文档介绍：第四章聚***乙烯(PVC)
PVC的结构、性能、应用与成型
概述
聚***乙烯树脂是聚***乙烯塑料的基础。聚***乙类树脂由于热稳定性差。加工性能也较差、不能单独使用,必须和多种助剂配合才具有实用价值。常用的助剂包括稳定剂、增塑剂、润滑剂、填料等、聚***乙烯塑料根据所用的增塑剂量的多少,表现出硬质、软质、甚至是粘稠液体(糊状)的外观特征,使得其应用领域相当广泛,制品多种多样。
PVC是三十年代初实现工业化的。从三十年代起,在很长的时间里,聚***乙烯产量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期,聚乙烯取代了聚***乙烯。现在聚***乙烯塑料虽退居第二位,但产量仍占塑料总产间的四分之一以上。
六十年代以前,单体***乙烯的生产基本是以电石乙炔为主,由于电石生产需耗大量电能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧***化法生产***乙烯工业化后,各国转向了以更便宜的石油为原料。另外,由于聚***乙烯的原料很大部分(约57%重量)是制碱工业必然伴生副产物***气,不仅原料来源丰富,而且也是发展***碱工业、平衡***气的很重要的产品之一。所以聚***乙烯在塑料中的比重虽有下降,但仍保持了较高的增长速度。
聚***乙烯塑料制品应用非常广泛,但在七十年代中期,人们认识到聚***乙烯树脂及制品中残留的单体***乙烯(VCM)是一种严重的致癌物质,无疑在一定程度会影响聚***乙烯的发展。不过现在人们已成功地通过汽车等途径降低残留的VCM,使聚***乙烯树脂中VCM会含量小于10ppm,达到卫生级树脂要求,扩大了聚***乙烯的应用范围。甚至可使树脂中的VCM含量
小于5ppm,加工后残留的VCM极少。对人体基本无害,可发用作食品药包装和儿童玩具等。
我国于1958年开始工业生产聚***乙烯,,。其后,我国很多地方都建立了聚***乙烯生产厂,,84年为50万吨,,呈稳步增长的势头。近年我国聚***乙烯的生产,不但数量稳步增加,同时品种增多,质量上升。;内在质量好的疏松型树脂产量增长迅速,,占总产量的36%;卫生级树脂从85年开始试生产,,其中长期依靠进口的高型号(分子量较小),已能基本立足于国内。但是我国目前聚***乙烯制品仍以软质制品为主,约占80%,硬制仅占18-20%,结构很不合理,而国外则以硬制品为主,占65%左右。
第一节           聚***乙烯树脂
树脂的制造
单体
单体***乙烯生产工艺不断发展改进,使单体成本大大降低,***乙烯价格的降低又使聚***乙烯树脂售价大幅度下降,无疑是促进聚***乙烯工业迅速发展的一个重要原因。故先对单体的生产作简单介绍。单体***乙烯可以用很多方法合成,现在都以乙烯和乙炔作烃类原料,已有宣布用乙烷作原料的报道,但还少有工业化。
单体***乙烯生产工艺不断发展改进,使单体成本大大降低,***乙烯价格的降低又使聚***乙烯树脂售价大幅度下降,无疑是促进聚***乙烯工业迅速发展的一个重要原因。故先对单体的生产作简单介绍。单体***乙烯可以用很多方法合成,现在都以乙烯和乙炔作烃
类原料,已有宣布用乙烷作原料的报道,但还少有工业化。
乙炔的氢***化法:制造***乙烯的乙炔主要是通过电石得到的,将石灰(CaO)售炭在电炉中加热至2000℃,可生成电石(碳化钙)。电石和水作用立即放出乙炔,反应式为:
乙炔和***化氢化******存在下制得***乙烯:
乙烯***化法:乙烯在***乙烯的生产中已大时取代乙炔作原料。乙烯首先和***气反应生成1,2-二***乙烷,二***乙烯:
二***乙烷裂解时放出分子***化氢,对***气而言,***的利用率仅50%,只有一半的***进入了***乙烯中,无疑将造成浪费,增加了***乙烯的成本。现已采用多种方法,以有效利用***化氢。
将该反应与(2)法(乙烯氧***法)结合,即将(2)法裂解产生的***化再用于乙烯氧***化。总反应式为:
我国***乙烯生产除多为八十年代以前建成的电石乙炔法生产厂外,近年建厂均采用乙烯***化法。
单体***乙烯在常温下是无色有醚类气味且有麻醉性的气体,微溶于水,易溶于有机溶剂。其沸点为-℃,℃,临界温度为142℃,,爆炸极限为40-21%。***乙烯加压可液化,工业上常在5个大气压以上的压力将液体***乙烯贮于罐中。由于***乙烯有致肝癌、呼吸系统和脑部肿瘤的作用,西方国家规定中***乙烯允许浓度5-10ppm。
***乙烯可以看作是一个***原子取代了乙烯分子中的一个氢原子,与乙烯相比,有下列差异:
a、***原子比氢原子体积大,所以***原子的空间位阻较大;
b、由于***原子负性较大,碳一***键偶极矩大,极性强,并使连接的烯双键发生极化,π电子向α碳原子偏移:
结果使α碳原子带有一定的负电荷,β碳原子带