PVC材料

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聚氯乙烯,英文簡稱PVC(Polyvinyl chloride ),是 氯乙烯 單體(vinyl chloride monomer, 簡稱VCM)在過氧化物、 偶氮化合物引發劑 ;或在光、熱作用下按 自由基聚合反應 機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。

PVC為無定形結構的白色粉末, 支化度 較小,相對密度1.4左右,玻璃化溫度77~90℃,170℃左右開始分解,對光和熱的穩定性差,在100℃以上或經長時間陽光曝曬,就會分解而產生 氯化氫 ,并進一步自動催化分解,引起變色,物理機械性能也迅速下降,在實際應用中必須加入 穩定劑 以提高對熱和光的穩定性。

工業生產的PVC分子量一般在5萬~11萬范圍內,具有較大的多分散性,分子量隨聚合溫度的降低而增加;無固定熔點,80~85℃開始軟化,130℃變為粘彈態,160~180℃開始轉變為粘流態;有較好的機械性能,抗張強度60MPa左右,沖擊強度5~10kJ/m2;有優異的介電性能。

PVC曾是世界上產量最大的 通用塑料 ,應用非常廣泛。在建筑材料、工業制品、日用品、 地板革地板磚 、人造革、管材、電線電纜、 包裝膜 、瓶、發泡材料、 密封材料 、纖維等方面均有廣泛應用。

組成結構

PVC材料

聚氯乙烯是一種使用一個氯原子取代 聚乙烯 中的一個 氫原子 的高分子材料,是含有少量結晶結構的 無定形聚合物 。這種材料的結構如下: $$$$formula$$$$ 。PVC是 VCM 單體多數以頭-尾結構相聯的線形聚合物。 碳原子 為鋸齒形排列,所有原子均以 σ鍵 相連。所有碳原子均為 $$$$formula$$$$ 雜化。

在PVC分子鏈上存在短的間規立構規整結構。隨著聚合反應溫度的降低,間規 立構規整度 提高。聚氯乙烯大分子結構中存在著頭頭結構、支鏈、雙鍵、 烯丙基氯 、叔氯等不穩定性結構、使得耐熱變形及耐老化差等缺點。故作交聯后,可將該類缺點消除。 PVC材料

交聯分為輻射交聯和化學交聯。

1.輻射交聯。使用高能射線,一般為 鈷60 輻射源產生的射線或電子加速產生的電子射線,主要采用后者。再加以助 交聯助劑 (兩個或多個 碳碳雙鍵 結構的單體)進行交聯。但操作難度大,對設備要求高。

2.化學交聯。使用三唑二巰基胺鹽(FSH)進行交聯,交聯機理為胺與 巰基 結合進攻碳氯 極性鍵 實行 取代反應 。交聯后產品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會得到全面提升。

歷史沿革

PVC材料

聚氯乙烯早在1835年就為美國V·勒尼奧發現,用日光照射氯乙烯時生成一種白色固體,即聚氯乙烯。

PVC在19世紀被發現過兩次,一次是Henri Victor Regnault在1835年,另一次是Eugen Baumann在1872年發現的。兩次機會中,這種聚合物都出現在被放置在太陽光底下的氯乙烯的燒杯中,成為白色固體。20世紀初,俄國化學家Ivan Ostromislensky和德國Griesheim-Elektron公司的化學家Fritz Klatte同時嘗試將PVC用于商業用途,但困難的是如何加工這種堅硬的,有時脆性的的聚合物。

1912年,德國人Fritz Klatte合成了PVC,并在德國申請了專利,但是在專利過期前沒有能夠開發出合適的產品。

1926年,美國B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美國申請了專利。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年開發了利用加入各種助劑塑化PVC的方法,使它成為更柔韌更易加工的材料并很快得到廣泛的商業應用。

1914年發現用 有機過氧化物 可加速氯乙烯的聚合,1931年德國法該公司采用 乳液聚合法 實現聚氯乙烯的工業化生產。英國卜內門化學工業公司、美國聯合碳化物公司及固特里奇化學公司幾乎同時在1936年開發了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應用。為了簡化生產工藝,降低能耗,1956年法國圣戈邦公司開發了 本體聚合法 。1983年,世界總消費量約11.1Mt,總生產能力約17.6Mt;是僅次于聚乙烯產量的第二大塑料品種,約占塑料總產量的15%。中國自行設計的 PVC生產裝置于1956年在遼寧錦西化工廠進行試生產,1958年3kt裝置正式工業化生產,1984年產量530.9kt。

PVC是三十年代初實現工業化的。從三十年代起,在很長的時間里,聚氯乙烯產量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期,聚乙烯取代了聚氯乙烯。現 聚氯乙烯塑料 雖退居第二位,但產量仍占塑料總產量的四分之一以上。

六十年代以前,單體氯乙烯的生產基本是以 電石 乙炔 為主,由于電石生產需耗大量電能和 焦炭 、成本高。六十年代初 乙烯 氧氯化法生產氯乙烯工業化后,各國轉向了以更便宜的石油為原料。另外,由于聚氯乙烯的原料很大部分(約57%重量)是制堿工業必然伴生副產物 氯氣 ,不僅原料來源豐富,而且也是發展氯堿工業、平衡氯氣的很重要的產品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降,但仍保持了較高的增長速度。

聚氯乙烯塑料制品應用非常廣泛,但在七十年代中期,人們認識到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯(VCM)是一種嚴重的致癌物質,無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發展。不過人們已成功地通過汽車等途徑降低殘留的VCM,使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小于10ppm,達到衛生級樹脂要求,擴大了聚氯乙烯的應用范圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小于5ppm,加工后殘留的VCM極少。對人體基本無害,可用作食品藥包裝和兒童玩具等。

主要分類

根據應用范圍的不同,PVC可分為:通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發劑的作用下聚合形成的;高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入 鏈增長劑 聚合而成的樹脂;交聯PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有 雙烯 和多烯的 交聯劑 聚合而成的樹脂。

根據氯乙烯單體的獲得方法來區分,可分為 電石法 、乙烯法和進口(EDC、VCM)單體法(習慣上把乙烯法和進口單體法統稱為乙烯法)。

根據聚合方法,聚氯乙烯可分為四大類:懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是產量最大的一個品種,約占PVC總產量的80%左右。懸浮法聚氯乙烯按 絕對黏度 分六個型號: $$$$formula$$$$ 。型號中各字母的意思:X-懸浮法;S-疏松型;J-緊密型。

根據 增塑劑 含量的多少,常將PVC塑烯塑料分為:無增塑PVC,增塑劑含量為0;硬質PVC,增塑劑含量小于10%;半硬質PVC,增塑劑含量為10-30%;軟質PVC,增塑劑含量為 $$$$formula$$$$ ;聚氯乙烯糊塑料,增塑劑含量為80%以上。

制備方法

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應制成。由于其防火耐熱作用,聚氯乙烯被廣泛用于各行各業各式各樣產品:電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建筑裝潢用品、家俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具、 門簾 、卷門、輔助醫療用品、手套、某 PVC材料 些食物的保鮮紙、某些時裝等。

聚合方法

PVC用自由基加成聚合方法制備,聚合方法主要分為 懸浮聚合法 、乳液聚合法和本體聚合法,以懸浮聚合法為主,約占PVC總產量的80%左右。將 純水 、液化的VCM單體、 分散劑 加入到 反應釜 中,然后加入引發劑和其它助劑,升溫到一定溫度后VCM單體發生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續的攪拌使得顆粒的粒度均勻,并且使生成的顆粒懸浮在水中。此外,還有用微懸浮法生產PVC糊用樹脂,產品性能和成糊性均好。

①懸浮聚合法:使單體呈微滴狀懸浮分散于水相中,選用的油溶性引發劑則溶于單體中,聚合反應就在這些微滴中進行,聚合反應熱及時被水吸收,為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散,需要加入懸浮穩定劑,如 明膠聚乙烯醇甲基纖維素羥乙基纖維素 等。引發劑多采用有機過氧化物和偶氮化合物,如 過氧化二碳酸二異丙酯 、過氧化二碳酸二環己酯、過氧化二碳酸二 乙基 己酯和 偶氮二異庚腈偶氮二異丁腈 等。聚合是在帶有攪拌器的 聚合釜 中進行的。聚合后,物料流入單體回收罐或汽提塔內回收單體。然后流入混合釜,水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的 PVC,游離單體含量應控制在1ppm以下。聚合時為保證獲得規定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚,必須控制好聚合過程的溫度和壓力。樹脂的粒度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩定劑的選擇與用量控制。樹脂的質量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、 表觀密度 、孔隙度、魚眼、熱穩定性、色澤、雜質含量及粉末自由流動性等性能來表征。 聚合反應釜 是主要設備,由鋼制釜體內襯不銹鋼或搪瓷制成,裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套,或內冷排管、回流冷凝器等。為了降低生產成本,反應釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發展,最大已達到200立方米( 釜式反應器 )。聚合釜經多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和 纖維素醚 類等為懸浮穩定劑制得的 PVC一般較疏松,孔隙多,表面積大,容易吸收增塑劑和塑化。

②乳液聚合法:最早的工業生產 PVC的一種方法。在乳液聚合中,除水和氯乙烯單體外,還要加入 烷基磺酸鈉 等表面活性劑作 乳化劑 ,使單體分散于水相中而成乳液狀,以水溶性 過硫酸鉀過硫酸銨 為引發劑,還可以采用“氧化-還原” 引發體 系,聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作 乳化穩定劑十二烷基硫醇 作調節劑, 碳酸氫鈉緩沖劑 的。聚合方法有間歇法、半連續法和連續法三種。聚合產物為乳膠狀,乳液粒徑0.05~2μm,可以直接應用或經噴霧干燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短,較易控制,得到的樹脂分子量高,聚合度較均勻,適用于作聚氯乙烯糊,制人造革或浸漬制品。乳液法聚合的配方復雜,產品雜質含量較高。

③本體聚合法:聚合裝置比較特殊,主要由立式預聚合釜和帶 框式攪拌器 的臥式聚合釜構成。聚合分兩段進行。單體和引發劑先在預聚合釜中預聚1h,生成種子粒子,這時轉化率達8%~10%,然后流入第二段聚合釜中,補加與 預聚物 等量的單體,繼續聚合。待轉化率達85%~90%,排出殘余單體,再經粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制,反應熱由單體回流冷凝帶出。此法生產過程簡單,產品質量好,生產成本也較低。

PVC改性方法

PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物,密度: 1.38 g/cm,玻璃轉變溫度:87℃,因此熱穩定性差,不易加工。不能直接使用,必須經過改性混配,添加相關助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關助劑和填充物的種類和分數的不同,這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方,嚴格說來是PVC改性配方,而PVC只有經過改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復合材料轉變(合金、共混、復合)、賦予材料功能化、優化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學改性、填充改性、增強改性、共混改性以及納米復合改性。改性基本原理就是通過添加物賦予材料功能或者提高某些性能。因此,PVC配方技術的高下,決定了一家工廠技術和生產能力的高下。

PVC一般先要改性造粒,用螺桿擠出機組制備成粒子后,塑化更充分,加工也更容易,尤其是工藝是注塑的產品。螺桿擠出機是 塑料成型加工 最主要的設備之一,它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化 造粒機 械還是成型加工機械都占有重要地位嚴格來說,有著特殊要求的 PVC制品 ,PVC改性配方,是根據客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產過程中共聚衍生,此類改性的品種有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和 氯化聚氯乙烯 等。

著色性

聚氯乙烯熱穩定性和耐光性較差。在150℃時開始分解出氯化氫,隨著增塑劑含量的多少發生不良反應。另外,顏料對PVC的影響,體現在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發生反應以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會促使樹脂的降解。如 鐵離子鋅離子 是PVC 樹脂降解 反應的催化劑。因此,使用 氧化鐵 (紅、黃、棕和黑)顏料或 氧化鋅硫化鋅 和立德粉類白色顏料會降低PVC樹脂的熱穩定性。某些著色劑可能會與PVC樹脂的降解產物發生作用。如 群青顏料耐酸性 差,故在PVC著色加工過程中,會與PVC分解產生的氯化氫發生相互作用而失去應有的顏色。因此就PVC著色而言,考慮到所用樹脂及相關助劑的特征,結合顏料的特點。在選擇著色劑時應當注意以下幾個問題。

1、顏料中的某些金屬離子會促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解。

測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時的色相變化。由于顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快,從而產生色相變化。同時,還要注意的是,同樣加入色淀紅可使PVC產生的色差不同,如含有鈣,色相差小;含錳則色相差大,這是由于錳等金屬促進PVC脫氯化氫所致。

硫化物 類著色劑(如 鎘紅 等)用于聚氯乙烯著色,可能因著色劑分解放出 硫化氫 。這類著色劑不宜與 鉛穩定劑 混用,以免生成黑色的硫化鉛。

2、顏料對聚氯乙烯電氣絕緣性影響

作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯一樣,應該考慮著色后的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差,故顏料的影響就更大。說明,選擇無機顏料著色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好(除爐黑、銳鈦型 二氧化鈦 外)。

遷移性

遷移性僅發生在增塑PVC制品中,并且是在使用染料或有機顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料,通過增塑劑滲透到PVC制品表面,那些溶解的染(顏)料顆粒也被帶到制品表面上,這樣,導致接解滲色、溶劑滲色或 起霜

另一個問題是“結垢”。指著色劑在著色加工時,因為被著色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來,沉積在加工設備的表面(如 擠出機 的機筒內壁、口模孔內壁)上。

耐候性

指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學藥劑。最重要的耐候性,包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機顏料則因其結構不同有好有差。此外,在含有白色顏料的配方中,顏料的耐候性會受到較嚴重的影響。

顏料的褪色、變暗或色調變化,一般由顏料的反應基因所致。這些反應性基因,能與大氣中的水分或化學藥劑——酸、堿發生作用。例如,鎘黃在水分和日光作用下會褪色,立索爾紅具有較好的耐光性,適合于大多數戶內應用,而在含有酸、堿成分的戶外使用時嚴重褪色。

脫氯化氫的測定方法按JIS-K-6723,測定溫度180℃。以未著色的聚氯乙烯復合物脫氯乙烯的時間為基準,延長或阻緩時間以5%、10%間隔計,負值表示加速分解。

穩定性

聚氯乙烯樹脂的軟化點低,約 $$$$formula$$$$ ,脆化溫度低于 $$$$formula$$$$ ,大多數制品長期使用溫度不宜超過55℃,特殊配方的可達90℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結構,內部無支鏈和不飽和鍵,盡管C-Cl鍵能相對較小,聚氯乙烯樹脂的穩定性也應當是比較高的。但即使純度很高的聚氯乙烯樹脂,長期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫氣體逸出。說明其分子結構中存在尖性基團或不穩定結構。時間越長、降解越多、溫度越高,降解速度越快,在氧或空氣存在下降解速度更快。

電性能

聚氯乙烯屬于極性高聚物,對水等導電物質親和力較大,故電阻較非極性的 聚烯烴 要小,但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚氯乙烯的極性基團直接附著在主鏈上,在玻璃化溫度以下,偶極鏈段受到凍結構的主鏈原子的限制,不能移動,因而并不產生偶極化作用,可作室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產生的 氯離子 的存在會降低電絕緣性。

PVC發展狀況

有著特殊要求的PVC材料,一般都需要從國外進口,在國外比較有名的有美國聯合碳化公司和北歐化工公司,隨著我國各大科研院所和生產單位的不斷研發和技術積累,國內PVC改性材料的配方設計、制造已經達到國際先進水平,已經完全取代國外進口材料,有不少產品已出口國外。

發展前景

1 聚氯乙烯樹脂行業發展趨勢

我國聚氯乙烯樹脂消費主要集中在華南和華東兩個地區,廣東、浙江、福建、山東和江蘇等省份的消費合計約占全國總消費量的 70. 0%,其中,廣東和福建省市場需求量最大,但產能不足,進口聚氯乙烯樹脂所占比例較高;;江蘇、山東和浙江省聚氯乙烯樹脂加工工業比較發達,三省的消費量約占國內總消費量的34. 0%;華北地區產銷基本平衡。隨著中西部地區開發力度的加強以及大規模基礎設施的興建,中西部聚氯乙烯樹脂的消費量將會逐漸增加。 PVC材料

2 需求預測

聚氯乙烯樹脂行業屬于基礎型和能源密集型產業,受需求和能源價格影響較大,同時又是基礎化工原料,因此與經濟發展關聯也非常緊密。從 2012 年的情況來看,由于國內聚氯乙烯樹脂產能仍不斷減少,而下游需求增長相對緩慢,加之出口受阻,進口增加,因此國內聚氯乙烯樹脂企業整體 開工率 不高,產能閑置數量較大,市場價格也始終保持中低位徘徊,價格波動區間減小,另外,聚氯乙烯樹脂期貨的上市在一定程度上增加了聚氯乙烯樹脂市場價格波動的不確定性。我國聚氯乙烯樹脂行業仍將處于一個較為艱難的整合期,將有多種因素影響到我國未來聚氯乙烯樹脂的發展。

3 出口問題

① 成本壁壘

PVC 屬于基礎化工原料,產品差異性較小,在國內完全競爭的市場格局下,成本高低是影響企業競爭能力的最主要因素。由于行業特性,原材料和能源在產品成本中占有較高比重。石油乙烯法的成本主要受石油價格影響;電石法的生產成本主要受電石成本影響,一般而言,電石成本占PVC 成本的70%左右,而電力成本又占到電石成本的60%左右,由于我國西部電力資源豐富,電價相對較低,與東部電石法生產企業相比,西部電石法生產企業在成本方面具有一定優勢。而具備資源秉賦,配套電石生產的企業,將構筑更加堅實的成本壁壘。

② 產業政策壁壘

為促進氯堿行業產業結構升級,規范行業發展,按照“優化布局、有序發展、調整結構、節約能源、保護環境、安全生產、技術進步”的可持續發展原則, 國家發改委 制訂發布了《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業準入條件》,并自2007 年12月1日起開始執行:在產業布局方面要求新建 氯堿 生產企業應靠近資源、能源產地, 東部地區 除搬遷企業外原則上不再新建電石法聚氯乙烯項目和與其相配套的燒堿項目;工藝方面要求新建、改擴建電石法聚氯乙烯項目必須同時配套建設電石渣制水泥等 電石渣 綜合利用裝置;準入條件還從能耗指標和環保方面對新建項目設定了標準。產業政策的調整大大提高氯堿行業的資金、技術、人才、資源門檻。

③ 規模壁壘

生產PVC所需投資規模較大,固定成本較高,規模效益比較明顯。規模大的企業在與供應商的談判中處于更有利的地位,有利于降低原材料成本。產銷量大的企業,市場占有率也相應較高,具有更大的市場影響力,相對更容易獲得客戶。PVC生產企業一旦產銷達到較大規模后, 邊際成本 將逐步降低,并增強抗風險能力。

④ 資金壁壘

同時,隨著國家對安全、環保監管的日益嚴格,氯堿生產裝置建設必須配套相應的大型環保裝置(如電石路線必須配套電石渣制水泥裝置等),資金投入較多,大部分的中小企業一般無力承擔。

因此,投資本行業的廠商必須具備強大的資金實力,存在一定的資金壁壘。

印度國內市場對PVC的需求逐年增加,從2009年的170余萬噸提高至2012年的220余萬噸;但前印度只有5家PVC生產企業國內生產能力125萬噸/年。印度Finolex工業公司是印度最大的PVC管道生產商。由于供需并不平衡,存在較大缺口,因此印度平均年PVC進口量達95萬噸。同時,印度 乙烯基 原料缺口也逐年增大,2011年為72.2萬噸,2012年為97.6萬噸,2013年將達112萬噸。據統計,2012年4~9月份,印度PVC進口主要來源于韓國、中國臺灣、德國、美國、墨西哥等國家和地區,其中來自韓國和中國臺灣兩地的PVC進口量均超過20萬噸。

Rajesh Deshpande談到,印度PVC下游產品以 PVC管材 及配件為主,占該國PVC下游產品總量的43%。2012~2013財年前六個月下游需求增長20%,進口量增長50%。按照該速度發展,到2013年3月,印度國內市場需求將達220萬噸,PVC管材的發展速度也將達到兩位數。

由于PVC下游消費市場逐年擴大,印度PVC工業迎來較大的發展機遇。據Rajesh Deshpande預測,印度PVC產品下游消費市場的增長源于諸多方面。政府對基礎設施建設的投入逐年增加。統計表明,“十二五”期間,印度政府對基礎設施建設的投資將達8900億美元;農村基礎設施建設發展基金增加至35億美元;對農村飲用水及環境衛生投資預算達25億美元;將投資5300萬美元加強灌溉系統建設;在德里—孟買工業走廊,將投資900億美元建設大型基礎設施,其中日本政府贊助45億美元。

盡管供需缺口大,但由于進口產品具有較大競爭優勢,印度PVC行業面臨一定的挑戰。Rajesh Deshpande坦言,印度PVC行業發展還存在一定的問題:比如用戶還未能看到塑料管材相對于傳統材質管材的優勢;環保人士和民間組織從環境危害角度闡述塑料管材的害處;相關生產企業不注重自身產品質量把關等。因此,印度PVC行業要實現可持續發展,就必須不斷開發新產品、新技術,同時注重PVC用品的回收和再利用。

中國盡管擁有全球最大聚氯乙烯生產能力,但由于乙烯價格下跌,2009年乙烯法聚氯乙烯進口量創下新紀錄,另一方面,中國聚氯乙烯市場始終處于低開工率狀態。2009年上半年,中國進口了約120萬噸聚氯乙烯,比2008年全年進口量還多100萬噸。隨著乙烯價格暴漲,中國電石法聚氯乙烯生產競爭優勢顯現出來。2009年下半年,中國聚氯乙烯進口量穩步下降,據 中國海關 數據,11月份進口量只有60646噸。

2013上半年,受行業產能過剩、下游需求疲軟等諸多不利因素影響,聚氯乙烯(PVC)行業整體效益表現欠佳,企業處境較為艱難。但聚氯乙烯外貿市場表現搶眼,多項數據較往年同期均有明顯恢復性調整。不過業內人士指出,隨著美國聚氯乙烯工廠開工率提升,預計我國聚氯乙烯對外貿易將呈現進口量恢復性增長、出口量穩中萎縮的局面。

中國氯堿工業協會 統計,截至2013年6月底,國內聚氯乙烯(含糊樹脂)產能為2392萬噸/年。其中2013年上半年聚氯乙烯新增產能為86萬噸/年,退出35萬噸/年,凈增51萬噸/年,退出產能全部為電石法生產裝置。行業整體產能擴張速度已有明顯放緩,但產能穩中有增的趨勢仍在延續。

出口方面,1~5月份我國聚氯乙烯累計出口量較去年同期大幅增長152.4%。從流向來看,最大出口消費市場是印度;出口至俄羅斯的貨源數量則增速放緩,居第二。

此外,金融危機暴發以來,全球市場、貿易環境發生了很大改變,各國 貿易保護主義 抬頭,針對我國企業產品的貿易摩擦顯著增多。

PVC理化性能

本色為微黃色半透明狀,有光澤。透明度勝于聚乙烯、 聚丙烯 ,差于 聚苯乙烯 ,隨助劑用量不同,分為軟、 硬聚氯乙烯 ,軟制品柔而韌,手感粘,硬制品的硬度高于 低密度聚乙烯 ,而低于聚丙烯,在屈折處會出現白化現象。穩定;不易被酸、堿腐蝕;對熱比較耐受。

聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學藥品性高(耐 濃鹽酸 、濃度為90%的 硫酸 、濃度為60%的 硝酸 和濃度20%的 氫氧化鈉 )、機械強度及電絕緣性良好的優點。 PVC材料

聚氯乙烯對光、熱的穩定性較差。軟化點為80℃,于130℃開始分解。在不加熱穩定劑的情況下,聚氯乙烯100℃時即開始分解,130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體(氯化氫氣體是有毒氣體)使其變色,由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽光中的紫外線和氧會使聚氯乙烯發生光氧化分解,因而使聚氯乙烯的柔性下降,最后發脆。這就是一些PVC塑料時間久了就會變黃、變脆的原因。

具有穩定的物理化學性質,不溶于水、 酒精 、汽油,氣體、水汽滲漏性低;在常溫下可耐任何濃度的 鹽酸 、90%以下的硫酸、 $$$$formula$$$$ 的硝酸和20%以下的燒堿溶液,具有一定的抗化學腐蝕性;對鹽類相當穩定,但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和 芳香烴有機溶劑

工業聚氯乙烯樹脂主要是非晶態結構,但也包含一些結晶區域(約5%),所以聚氯乙烯沒有明顯的熔點,約在80℃左右開始軟化,熱變形溫度( 1.82MPa負荷下)為 $$$$formula$$$$ ,在加壓下150℃開始流動,并開始緩慢放出氯化氫,致使聚氯乙烯變色(由黃變紅、棕、甚至于黑色)。

工業聚氯乙烯重均相對分子質量在4.8-4.8萬范圍內,相應的數均相對分子質量為2-1.95萬。而絕大多數工業樹脂的重均相對分子質量在10-20萬,數均相對分子質量在4.55-6.4萬。硬質聚氯乙烯(未加增塑劑)具有良好的機械強度、耐候性和耐燃性,可以單獨用做結構材料,應用于化工上制造管道、板材及 注塑制品 。硬質聚氯乙烯可以用增強材料。

材料性質

密度: $$$$formula$$$$

楊氏彈性模量 (E): $$$$formula$$$$

拉伸強度(σt) : $$$$formula$$$$

斷裂伸長率: $$$$formula$$$$

玻璃轉變溫度:87℃

熔點:212℃

軟化溫度: 85℃

導熱率 (λ): $$$$formula$$$$

熱膨脹系數(α): $$$$formula$$$$

熱容(c): $$$$formula$$$$

吸水率(ASTM): $$$$formula$$$$

折射率: $$$$formula$$$$

聚氯乙烯的最大特點是阻燃,因此被廣泛用于防火應用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫和其他有毒氣體,例如 二惡英

聚氯乙烯的燃燒分為兩步。先在240℃-340℃燃燒分解出氯化氫氣體和含有雙鍵的 二烯烴 ,然后在 $$$$formula$$$$ 發生碳的燃燒。

它是世界上產量最大的塑料產品之一,價格便宜,應用廣泛,聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,聚氯乙烯塑料可呈現不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑,可制成多種硬質、軟質和透明制品。

純的聚氯乙烯的密度為1.4g/cm,加入了 增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為 $$$$formula$$$$ 。

硬質聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力,可單獨用做結構材料。

軟質聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性會增加,但脆性、硬度、拉伸強度會降低。

聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能,可作低頻絕緣材料,其化學穩定性也好。由于聚氯乙烯的熱穩定性較差,長時間加熱會導致分解,放出HCL氣體,使聚氯乙烯變色,所以其應用范圍較窄,使用溫度一般在-15~55℃之間。

PVC的 硬度值 Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的換算如下:

Pa(帕)

Shore 邵氏硬度肖氏硬度

45

$$$$formula$$$$

50

$$$$formula$$$$

55

$$$$formula$$$$

60

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65

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70

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75

$$$$formula$$$$

80

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PVC 硬度對照表

帕氏硬度

厚度

邵氏硬度測試值

平均硬度值

30P

6mm

93-96 °

94.5 °

35P

6mm

87-93 °

90 °

38P

6mm

89-90 °

89.5 °

40P

6mm

88-90 °

89 °

45P

6mm

84-90 °

85 °

50P

6mm

82-83 °

82.5 °

55P

6mm

70-80 °

79 °

60P

6mm

74-76 °

75 °

65P

6mm

73-75 °

74 °

70P

6mm

72-74 °

73 °

75P

6mm

70-70.5 °

70 °

80P

6mm

67-68 °

67.5 °

85P

6mm

64-66 °

65 °

90P

6mm

63-64 °

63.5 °

95P

6mm

58-60 °

59 °

100P

6mm

57-59 °

58 °

110P

6mm

54-56 °

55 °

另一個硬度對比表

Pa

邵氏硬度

30

$$$$formula$$$$

45

$$$$formula$$$$

50

$$$$formula$$$$

60

$$$$formula$$$$

70

$$$$formula$$$$

80

$$$$formula$$$$

90

$$$$formula$$$$

95

$$$$formula$$$$

105

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注:邵氏硬度值為15秒讀數

成型條件

硬質PVC

料管溫度:160-190℃

模具溫度:40-60℃

干燥溫度: $$$$formula$$$$

射膠壓力:700-1500kg/cm

密度:1.4g/cm

成型收縮度:0.1-0.5%

肉厚:2.0-50.mm

吸水率(24h):0.1-0.4%

融度軟化點:89℃

熱變形溫度:70℃

軟質PVC

料管溫度:140-170℃

模具溫度:40-60℃

干燥溫度: $$$$formula$$$$

射膠壓力:600-1500 kg/cm

密度:1.4 g/cm

成型收縮度:0.1-0.5%

肉厚:2.0-50.mm

吸水率(24h):0.1-0.4%

融度軟化點:85℃

熱變形溫度:55℃

材料加工

聚氯乙烯塑料形態各各異,差別很大,加工方法也多種多樣,可壓制、擠出、注射、涂層等。聚氯乙烯樹脂的顆粒大小、魚眼、松密度、純度、 外來雜質 、孔隙率對加工性有都有影響;糊樹脂則應考慮糊料的粘度和膠化性能。

聚氯乙烯為 無定形高聚物 ,收縮率小。粉料加工前宜預熱以排除水分,增強塑化效果,防止氣泡。而且PVC極易分解,特別是在高溫下與鋼、銅接觸更易分解(分解溫度200度)。成型溫度范圍小,必須嚴格控制料溫。使用螺桿式注射機及直通噴嘴時,孔徑宜大,以防死角滯料。模具澆注系統應粗大,澆口截面宜大,模具應冷卻,模溫30-60℃,料溫160-190℃。

在玻璃化溫度(Tg,80℃)以下,聚氯乙烯為玻璃態;在Tg→ 粘流溫度 (Tf,約160℃)呈高彈性橡膠狀,有可塑性;在 Tf→熱分解溫度(Td)為粘流態,溫度越高,流動越容易。當溫度超過Td,PVC分解出大量的氯化氫(HCl),材料喪失了化學穩定性和物理性能,因此 Td是加工成型的上限溫度。由于聚乙烯 分子間作用力 大,Tf很高,甚至接近分解溫度,因此需要加入增塑劑以降低Tf。另一方面也需要加入穩定劑,從而提高PVC的Td,才能進行加工成型。

玻璃化溫度(Tg)只與分子鏈鏈段結構有關,與分子量關系不大,而粘流溫度(Tf)是大分子開始運動的溫度,與分子量大小有關,分子量越大,Tf越高。因此對某些加工成型(如注射成型)來說,有必要適當降低樹脂的分子量。根據分子量的大小不同,國產懸浮聚氯乙烯樹脂分為1-7級,序號越大,分子量越小。XJ-4(XS-4)至XJ-7(XS-7)型樹脂常用于制造硬管、硬板等,其它型號較低,分子量較大的樹脂,因Tf較高,需加入大量增塑劑使Tf降低,故常用于制造軟制品。 平均聚合度 在1000以下的聚氯乙烯稱作低聚合度聚氯乙烯,具有較好的加工性能,在加工過程中可少加增塑劑,這樣不會由于增塑劑的遷移而使制品加速老化。低聚合度聚氯乙烯制品具有較好的透明度,廣泛地應用于建筑材料、食品及藥物包裝材料以及代替 有機玻璃制品

聚氯乙烯熔體屬非牛頓型的假性流體, 剪切速度 越大, 表觀粘度 越小,且變化相當靈敏。升高溫度,粘度降低不多,即使塑料在分解溫度以下,但因長時間處于較高溫度,也會起熱及氧化降解現象,而影響其性能。所以改善聚氯乙烯熔體的流動性應主要考慮增大剪切速率(增大壓力)。實際上,加大外作用力有助于大分子的運動,使Tf有所降低,大分子能在較低的溫度下流動。

主要用途

1.聚氯乙烯異型材

型材、異型材是我國PVC消費量最大的領域,約占PVC總消費量的25%左右,主要用于制作門窗和節能材料,其應用量在全國范圍內仍有較大幅度增長。在發達國家, 塑料門窗 的市場占有率也是高居首位,如德國為50%,法國為56%,美國為45%。

2.聚氯乙烯管材

在眾多的聚氯乙烯制品中,聚氯乙烯管道是其第二大消費領域,約占其消費量的20%。在我國,聚氯乙烯管較PE管和 PP管 開發早,品種多,性能優良,使用范圍廣,在市場上占有重要位置。

3.聚氯乙烯膜

PVC膜 領域對PVC的消費位居第三,約占10%左右。PVC與添加劑混合、塑化后,利用三輥或四輥壓延機制成規定厚度的透明或著色薄膜,用這種方法加工薄膜,成為壓延薄膜。也可以通過剪裁,熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、 充氣玩具 等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及 地膜 之用。經雙向拉伸的薄膜,所受熱收縮的特性,可用于收縮包裝。

4.PVC硬材和板材

PVC中加入穩定劑、 潤滑劑 和填料,經混煉后,用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、 波紋管 ,用作下水管、飲水管、 電線套管樓梯扶手 。將壓延好的薄片重疊熱壓,可制成各種厚度的硬質板材。板材可以切割成所需的形狀,然后利用 PVC焊條 用熱空氣焊接成各種耐化學腐蝕的貯槽、風道及容器等。

5.PVC一般軟質品

利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等;利用注射成型機配合各種模具,可制成塑料涼鞋、 鞋底 、拖鞋、玩具、汽車配件等。

6.聚氯乙烯包裝材料

聚氯乙烯制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及 硬片 。PVC容器主要生產礦泉水、飲料、化妝品瓶,也有用于精制油的包裝。PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生產成本低的層壓制品,以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或熱收縮包裝,用于包裝床墊、布匹、玩具和工業商品。

7.聚氯乙烯 護墻板 和地板

聚氯乙烯護墻板主要用于取代鋁制護墻板。聚氯乙烯地板磚中除一部分聚氯乙烯樹脂外,其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分,主要應用在機場候機樓地面和其它場所的堅硬地面。

8.聚氯乙烯日用消費品

行李包是聚氯乙烯加工制作而成的傳統產品,聚氯乙烯被用來制作各種仿皮革,用于行李包,運動制品,如籃球、足球和橄欖球等。還可用于制作制服和專用保護設備的皮帶。服裝用聚氯乙烯織物一般是吸附性織物(不需涂布),如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。聚氯乙烯用于許多體育娛樂品,如玩具、唱片和體育運動用品,聚氯乙烯玩具和體育用品增長幅度大,由于其生產成本低、易于成型而占有優勢。

9.PVC涂層制品

有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上,然后在100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜,再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片,再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發及汽車的坐墊等,還有地板革,用作建筑物的鋪地材料。

10.PVC泡沫制品

軟質PVC混煉時,加入適量的 發泡劑 做成片材,經 發泡成型 為泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、涼鞋、 鞋墊 、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎成低發泡 硬PVC 板材和異型材,可替代木材使用,是一種新型的建筑材料。

11.PVC透明片材

PVC中加沖擊改性劑和 有機錫穩定劑 ,經混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝,是優良的包裝材料和 裝飾材料

12.其他

門窗有硬質異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據門窗的市場;仿木材料、代鋼建材(北方、海邊);中空容器。

虛電路 是分組交換網絡提供的服務之一(另一種是 數據報服務 ),簡單地說,就是通過網絡內部的控制機制,在用戶主機之間建立虛擬的邏輯連接,并且保證在其上傳送信包的正確性和順序性,通信前后要進行虛電路的建立和拆除。永久虛電路是一種在網絡初始化時建立的虛電路,并且該虛電路一直保持。X. 25網絡B-ISDN 都提供PVC服務。PVC膠袋一般是禁用的。

新型材料研究

當前我國 改性塑料 年總需求約為500萬噸左右,約占全部塑料總消費的10%左右,其比例遠遠低于世界的平均水平。我國人均塑料消費量與世界發達國家相比還存在很大的差距。要想實現我國改性塑料行業的快穩發展,創新技術是未來發展的關鍵點。

化工行業分析師認為,我國改性塑料行業目前的總體發展水平不是很高,行業內企業的生產規模普遍較小,產品市場出的初級產品多,中級產品質量不夠穩定,高級產品缺乏的特點,遠不能滿足我國當前社會經濟發展的需要。作為化工新材料領域中的一個重要組成部分,改性塑料已被國家列為重點發展的科技領域之一。自我國各項政策陸續推出將進一步推動改性塑料行業發展。汽車和家電行業是改性塑料發展的熱點,兩者占比約超過50%。

塑料在汽車工業中的應用已經有50多年的歷史。隨著汽車向輕量、節能方向的發展,給材料提出了更高的要求。由于1kg塑料可以替代2-3kg鋼等更重的材料,而汽車自重每下降10%,油耗可以降低6%-8%。所以增加改性塑料在汽車中的用量可以降低整車成本、重量,并達到節能效果。乘用車和商用車的不同塑料用量也有所不同。去年改性PP、PC合金及改性 ABS 的需求分別約為114.63、15.13和14.97萬噸。我國家電用改性塑料市場主要被國外企業所占據,國內改性塑料企業占有不到1/3的市場份額。由于國內企業的產品大多局限于低技術含量、低標準的層面,因此對那些具有高性能需求的領域開拓能力明顯不足。

據《2009-2012年中國改性塑料行業市場分析及投資價值研究報告》顯示,隨著人民生活水平的大幅提升和技術手段的改進,國內“以塑代鋼”、“以塑代木”將成為一種趨勢。改性塑料行業作為塑料加工行業類中發展最快而且發展很具潛力的一個子類行業,預計在未來5年,我國總的市場需求量仍將保持10%以上的增長率。

PVC以塑代鋼

通過對PVC改性技術的研究,用國外先進的內增塑工藝和添加劑配方,從而保證了PVC塑鋼的機械、電氣性能,提高了阻燃性能,使該產品具有強度高、耐腐蝕、難燃、絕緣性能良好及質輕、施工方便等優點.在電氣配線系統中完全可以取代鋼管。

PVC以塑代木

PVC木塑復合材料是以廢棄木纖維及塑料主要原料,輔以適當的加工助劑,經熱壓制備工藝制備而成一種新型復合材料。其產品充分體現了可再生資源與石油產品的循環利用理念,對于緩解當前木材與石油資源緊缺、環境污染嚴重等問題,具有十分重要的意義。

以PVC為主要原料的家居建材產品已經成為我國塑料行業的第二大支柱,年均增速超過15%。未來10年,全國預計新增房屋建筑面積300億平方米,如果這些建筑在現有基礎上實現50%的節能,那么市場對節能建材的需求可達數萬億元,這為室內節能裝飾材料的發展 了巨大空間。長期以來,建材行業一直以高耗能、高污染的形象出現。為了適應低碳經濟的要求,家居建材企業經過多年研發,研制出一批以塑代木的PVC高仿真建材,成為低碳和實用完美結合的家居產品。

業內專家指出,以塑代木的PVC建材,其不僅節約成本,而且可回收循環再造,符合環境可持續發展和循環經濟的大趨勢。

14.合成材料

聚氯乙烯,簡稱PVC,為熱塑性樹脂。 聚氯乙烯期貨 也就是以聚氯乙烯作為標的物的期貨品種。

塑料:聚乙烯;聚氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯醇;聚丙烯; 聚丙烯酸聚丁烯聚異丁烯聚砜聚甲醛 ;聚酰胺; 聚碳酸酯聚乳酸聚四氟乙烯 ;聚對苯二甲酸乙二酯; 環氧樹脂酚醛樹脂聚氨酯

合成橡膠: 順丁橡膠丁苯橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠

合成纖維: 丙綸滌綸錦綸腈綸氨綸維尼綸 ;耐綸;達克綸;克夫綸

材料信息

透明PVC材料制品 PVC,全名為Polyvinylchloride,主要成份為聚氯乙烯,另外加入其他成分來增強其耐熱性,韌性,延展性等。這種表面膜的最上層是漆,中間的主要成分是聚氯乙烯,最下層是背涂粘合劑。它是當今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據統計,僅僅1995年一年,PVC在歐洲的生產量就有五百萬噸左右,而其消費量則為五百三十萬噸。在德國,PVC的生產量和消費量平均為一百四十萬噸。PVC正以4%的增長速度在全世界范圍內得到生產和應用。PVC在東南亞的增長速度尤為顯著,這要歸功于東南亞各國都有進行基礎設施建設的迫切需求。在可以生產三維表面膜的材料中,PVC是最適合的材料。

pvc最早在1835年被法國著名的科學家(Henri Victor Regnault)發現。隨后在1872年德國的另一位科學家(Eugen Baumann)也發現了這種新的材料。在當時pvc材料為白色的固體,極具易碎性,并沒有實際的應用性。在20世紀初俄國化學家(Ivan Ostromislensky)和Fritz Klatte 等一批化學人士都曾嘗試改變pvc的易碎性,使其成為商業產品但是都已失敗而告終。

直到在1926年美國的Waldo Semon(B.F. Goodrich公司)的合成了PVC并在美國申請了專利,他通過合成多種添加劑解決了pvc的易碎性,增加了pvc材料產品的拓展性,使其具備了 產品商業化 的基礎。1931年德國開始用乳液方法開始生產pvc,1941年美國開始用漂浮法生產pvc,由此pvc材料相關產品開始大量應用于生產生活應用。隨著科技的的不斷發展,當下pvc生產合成已經被本體合成法取代,使其效率更高,成本也大大的降低。

基本特性

PVC制品 純的聚氯乙烯的密度為1.4g/ cm³ ,加入了 增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00g/cm³。

硬聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力,可單獨用做結構材料。

軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性會增加,但脆性、硬度、拉伸強度會降低。

PVC就是聚氯乙烯,是由43%的油和57%的鹽合成出來的一種塑膠制品。與其它種類的塑膠制品相比,PVC更有效的應用了生料,減少了油耗。同時,PVC制造業對能量的消耗也很低。并且在PVC產品的使用后期,能夠回收并轉化為其它新的產品或焚燒以獲得能量。

物理特性

比重

1.38克/ 立方厘米成型收縮率 :0.6-1.5%,成型溫度:160-190℃,熔點212℃。

特點

力學性能,電性能優良,耐酸堿力極強,化學穩定性好,但軟化點低. 適于制作薄板,電線電纜絕緣層,密封件等。

成型特性

1.無定形料,吸濕小,流動性差。為了提高流動性,防止發生氣泡,塑料可預先干燥. 模具 澆注系統宜粗短,澆口截面宜大,不得有死角. 模具 須冷卻,表面 鍍鉻

2.由于其腐蝕性和流動性特點,最好采用專用設備和模具。所有產品須根據需要加入不同種類和數量的 助劑

3.極易分解,在200度溫度下與鋼。銅接觸更易分解,分解時逸出腐蝕。刺激性氣體。成型溫度范圍小;

4.采用螺桿式注射機噴嘴時,孔徑宜大,以防死角滯料。最好不帶鑲件,如有鑲件應預熱。

PVC改性

PVC材料應用 PVC可分為軟PVC和硬PVC。其中硬PVC大約占市場的2/3,軟PVC占1/3。軟PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表層,但由于軟PVC中含有 柔軟劑 (這也是軟PVC與硬PVC的區別),容易變脆,不易保存,所以其使用范圍受到了局限。硬PVC不含柔軟劑,因此柔韌性好,易成型,不易脆,無毒無污染,保存時間長,因此具有很大的開發應用價值。PVC的本質是一種真空吸塑膜,用于各類面板的表層包裝,所以又被稱為裝飾膜、附膠膜,應用于建材、包裝、醫藥等諸多行業。其中建材行業占的比重最大,為60%,其次是包裝行業,還有其他若干小范圍應用的行業。

聚氯乙烯分子中含有氯原子。由于C—CL鍵的偶極影響,它是一種極性很強的材料。PVC具有很好的耐酸堿、耐磨、耐燃及絕緣性能,但對光、熱穩定性差。商業上,制備PVC有四種方法:懸浮法、本體法、乳液法和溶液法。懸浮法最普遍,大多數應用的PVC樹脂就是這類樹脂。其產品根據含增塑劑量(一般是 鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二辛酯 )分為硬質、半硬質、軟質三種材料。硬質PVC含增塑劑為10—25%、半硬質PVC為30~40%、軟質PVC為40-70%。所有PVC產品必須含有一定量的穩定劑,以避免加工過程中發生降解。軟PVC產品中的增塑劑在于使聚合物變軟。增塑劑的選擇或增塑劑的混用,最終要由成品所期望的性能來決定。大多數的增塑劑一定程度上也起著加工助劑的作用。增塑劑降低了樹脂的熔融溫度和粘度,從而可防止樹脂粘到加工設備的金屬部件上。

如上所述,PVC是無定形結構的白色粉末,玻璃化溫度77~90℃,170℃左右開始分解,在100℃以上或經長時間陽光曝曬,就會分解而產生氯化氫,并進一步自動催化分解,引起變色,物理機械性能也迅速下降,在實際應用中必須加入穩定劑和其他助劑以提高對熱和光的穩定性。這就是所謂的PVC改性。PVC產品,不論是注塑還是擠出,尤其是有特殊要求的PVC材料產品,嚴格來講,PVC材料的性能應該屬于Customer-designed,特別為滿足每一家不同要求的用戶而設計,提供PVC解決方案,即有不同的配方,來改性。

PVC改性發展歷程

1933年W.L.西蒙提出用高沸點溶劑和磷酸三甲酚酯與PVC加熱混合,可加工成軟聚氯乙烯制品,這才使PVC的實用化有了真正的突破。在1936年開發了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應用。為了簡化生產工藝,降低能耗,1956年法國圣戈邦公司開發了本體聚合法。有著特殊要求的PVC材料,一般都需要從國外進口,隨著我國各大科研院所和生產單位的不斷研發和技術積累,PVC改性漢永塑料新材料的配方設計、制造已經達到國際先進水平,已經完全取代國外進口材料,有不少產品已出口國外。因為PVC在生產時會加入穩定劑,但穩定劑有無毒和有毒之分,只有加入了鉛鹽之類有毒的穩定劑,才會產生隱患。但PVC產品魚龍混雜,一些小企業使用鉛鹽做穩定劑,很難達到相關衛生標準。

PVC材料制品全面禁鉛

PVC材料制品禁鉛是一個老生常談的話題。由于鉛鹽屬于對人類健康有危害的重金屬,從20世紀80年代開始,歐美日等發達國家就陸續提出禁止使用鉛鹽的要求,并相繼出臺了禁鉛的法規。進入21世紀,我國塑料行業禁鉛呼聲日益高漲。原建設部在2004年發布公告,全國范圍內使用的給水用聚氯乙烯管道中禁用鉛鹽熱穩定劑;2006年,我國出臺的《 電子信息產品污染控制管理辦法 》也對電子信息產品中鉛、鎘、鋇等重金屬作出限量和禁用要求;相關行業組織也在積極地推進禁鉛工作。

生活用途

由于化學穩定性高,所以可用于制作 防腐管 道、管件、 輸油管離心泵鼓風機 等。聚氯乙烯的硬板廣泛應用于化學工業上制作各種貯槽的襯里,建筑物的瓦楞板,門窗結構,墻壁裝飾物等建筑用材。由于電氣絕緣性能優良,可在電氣、電子工業中,用于制造插頭、插座、開關和電纜。在日常生活中,聚氯乙烯用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等!

聚氯乙烯是由乙炔氣體和氯化氫合成氯乙烯,再聚合而成。具有較高的機械強度和較好的耐蝕性。可用于制作化工、紡織等工業的廢氣排污排毒塔、氣體液體輸送管,還可代替其它耐蝕材料制造貯槽、離心泵、通風機和接頭等。當增塑劑加入量達30%~40%時,便制得軟質聚氯乙烯,其延伸率高,制品柔軟,并具有良好的耐蝕性和電絕緣性,常制成薄膜,用于工業包裝、農業育秧和日用雨衣、臺布等,還可用于制作耐酸堿軟管、電纜 包皮 、絕緣層等。

聚氯乙烯還用到太陽能熱水袋中,通過它吸光的特性,做成洗澡用的 熱水袋

外觀多樣

從這層意義上說,PVC膜的市場前景十分看好。隨著時代的發展,PVC也正以其良好的性能、簡單的工藝以及其他諸多優點漸漸贏得了人們的歡心,已被越來越多的人接受和認可,在歐美國家PVC是建筑行業的寵兒,PVC在人們的日常生活中隨處可見。PVC不但可以表現自然界的顏色,還可以表現人們幻想中的顏色。在德國,40%的家具都是用PVC來作表面材料的,看到那些色澤自然、色彩華麗、豐富多樣、圖案美麗、式樣典雅而高檔的辦公桌、 書架 、沙發、 廚柜 ,誰也不會把它們和街頭那些滿目瘡痍的“白色垃圾”聯想到一起,更不會想到正是PVC吸塑膜賦予了它們如此美麗的外衣。

工藝嚴格

PVC之所以能被廣泛地應用于建材行業,有兩點很重要的原因:一是PVC獨特的性能(防雨,耐火,抗靜電,易成型),二是PVC低投入高產量的特點。PVC膜具有高抗光性和耐火性,保證PVC膜的高質量。所以全面地看,PVC實際是一種低投入、高產量的產品。

熔化溫度:185~205℃ 模具溫度:20~50℃

注射壓力:可大到1500bar 保壓壓力:可大到1000bar 注射速度:為避免材料降解,一般要用相當地的注射速度。

流道和澆口:所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對于較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應為1mm;扇形澆口的厚度不能小于1mm。

性能獨特

PVC膜與普通粘貼膜還有什么不同呢?普通的粘貼膜是在常溫下直接用膠水貼在板材的表面上,因此經過一兩年后,貼膜就容易脫落。而PVC膜則是應用專用的真空壓膜機在110度的高溫下壓附在板材的表面,因此不 易脫落。

PVC是完全無毒無味的,對人體皮膚或是呼吸系統沒有任何刺激,對于那些對木料和油漆過敏的人來說,使用PVC膜包裝的家具或廚具是非常合適的。通過使用PVC膜作裝飾膜,人們就可以大量地避免使用 中密板刨花板膠合板纖維板 ,減少使用木材量,從而減少對森林乃至環境的破壞。

PVC的使用曾一度在西方國家引起了很大的爭議,許多人試圖用種種其它材料代替PVC。但事實證明,PVC的質量比其它替代品相比毫不遜色,而在造價上則比這些材料便宜。

前景廣闊

PVC產業在全世界發展迅速,前景廣闊,各國都看好PVC的潛力以及其對生態環境的好處,PVC正以其 優越、獨特的性能向世人證明其作用和地位是任何其它產品都無法取代的,社會發展需要它,環境保護需 要它,它是我們人類社會文明進步的必然趨勢。

實際應用

UPVC 管件、管材的優點

輕便:UPVC材料的比重只有鑄鐵的 1/10,運輸,安裝簡易,降低成本。

抗化學性優越:UPVC 具有優良的抗酸堿性能,除接近飽和點強酸堿或強的 Oxidising agents atmaximun 外。

不導電:UPVC 材料不能導電,也不受電解、電流的腐蝕,因此無需二次加工。

全新pvc材料 不能燃燒,也不助燃,沒有消防顧慮。

安裝簡易,成本低廉:切割及聯接都很簡易,使用 PVC 膠水聯接實踐證明可靠安全,操作簡便,成本低廉。

耐用:抗候性優良,也不能被細菌及菌類所腐化。

阻力小,流率高:內壁光滑,流體流動性損耗小,加以污垢不易附著在平滑管壁,保養較為簡易,保養費用較低。

常用規格

常用的 PVC管排水管 的常規規格如下:公稱外徑分別為:32mm,40mm,50mm,75mm,90mm,110mm,125mm,160mm,200mm,250mm,315mm。PVC-U管材的長度一般為4m或6m,其他長度由供需雙方協商確定。

生產標準

國標:GB/T5836.1-2006

pvc管的辨別

1:先看表面光潔度,以及白度。

2:拿樣品摔,容易摔碎者一般是高鈣產品,當然要符合你們的要求價格合適的話是可以的。

3:拿樣品用腳踩管材的邊,看看是否能裂開,或者裂開后的斷裂伸長率。(一般去試你得把關系先套好,哈哈,不然人家可不讓你踩)

4:耐火方面挺麻煩的。最直接的辦法就是拿到高溫高光的地方放個幾天,看表面變化率,但太浪費時間。主要看前3項就好。品牌確實不錯,但一些小廠的產品也非常好,我建議你學會如何分辨好壞,還有性價比要有個尺度

pvc管漏水處理

第一步:找準漏水的地方。漏水總會有一個源頭吧,一般水管都是嵌在墻里面的,當水管漏水時,墻面被沁濕,但是還是能看漏水的地方在什么地方。水是從上往下,所以順著墻壁的濕痕一路尋去,還是能找到漏水的水管的。

第二步:標記漏水的水管。如果說水管確實在墻里面,那么就要請工人來打孔,開墻。如果水管漏水是在墻體外面,就好辦。查看水管是什么材料的。如塑料,鋼材,PV等等。

第三步:防水帶。這個可以去 五金店 買,很便宜的。在漏水的水管外面先用防水帶(也稱防水紙)裹上幾層,然后用 泡沫膠 再在外面裹上一層,然后再在泡沫膠的外面用防水紙裹上,然后再在防水紙外面一層用泡沫膠裹上,最后打上 玻璃膠 就OK啦!

鑒別方法

PVC常規鑒別方法一般歸納為如下三類,即:

(1) 燃燒法鑒別:

軟化或熔融溫度范圍:75~90°C;

燃燒情況:點燃后自熄;

燃燒火焰狀態:上黃下綠有煙;離火后情況:離火熄滅;氣味:刺激性 酸味

這種方法是最簡便和直接的,一般作為首選。

(2) 溶劑處理鑒別:

溶劑: 四氫呋喃環己酮甲酮二甲基甲酰胺

非溶劑: 甲醇 ,丙酮, 庚烷

通過將疑似PVC塑料加入以上溶劑中,觀察塑料的溶解情況來判斷是否為PVC。溶劑加熱后,溶解效果會更明顯。

(3) 比重法

PVC的比重為1.35~1.45,一般是1.38左右。可以通過比重差別或測定比重的方法,區分聚氯乙烯和其它塑料。但是由于PVC可以通過添加增塑劑、改性劑以及填料,使PVC變得比重差異很大,軟硬差異很大,同時也會由于一些成分的加入,使PVC塑料的很多性能發生改變,致使我們常用的鑒別方法效果不明顯,甚至現象發生改變,無法作出準確判斷。比如:密度方面,增塑聚氯乙烯(大約含有40%增塑劑)時為1.19~1.35;而PVC硬制品卻提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC制品,密度有時會超過2。

另外,還可通過測定材料中是否含有氯來判定,但因為氯乙烯共聚物、氯丁橡膠、 聚偏氯乙烯 、氯化聚氯乙烯等都含有較高比例的氯,還要通過吡啶顯色反應來鑒別。注意,試驗前,試料必須經 乙醚 萃取,以除去增塑劑,試驗方法:將經乙醚苯取過的試樣溶于四氫呋喃,濾去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。將干燥過的少量試樣用不著1mL 吡啶 與之反應,過幾分鐘后,加入2到場滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液(1g氫氧化鈉溶解于是20mL甲醇中),立即觀察一下顏色,5min和1h后再分別觀察一次。根據顏色即可鑒別不同的含氯塑料。

日常生活中,接觸較多的需要分辨的是PVC和 PE塑料膜 (袋),簡易方法:

(1)觸摸法

用手摸起來有潤滑感,表面像涂了一層蠟(化學稱為蠟感),這是無毒的聚乙烯膜袋,而聚氯乙烯薄膜則摸起來有些發粘。

(2)抖動法

用手抖動,聲音發脆,質輕易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖動聲音低沉的則為聚氯乙烯薄膜袋。

(3)燃燒法

遇火易燃,火焰呈黃色,燃燒時有 石蠟 狀油滴落,并有蠟燭燃燒時的氣體,是無毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃燒,離火即熄滅,火焰呈綠色,為聚氯乙烯薄膜袋。

(4)浸水法

將塑料袋浸入水中,用手按壓入水后,能浮出水面的為聚乙烯,沉入水底的為聚氯乙烯(聚乙烯的密度小于水,聚氯乙烯的密度大于水;常溫時分別約為0.92g/cm和1.4g/cm)。

也可取 銅絲 一根,在火中燒成紅色,然后,將銅絲與試驗用塑料薄膜接觸,產生化學變化,再把蘸有該塑料成分的銅絲重新放回火焰中。這時需仔細觀察,如果出現色彩斑斕、耀眼的綠色火焰,則說明這種塑料材料中含有 氯元素 ,屬于聚氯乙烯類材料。

主要危害

聚氯乙烯也是經常使用的一種塑料,它是由聚氯乙烯樹脂、增塑劑和 防老劑 組成的樹脂,本身并無毒性。但所添加的增塑劑、防老劑等主要輔料有毒性,日用聚氯乙烯塑料中的增塑劑,主要使用對苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等,這些化學品都有毒性,聚氯乙烯的防老劑 硬脂酸鉛 也是有毒的。含鉛鹽防老劑的聚氯乙烯(PVC)制品和 乙醇 、乙醚及其他溶劑接觸會析出鉛。含鉛鹽的聚氯乙烯用作食品包裝與油條、 炸糕 、炸魚、熟肉類制品、蛋糕點心類食品相遇,就會使鉛 分子擴散 到油脂中去,所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛裝食品,尤其不能盛裝含油類的食品。另外,聚氯乙烯塑料制品在較高溫度下,如50℃左右就會慢慢地分解出氯化氫氣體,這種氣體對人體有害,因此聚氯乙烯制品不宜作為食品的包裝物。

由于 一次性醫療器械 產品大多采用醫用級聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工過程中的熱分解物對鋼材有較強的腐蝕性,PC則硬度高,粘性大,因而對塑化部分的零部件材質要求必須是能抗腐蝕、抗磨損而且有較高的拋光性能。大多數醫用 注塑機 采用 機筒螺桿 鍍硬鉻 的辦法或者采用不銹鋼為材料制作機簡螺桿以達到上述特殊要求。另外,為了防止 PVC加工過程中熱分解產生氣體,要求對動定模板表面進行鍍鋁處理,而且對外圍板金也進行鍍鋁處理或者采用不銹鋼板制作 板金 ,板金拼縫采用 無毒硅膠 進行密封,以防塑料加工過程中產生的氣體跑到外面(塑料加工過程中產生的氣體可通過專用設備進行集中收集再經過凈化處理方可排入大氣中)。

PVC是二噁英的主要來源。二噁英( TCDD ),是 二氧芑 家族中最致命的物質,是一種眾所周知的致癌物質和荷爾蒙 分解者 及一種有毒的化合物,對人和動物有著很大的危害。當PVC生產、回收和在 焚燒爐 中毀棄時,或者PVC的產品在意外燃燒時如垃圾掩埋時,就會產生二噁英。

中文名
聚氯乙烯材料
外文名
Polyvinyl chloride(PVC)
別名
PVC材料
注射壓力
≤1500bar
保壓壓力
≤1000bar
成型溫度
160-190℃
成型收縮率
0.6-1.5%
熔化溫度
185~205℃
顏色
其他屬性
結構
縮寫
化學式
CAS登錄號
密度