG-1~SG-4），用单螺杆挤出机可顺利 成型，制品主要有薄膜、软管、电线电缆等；另一类是硬质制品， 一般选用相对分子质量较低的PVC树脂（SG-4~SG-7），用单螺杆 和双螺杆挤出机均能成型。 硬质制品有硬管、硬板、异型材。
五、应用范围

从消费结构来看，目前 PVC 产品中65%的消费 领域在硬制品( 包括管材 15%、管件 5%、门 窗及型材30%、硬片及板材8%，等等) ，35% 用于软制品生产。以后 PVC 硬制品的比例还 将逐步扩大，硬制品发展将以复合材料、掺混 材料及其它适应建材市场要求的原料和制品为 主。软制品则仍以电线电缆、包装材料和壁纸 为主。制品整体向无毒、低增塑剂方向发展。
三、聚氯乙烯性能
PVC塑料的综合性能
性能
相对密度
吸水率（浸24h）/% 拉伸强度/MPa 伸长率/% 弯曲强度/Mpa 压缩强度/MPa 悬臂梁冲击强度/ （J/m） 邵氏硬度
硬质PVC
1.35~1.46
0.07~0.5 35~52 <40 70~112 55~85 21.5~105. 8
软质PVC