高分子化学-聚氯乙烯

氧氯化法是随着石油工业的发展于20世纪60年代问世的，其原料丰富， 节省电能，成本较低，是目前生产氯乙烯的主要方法。
聚氯乙烯的聚合方法
反应式为：
反应机理：自由基型连锁反应
引发剂：过氧化物，偶氮化合物
主要方法：悬浮聚合（80%左右，主要聚合方法），乳液聚合（10%左右）， 本体聚合，溶液聚合
悬浮聚合法
聚氯乙烯的应用
PVC的全球使用量在各种合成材料中高居第二，使用的 PVC可分为软PVC和硬PVC。（其中硬PVC大约占市场的2/3）。 软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软 PVC中含有柔软剂，容易变脆，不易保存，所以其使用范围 受到了局限。 硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒 无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值
本体聚合法
一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂， 在62~75°C温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另 一台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约60°C温度下， 慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。 本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。因此，此法生产 的氯乙烯树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度 均一。但聚合时操作控制难度大，聚氯乙烯树脂的分子量分布一般较宽。
聚氯乙烯的进展
1.生产装置分布世界各地，但大型装置主要集中在亚洲、北美和西欧3个地 区，其中亚洲地区是拉动世界PVC树脂产能增长最主要的因素; 2.跨国经营成为世界PVC树脂生产的一大亮点。世界主要的PVC树脂生产企业， 除了在本国建有大型装置外，均在国外建有独资或合资企业。 3.近年来,国外的氧氯化工艺有了进一步的改进,在裂解1, 2- 二氯乙烷生产氯 乙烯的过程中, 采用三氯乙醛或氯醛促进剂,减少了乙烯基乙炔副产物,提高了 产品质量。 4.新开发的直接氯化/ 电解氯化氢生产氯乙烯单体新工艺,在降低氯乙烯单体 成本、提高产品质量方面又迈进了一步。
3．聚氯乙烯膜 PVC膜领域对PVC的消费位居第三，约占10％左右。PVC保护膜与添加 剂混合、塑化后，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。
4. PVC硬材和板材 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。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。
联合法
由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其 加热裂解制得氯乙烯和氯化氢，生成的氯化氢再与乙炔反应又可得到氯乙 烯。 该法可直接利用氯碱工业的氯气，因此成本较乙炔电石法低。其化学反 应式如下：
氧氯化法
以乙烯为原料经氧氯化作用直接得到二氯乙烷，二氯乙烷裂解生成氯 乙烯，总反应式如下：
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，目前其应用量在全国范 围内仍有较大幅度增长。
2.聚氯乙烯管材 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
乳液聚合法
乳液聚合使用水溶性引发剂，氯乙烯单体在水介质中由乳化作用分散 成乳液状态，在温度和搅拌作用下进行聚合反应，最终的反应产物为糊状 物，可直接用于涂覆生产以及应用乳胶的场合。 乳液聚合过程中分散体系稳定性好，反应温度易于控制，单体分散程度均 匀，所得到的PVC颗粒较细，相对分子质量高。但工艺复杂，产物中杂质含 量较高。
聚氯乙烯不同的合成方法、应用 及其进展
汇报人 学号
目录
1.概述
2.聚来自百度文库乙烯单体的制备
3.聚氯乙烯单体的聚合
4.聚氯乙烯的应用
5.聚氯乙烯的进展
概述
聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVA）是以氯乙烯为单体，经多
种聚合方式生产的热塑性树脂。
是五大热塑性通用树脂中较早实现工业化生产的品种，其产量
聚氯乙烯的进展
5.乙烷制氯乙烯 工艺正在实现工业化, 该工艺可使产品成本降低20% ~ 30%。 欧洲乙烯新近又开发出了使乙烷在低温下反应直接合成氯乙烯的新型催化 剂, 其成本比由乙烯生产氯乙烯方法节省50% 以上。 6.目前已有新型消泡悬浮剂研制成功, 简化了聚合操作步骤,减少了树脂中的 杂质,改进了间歇悬浮聚合工艺及聚氯乙烯树脂的粒度分布, 提高了树脂质 量。
溶液聚合法
以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶剂，使氯乙烯单体在溶剂中聚合，由于 溶剂具有链转移剂作用，所以溶液聚合物的分子量和聚合速率均不高。聚 合得到的聚氯乙烯树脂因不溶于溶剂而不断析出。 此种聚氯乙烯树脂不宜于作一般成型用，仅作为涂料、黏合剂，与乙 酸乙烯酯等共聚时使用，是目前各种聚合方法中产量最少的一种方法。
悬浮聚合体系主要由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分构成。液 态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单 体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中 进行聚合。聚合完成后，经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状聚氯 乙烯树脂。 选取不同的悬浮分散剂，可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国 产牌号分为SG-疏松性（“棉花球”型）树脂和XJ-紧密型（“乒乓球”型） 树脂。疏松性树脂吸油性好，干流动性佳，易塑化，成型时间短，加工操 作方便，适用于粉料直接成型，因而一般选用悬浮法聚合的疏松性树脂作 为聚氯乙烯制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法聚氯乙烯 树脂，基本上都是疏松型的。
仅次于PE(聚乙烯)，位居世界第二。
聚乙烯单体的制备
工业上制备氯乙烯的方法主要有乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法等。
电石法
是最早实现工业化生产的方法，具有投资少、技术简单、产品 纯度高的优点。其反应如下：
氯化氢可以从由电解食盐得到，乙炔可由碳化钙(电石)与水反应 制得。由于电石是由石灰石煅烧而得，故能耗大、成本高，因而该法 应用已逐渐减少。近几年由于石油短缺，该法又有所发展。