聚氯乙烯ppt下载
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
缺点是产品中附有少量分散剂残留物
3.2.3 PVC的悬浮聚合
VC在搅拌和分散剂作用下，悬浮分散在水中进行聚合 引发剂的种类和用量可以调节聚合速度 分散剂的种类和搅拌状态可以调节树脂的颗粒形态 温度决定PVC的聚合度，一般采用夹套冷却的方式使
[1] 向单体转移
.
CH2 CH + CH2 = CH
X
X
.
CH2 CH + CH2 = C
X
X
.
CH = CH + CH3 CH
X
X
[2] 向溶剂（或分子量调节剂）转移
.
CH2 CH + YZ X
CH2 CHY + Z X
[3] 向引发剂转移
.
CH2 CH + R R X
CH2 CH2+ R.
..
R CH2 CH + CH CH2 R XX
R CH2 CH CH CH2 R XX
歧化终止：某链自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子的反应
..
R CH2 CH + CH CH2 R XX
R CH2 CH 2 + CH = CH R
X
X
（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：过氧化物、偶氮化合物等 稳定剂：防止聚氯乙烯的降解。 增塑剂：提高加工性，柔韧性，延展性。 填充剂：降低成本、提高力学性能。
2.2.3 PVC的加工助剂
润滑剂：减少Baidu Nhomakorabea工中树脂颗粒间和熔体聚合物 分子间摩擦产生的热效应，避免塑料对加工设备 金属表面的黏着，例如硬脂酸盐及矿物油。 着色剂：对性能无影响。
1842年包曼（Baumann）通过研究确定它了的 密度和基本结构式。
1912年，德国人Fritz Klatte合成了PVC。
1935年，Bitterfeld开始工业生产PVC。 60年代，PVC是塑料中最大的品种；70年代发
现PVC中残存VC单体问题，几乎导致整个工业 崩溃；80年代对该聚合反应进行了优化；2005， 我国产量约800万吨。
第二章 聚氯乙烯的聚合机理
内容
2.1 定义 2.2 聚氯乙烯的合成过程 2.3 聚氯乙烯的自由基聚合机理
2.1 聚氯乙烯定义
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。 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。
溶解有引发剂的单体在强烈搅拌下，以小液滴状 态悬浮分散于水中进行聚合
3.2.1悬浮聚合的机理
与本体聚合相似，一个小液滴相当于本体聚合的一 个单元。
按聚合物在单体中的溶解情况： 均相聚合：常得透明珠体。 非均相聚合：得不透明的粉未。
3.2.2悬浮聚合的优点与缺点
优点有：
工艺与技术成熟 简单安全 聚合热易除去 分子量较高 反应粒径可控
CH2Cl-CH 2Cl
制备氯乙烯：
CH2Cl-CH 2Cl △ CH2=CHCl+HCl
2.2.2 合成聚氯乙烯
nCH2=CH Cl
[CH2 CH]n Cl
由单体氯乙烯聚合生成聚氯乙烯,由于反应的随 机性，使得每个分子的聚合度 n 都不相同，因 此聚合物是由大大小小的高分子同系物组成
2.2.3 PVC的加工助剂
2.2 聚氯乙烯的合成过程
2.2.1 氯乙烯单体的合成
乙炔的氢氯化法 乙烯氯化法
乙炔的氢氯化法
制备乙炔：
CaO+3C
CaC 2+H2O
CaC2+CO
Ca(OH) 2+HC
CH
制备氯乙烯：
HgCl2
CH
CH+HCl
120-180℃
H2C
CHCl
乙烯氯化法
制备1，2-二氯乙烷：
CH2
CH2+Cl 2 F6Cl2
II：转移到立式后聚合釜中和剩 余的50％单体和引发剂，继续聚 合达70～85％转化率后，停止聚 合，脱除未反应单体，最后以粉 状出料
耗能少
本体聚 过程简单
合特点 工艺简单
综合性能优 介质搅拌问题
本体PVC的工业难题 聚合反应热的排出
3.2 悬浮聚合
单体相
悬浮聚合体系 水相
单体 引发剂 其他助剂 水 分散剂 水相阻聚剂
聚氯乙烯(PVC)
姓名：杨玉洁 学号：15451283273 时间：2015.10.15
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
PVC的发展史 PVC的聚合机理 PVC的聚合方法 PVC的结构 PVC的性能 PVC的改性 PVC的应用
第一章 PVC的发展史
1835年，法国化学家雷诺（V Regnault）首先 发现了氯乙烯（VC），1838年第一次发现在光 作用下使氯乙烯聚合。
3.1.2 本体聚合优缺点
优点:产品杂质少、纯度高、透明性好 缺点:关键问题是反应热的排除
3.1.3 本体聚合
采用两段聚合
第一阶段：（预聚）转化率低（10％～40％） 第二阶段：以较慢速率进行，或进行薄层聚合
3.1.4 PVC的本体聚合过程
分段聚合方法：
I：液相反应，先加50％左右单 体，预聚合釜中聚合到转化率7 ％～12％，形成种子粒子；
X
[4] 向大分子转移
.
CH2 CH + X
CH2 CH X
CH2 CH 2+ X
.
CH2 C X
第三章 聚氯乙烯的聚合方法
4种聚合方法
本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合
单体本身，加入（或不加）少 量引发剂的聚合
将单体和引发剂溶于适当溶剂 中进行的聚合
单体以液滴状悬浮于水中的聚 合，体系主要由单体、引发剂、
水和分散剂四组分组成
单体在水中以乳液状态进行的 聚合，体系主要由单体、引发
剂、水及乳化剂等组成
•PVC的聚合方法： •本体聚合： ～10% •溶液聚合: 很少 •悬浮聚合： ～80％ •乳液聚合： ～10％
3.1 PVC本体聚合
3.1.1 本体聚合的分类
均相聚合——聚合物能溶于各自单体中，例苯乙烯 非均相聚合——聚合物不溶于各自单体中，例氯乙烯
2.3 聚氯乙烯的自由基聚合机理
H CH2=C δ+ δ-
Cl
CH2＝CH－Cl中氯原子的诱导效应是吸电子，而 共轭效应却有供电性，但两者均较弱。
氯乙烯只能进行自由基聚合反应。
（1） 链引发反应
（2）链增长反应
（2）链增长反应
（3）链终止反应
偶合终止：两链自由基的 独电子相互结合成共价键的终止反应
3.2.3 PVC的悬浮聚合
VC在搅拌和分散剂作用下，悬浮分散在水中进行聚合 引发剂的种类和用量可以调节聚合速度 分散剂的种类和搅拌状态可以调节树脂的颗粒形态 温度决定PVC的聚合度，一般采用夹套冷却的方式使
[1] 向单体转移
.
CH2 CH + CH2 = CH
X
X
.
CH2 CH + CH2 = C
X
X
.
CH = CH + CH3 CH
X
X
[2] 向溶剂（或分子量调节剂）转移
.
CH2 CH + YZ X
CH2 CHY + Z X
[3] 向引发剂转移
.
CH2 CH + R R X
CH2 CH2+ R.
..
R CH2 CH + CH CH2 R XX
R CH2 CH CH CH2 R XX
歧化终止：某链自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子的反应
..
R CH2 CH + CH CH2 R XX
R CH2 CH 2 + CH = CH R
X
X
（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：过氧化物、偶氮化合物等 稳定剂：防止聚氯乙烯的降解。 增塑剂：提高加工性，柔韧性，延展性。 填充剂：降低成本、提高力学性能。
2.2.3 PVC的加工助剂
润滑剂：减少Baidu Nhomakorabea工中树脂颗粒间和熔体聚合物 分子间摩擦产生的热效应，避免塑料对加工设备 金属表面的黏着，例如硬脂酸盐及矿物油。 着色剂：对性能无影响。
1842年包曼（Baumann）通过研究确定它了的 密度和基本结构式。
1912年，德国人Fritz Klatte合成了PVC。
1935年，Bitterfeld开始工业生产PVC。 60年代，PVC是塑料中最大的品种；70年代发
现PVC中残存VC单体问题，几乎导致整个工业 崩溃；80年代对该聚合反应进行了优化；2005， 我国产量约800万吨。
第二章 聚氯乙烯的聚合机理
内容
2.1 定义 2.2 聚氯乙烯的合成过程 2.3 聚氯乙烯的自由基聚合机理
2.1 聚氯乙烯定义
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。 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。
溶解有引发剂的单体在强烈搅拌下，以小液滴状 态悬浮分散于水中进行聚合
3.2.1悬浮聚合的机理
与本体聚合相似，一个小液滴相当于本体聚合的一 个单元。
按聚合物在单体中的溶解情况： 均相聚合：常得透明珠体。 非均相聚合：得不透明的粉未。
3.2.2悬浮聚合的优点与缺点
优点有：
工艺与技术成熟 简单安全 聚合热易除去 分子量较高 反应粒径可控
CH2Cl-CH 2Cl
制备氯乙烯：
CH2Cl-CH 2Cl △ CH2=CHCl+HCl
2.2.2 合成聚氯乙烯
nCH2=CH Cl
[CH2 CH]n Cl
由单体氯乙烯聚合生成聚氯乙烯,由于反应的随 机性，使得每个分子的聚合度 n 都不相同，因 此聚合物是由大大小小的高分子同系物组成
2.2.3 PVC的加工助剂
2.2 聚氯乙烯的合成过程
2.2.1 氯乙烯单体的合成
乙炔的氢氯化法 乙烯氯化法
乙炔的氢氯化法
制备乙炔：
CaO+3C
CaC 2+H2O
CaC2+CO
Ca(OH) 2+HC
CH
制备氯乙烯：
HgCl2
CH
CH+HCl
120-180℃
H2C
CHCl
乙烯氯化法
制备1，2-二氯乙烷：
CH2
CH2+Cl 2 F6Cl2
II：转移到立式后聚合釜中和剩 余的50％单体和引发剂，继续聚 合达70～85％转化率后，停止聚 合，脱除未反应单体，最后以粉 状出料
耗能少
本体聚 过程简单
合特点 工艺简单
综合性能优 介质搅拌问题
本体PVC的工业难题 聚合反应热的排出
3.2 悬浮聚合
单体相
悬浮聚合体系 水相
单体 引发剂 其他助剂 水 分散剂 水相阻聚剂
聚氯乙烯(PVC)
姓名：杨玉洁 学号：15451283273 时间：2015.10.15
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
PVC的发展史 PVC的聚合机理 PVC的聚合方法 PVC的结构 PVC的性能 PVC的改性 PVC的应用
第一章 PVC的发展史
1835年，法国化学家雷诺（V Regnault）首先 发现了氯乙烯（VC），1838年第一次发现在光 作用下使氯乙烯聚合。
3.1.2 本体聚合优缺点
优点:产品杂质少、纯度高、透明性好 缺点:关键问题是反应热的排除
3.1.3 本体聚合
采用两段聚合
第一阶段：（预聚）转化率低（10％～40％） 第二阶段：以较慢速率进行，或进行薄层聚合
3.1.4 PVC的本体聚合过程
分段聚合方法：
I：液相反应，先加50％左右单 体，预聚合釜中聚合到转化率7 ％～12％，形成种子粒子；
X
[4] 向大分子转移
.
CH2 CH + X
CH2 CH X
CH2 CH 2+ X
.
CH2 C X
第三章 聚氯乙烯的聚合方法
4种聚合方法
本体聚合 溶液聚合 悬浮聚合 乳液聚合
单体本身，加入（或不加）少 量引发剂的聚合
将单体和引发剂溶于适当溶剂 中进行的聚合
单体以液滴状悬浮于水中的聚 合，体系主要由单体、引发剂、
水和分散剂四组分组成
单体在水中以乳液状态进行的 聚合，体系主要由单体、引发
剂、水及乳化剂等组成
•PVC的聚合方法： •本体聚合： ～10% •溶液聚合: 很少 •悬浮聚合： ～80％ •乳液聚合： ～10％
3.1 PVC本体聚合
3.1.1 本体聚合的分类
均相聚合——聚合物能溶于各自单体中，例苯乙烯 非均相聚合——聚合物不溶于各自单体中，例氯乙烯
2.3 聚氯乙烯的自由基聚合机理
H CH2=C δ+ δ-
Cl
CH2＝CH－Cl中氯原子的诱导效应是吸电子，而 共轭效应却有供电性，但两者均较弱。
氯乙烯只能进行自由基聚合反应。
（1） 链引发反应
（2）链增长反应
（2）链增长反应
（3）链终止反应
偶合终止：两链自由基的 独电子相互结合成共价键的终止反应