聚氯乙烯

聚氯乙烯的发展现状
目前，我国聚氯乙烯树脂消费主要集中在华南和华东 两个地区，广东、浙江、福建、山东和江苏等省份的消费 合计约占全国总消费量的 70%，其中，广东和福建省市 场需求量最大，但产能不足，进口聚氯乙烯树脂所占比例 较高。 中西部聚氯乙烯树脂的消费量将会逐渐增加。
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聚氯乙烯的危害
• 聚氯乙稀的危害是广泛和长期的，从聚氯乙稀塑料的原料、 生产、使用、焚化等，在它的整个生命周期中都存在着潜 在的环境污染。在所有的塑料中，PVC塑料是最具环境破 坏性的。在它的寿命中，在生产中它需要危险的化学药品， 释放有害的添加剂并且产生有毒的废料。令人担心的消息 是PVC的生产在全世界都在增加。
（1）机械回收：指的是塑料的直接回收，将被丢弃的物 质转变为塑料小球。然后将这些被回收的小球投入塑料的 生产过程以形成新的产品。 （2）给料回收：特别用于那些不适合机械性回收的废料。 聚氯乙烯在高温下被分解，它的化学成分得到了还原。
聚氯乙烯的回收
对于日常生活和工农业应用中报废的PVC制品，一般 先分拣去除混杂的非PVC制品，然后按PVC制品硬质与软 质分类，最后采用直接回收法，添加适量的添加剂，通过 造粒、再生挤出等方法，生产再生制品。 在此循环过程中，也可以将那些分拣出的PVC废塑料 烘干，然后研磨成再生粒。再生PVC塑料与原生PVC塑料 的性质非常接近，而价格却低20%-30%。
聚氯乙烯的性能
• 聚氯乙稀具有很好的阻燃性（阻燃值为40以上），在耐燃 方面之特性主要表现为不自燃也不助燃。当接触火焰时会 燃烧，但当火焰移开时会立即熄灭。因此PVC管可适用于 室内灭火系统及建筑室内消防给水系统。 • 注：聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应 用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其、 他有毒气体，例如二噁英。 聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃烧分 解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400470℃发生碳的燃烧。
聚氯乙烯的生产
• 悬浮聚合法 使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂 则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应 热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散， 需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、 羟乙基纤维素等。
聚氯乙烯的生产
• 乳液聚合法 最早的工业生产PVC的一种方法。在乳液聚合中，除水和 氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化 剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过硫酸钾 或过硫酸铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系， 聚合历程和悬浮法不同。
聚氯乙烯的结构
• PVC为无定形结构，支化度较小。工业生产的PVC分子量 一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量 随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软 化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态。
聚氯乙烯的性能
• 一般性能 本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚 丙烯，差于聚苯乙烯。密度：1380 kg/m3。 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。
聚氯乙烯的用途
（1）.聚氯乙烯异型材 型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域，约占 PVC总消费量的25%左右，主要用于制作门窗和节能材 料，其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。在发达国 家，塑料门窗的市场占有率也是高居首位，如德国为 50%，法国为56%，美国为45%。
聚氯乙烯的用途
（2）聚氯乙烯管材 在众多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大 消费领域，约占其消费量的20%。在我国，聚氯乙烯管较 PE管和PP管开发早，品种多，性能优良，使用范围广， 在市场上占有重要位置。 （3）PVC一般软质品 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。
聚氯乙烯的用途
（4）聚氯乙烯膜 PVC膜领域对PVC的消费位居第三，约占10%左右。 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。 （5）聚氯乙烯护墙板和地板 聚氯乙烯护墙板主要用于取代铝制护墙板。聚氯乙烯 地板砖中除一部分聚氯乙烯树脂外，其余组分是回收料、 粘合剂、填料及其它组分，主要应用在机场候机楼地面和 其它场所的坚硬地面。
聚氯乙烯的性能
• 具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、 水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下 的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一 定的抗化学腐蚀性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、 酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。
聚氯乙烯的性能
• 工业聚氯乙烯重均相对分子质量大约4.8万，相应的数均 相对分子质量为2-1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相 对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万。 硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候 性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造 管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料。
聚氯乙烯的用途
（8）聚氯乙烯日用消费品 行李包是聚氯乙烯加工制作而成的传统产品，聚氯乙 烯被用来制作各种仿皮革，用于行李包，运动制品，如篮 球、足球和橄榄球等。还可用于制作制服和专用保护设备 的皮带。服装用聚氯乙烯织物一般是吸附性织物(不需涂 布)，如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。聚氯乙烯 用于许多体育娱乐品，如玩具、唱片和体育运动用品，聚 氯乙烯玩具和体育用品增长幅度大，由于其生产成本低、 易于成型而占有优势。
聚氯乙烯
PVC的结构、性能、生产、用途 及回收利用
小组成员：孙贯凯 郭正远
聚氯乙烯
• 定义：（Polyvinyl chloride polymer，简称PVC ）由氯乙 烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是一种使用一 个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。
注：特指氯乙烯的均聚物。而氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯 乙烯树脂。
聚氯乙烯的回收
改性再生废旧塑料的改性再生是指将再生料通过物理和化学方法 改性后再加工成型。 其中，填充、纤维复合、共混增韧是PVC物理 改性的主要手段。
a.填充改性。填充改性指的是在聚合物中均匀掺混模量比聚合物 高得多的微粒状填充改性剂的改性方法。PVC填充材料主要是采用无 机物、金属、气体等为填充物来改性PVC。 b.纤维复合增强改性。纤维复合增强改性是指在聚合物中掺人高 模量、高强度的天然或人造纤维，从而使制品的力学性能大大提高的 改性方法。
聚氯乙烯的性能
• 聚氯乙烯对光、热的稳定性较差。软化点为80℃，于 130℃开始分解。在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯 100℃时即开始分解，130℃以上分解更快。受热分解出 放出氯化氢气体，（氯化氢气体是有毒气体）使其变色， 由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。阳光中的紫外线和 氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性 下降，最后发脆。 从这里不难理解，为什么一些PVC塑料时间久了就会变 黄、变脆的原因。
聚氯乙烯
1835年 法国 V.勒尼奥 发现氯乙烯 用日光照射氯乙烯时 生成一种白色固体，即聚氯乙烯。 1912年 德国 Fritz Klatte 合成了PVC 并在德国申请了专利。 1926年 Waldo Semon 和 B.F. Goodrich Company 开发 了利用加入各种助剂塑化PVC的方法，使它成为更 柔韧更易加工的材料迅速得到广泛的商业应用。 1931年 德国法本公司 采用乳液聚合法实现聚氯乙烯的工业 化生产。 1933年 W.L.西蒙提出用高沸点溶剂和磷酸三甲酚酯与PVC 加热混合，可加工成软聚氯乙烯制品，这才使PVC 的实用化有真正的突破。
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聚氯乙烯的பைடு நூலகம்害
（3）处理过程 PVC的处理产生了更多的环境问题。如果焚烧，无论 在火中还是焚烧炉，PVC由于其含氯将会释放含有二噁英 的酸性气体。PVC是全球性二噁英的主要来源。如果采用 垃圾掩埋，其最终将会释放添加剂，从而威胁地下水的供 应；垃圾掩埋的PVC燃烧也是二噁英的进一步来源。
聚氯乙烯的回收
聚氯乙烯的生产
• 本体聚合法 聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器 的卧式聚合釜构成。聚合分两段进行。单体和引发剂先在 预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8％～ 10％，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单 体，继续聚合。待转化率达85％～90％，排出残余单体， 再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度 控制，反应热由单体回流冷凝带出。此法生产过程简单， 产品质量好，生产成本也较低。
聚氯乙烯的危害
（1）生产过程 PVC粉末的生产包括运输危险的爆炸性原料，如聚氯 乙稀单体（VCM）和有毒废物的产生，特别是二氯乙烯 （EDC）焦油。焦油废料包含大量的二噁英，然后其被烧 弃、倾倒，会将二噁英散布到空气中。 （2）使用过程 主要的危害是影响荷尔蒙，导致内分泌系统紊乱。主 要的现象就是一些雌性激素分泌会增加，雄性激素分泌会 减少。（增塑剂的危害）
聚氯乙烯的用途
（6）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℃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。 （7）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，可替代木材使用，是一种新型的建筑材料。