聚氯乙烯

H PVC的结构
<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 Cl 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
尾
头
聚合反应温度
分子量
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。
复合材料常用热塑性树脂——聚氯乙烯
主要塑料品种的工业化历史 聚氯乙烯的简介 聚氯乙烯的结构与性能 聚氯乙烯的应用 聚氯乙烯的危害

主要塑料品种的工业化历史





1868 硝酸纤维素(1833) 1909 酚醛树脂(1872) 1919 酪素塑料(1897) 1926 苯胺甲醛树脂(1892) 1927 醋酸纤维(1865) 醇酸树脂(1901) 1929 聚醋酸乙烯(1912) B8醛树脂(1918) 1931 聚丙烯酸甲酯(1880) 1935 乙基纤维素(1913) 1936 聚氯乙烯(1872) 1936 聚甲基丙烯酸甲酯(1932) 1936 聚乙烯醇缩醛(1928) 1938 聚苯乙烯(1839) 1938 聚酰胺66(1935) 1939 高压聚乙烯(1933) 三聚氰胺树脂 (1935) 1939 聚偏氯乙烯(1933) 1941 不饱和聚酯树脂(1937) 1943 聚四氟乙烯 (1938) 聚硅氧烷(1931) 1947 环氧树脂(1934) 1948 聚丙烯腈(1893)
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； 80～175oC:高弹态； 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。
聚氯乙烯的发展历史(1)

1912年，德国人Fritz Klatte合成了PVC， 并在德国申请了专利， 但是在专利过期前没 有能够开发出合适的 产品。
聚氯乙烯的发展历史(2)

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。
聚氯乙烯的简介

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。

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。
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。
<二> PVC树脂的聚合方法
悬浮法（S-PVC），生产80％的PVC 乳液法 （E-PVC），生产10％的PVC
PVC的聚合 方法
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。



1948 腊丁苯(ABS)树脂 1948 聚三氟氯乙烯(1934) 1953 聚对苯二甲酸乙二(1941) 聚氨酯泡沫塑料 (1947) 1954 低压聚乙烯(1952) 1957 聚丙烯(1954) 1958 聚环氧乙烷(1859) 1958 聚碳酸酯(1956) 1958 氯化聚醚(1950) 1959 聚甲醛(1926) 1960 聚邻(间)苯二甲酸二丙烯酯(1946) 1962 乙丙塑料 1963 聚酰亚胺(1959) 1965 聚苯并咪唑(1959) 1965 聚苯醚(PPO)(1964) 1965 聚矾 1965 聚甲基戊烯(TPX) 1969 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 1973 聚丁烯

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。 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。
PVC的性能
硬质聚氯乙烯(末添加增塑刑)具有良好的力学性能、耐候性和耐燃性， 可以单独用作结构材料。硬质聚氯乙烯可用增强材料 (例如玻璃纤维 )进行 增强，增强后的聚氯乙烯强度与刚度可增加数倍，但热扭变温度无显著提 高。 聚氯乙烯有较好的化学稳定性。除了浓硫酸 (浓度超过90％)和50％以上 的浓硝酸以外，聚氯乙烯耐酸、碱的性能良好，并耐大多数油类、脂肪和醇 类的侵蚀，但不耐芳烃类、酮类、酯类的侵蚀。环己酮、四氢呋喃、二氯乙 烷和硝基苯则是它的溶剂。 聚氯乙烯在室温下是稳定的，但温度超过 100℃导致释出氯化氢，使聚 合物颜色变深，为了改善其热稳定性，在进一步加工过程中都要加入稳定剂。
谢谢！
本组成员：孙高斌。沈顺新。邬
亮。陆奇。刘文超
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。
CH2
CH Cl
n
英文名称：polyvinyl chloride, 简称PVC


PVC的缺点
聚氯乙烯也是经常使用的一种 塑料，它是由聚氯乙烯树脂、 增塑剂和防老剂组成的树脂， 本身并无毒性。但所添加的增 塑剂、防老剂等主要辅料有毒 性，日用聚氯乙烯塑料中的增 塑剂，主要使用对苯二甲酸二 丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等， 这些化学品都有毒性，聚氯乙 烯的防老剂硬脂酸铅盐也是有 毒的。
Fra Baidu bibliotek
PVC的应用
PVC的用途极为广泛，是目前用量仅次于 PE的第二大用量的树脂材料。 PVC的性能优势。

力学性能大范围可调：从硬质到软质 电绝缘性优良
差于PP和PE
耐酸碱、耐溶剂性良好
阻燃性好
PVC的主要应用领域



建筑领域——门窗异型材、塑料水管 化工设备——化工管道、容器 电器、电缆绝缘（代替大部分橡胶） 汽车工业——内装饰材料：方向盘握把、仪表盘、 脚垫 软质PVC管、膜、薄片——日用品、包装材料 PVC糊涂敷织物——人造革 PVC发泡制品——衬垫、拖鞋、隔热隔声材料
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。
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
紧密型PVC