聚氯乙烯(PVC)知识综合培训.pptx

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一、综述：
：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
：聚氯乙烯分子链结构如下：
~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~
Cl
Cl
Cl
二、合成方法

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：
CH≡CH+HCl →CH2=CHCl
（2）联合法：
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
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

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。
聚合方法
温度调节
聚合度
聚合物形态
工艺及产物特点
悬浮聚合
容易
低
粉状小粒子
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。
乳液聚合
容易
高
糊状
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。
本体聚合
难
低
粉状小颗粒
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
溶液聚合
容易
低
糊状
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
三、聚氯乙烯性能
PVC塑料的综合性能
性能
硬质PVC
软质PVC
性能
硬质PVC
软质PVC
相对密度
~
~
最高工作温度/℃
70
50~100
吸水率（浸24h）/%
~
~
热导率/[W/(m•K)]
~
~
拉伸强度/MPa
35~52
10~24
线膨胀系数/（x10-5K-1）
5~18
7~25
伸长率/%
<40
100~500
体积电阻率/（Ω•cm）
1012~1016
1011~1014
弯曲强度/Mpa
70~112
介电损耗角正切（106Hz）


压缩强度/MPa
55~85

相对介电常数（60~106Hz）
2~
4~9
悬臂梁冲击强度/（J/m）
~
介电强度/（kV/mm）
≥18
≥14
邵氏硬度
75~85（D）
50~95（A）
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。

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
30


无
氢氧化钠
30
-

无
甲醛
37


发白，失去光泽
乙醇
95


无
汽油
120
-

无
苯
一天后，分层失光
丙酮
2h即发白，分层
氯磺酸

01
电性能
02
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。

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：
树脂中残留的氯乙烯单体，经试验证明是对人体有害的；
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。