聚氯乙烯本性為微黃色半透明狀，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，屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。罕見制品：板材、管材、鞋底、玩具、門窗、電線外皮、文具等。一種使用一個(gè)氯原子取代聚乙烯中的一個(gè)氫原子的高分子資料。
一、簡介
聚氯乙烯簡稱PVC由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱為氯乙烯樹脂。PVC為無定形結(jié)構(gòu)的紅色粉末，支化度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬～12萬范圍內(nèi)，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(diǎn)，8085℃開始軟化,130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度510kJ/m2有優(yōu)異的介電性能。但對光和熱的穩(wěn)定性差，100℃以上或經(jīng)長時(shí)間陽光曝曬，就會分解而發(fā)生氯化氫，并進(jìn)一步自動催化分解，引起變色，物理機(jī)械性能也迅速下降，實(shí)際應(yīng)用中必需加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。PVC很堅(jiān)硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中，對有機(jī)和無機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶劑中，用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維，稱氯綸。具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨并具有較好的保暖性和彈性。
二、結(jié)構(gòu)式
這種資料的結(jié)構(gòu)如下：[―CH2―CHCl― ]n
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sp3雜化。
三、資料性質(zhì)
密度 1380kg/m3
楊氏彈性模量(E2900-3400MPa
拉伸強(qiáng)度(σt50-80MPa
Elongat@break20-40%
Notchtest2-5kJ/m2
玻璃轉(zhuǎn)變溫度 87℃
熔點(diǎn) 212℃
VicatB185℃
導(dǎo)熱率 λ)0.16W/m.K
熱膨脹系數(shù) α)810-5/K
熱容 c0.9kJ/kgK
吸水率 ASTM0.04-0.4
折射率 硬質(zhì)成型品 1.52~1.55
Price0.5-1.25?kg
聚氯乙烯的最大特點(diǎn)是阻燃，因此被廣泛用于防火應(yīng)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400-470℃發(fā)生碳的燃燒。
四、物理和化學(xué)性質(zhì)
穩(wěn)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(xué)藥品性高（耐濃鹽酸、濃度為90%硫酸、濃度為60%硝酸和濃度20%氫氧化鈉）機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。
聚氯乙烯對光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點(diǎn)為80℃，于130℃開始分解。不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100℃時(shí)即開始分解，130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體，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(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些PVC塑料時(shí)間久了就會變黃、變脆的原因。
具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低；常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、5060%硝酸和20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學(xué)腐蝕性；對鹽類相當(dāng)穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機(jī)溶劑。
工業(yè)聚氯乙烯樹脂主要是非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，但也包括一些結(jié)晶區(qū)域（約5%所以聚氯乙烯沒有明顯的溶點(diǎn)，約在80℃左右開始軟化，熱扭變溫度（1.82MPa負(fù)荷下）為70-71℃，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(yè)聚氯乙烯重均相對分子質(zhì)量在4.8-4.8萬范圍內(nèi)，相應(yīng)的數(shù)均相對分子質(zhì)量為2-1.95萬。而絕大多數(shù)工業(yè)樹脂的重均相對分子質(zhì)量在10-20萬，數(shù)均相對分子質(zhì)量在4.55-6.4萬。硬質(zhì)聚氯乙烯（未加增塑劑）具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性和耐燃性，可以單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬質(zhì)聚氯乙烯可以用增強(qiáng)材料。
五、生產(chǎn)方法
有懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，以懸浮聚合法為主，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。此外,還有用微懸浮法生產(chǎn)PVC糊用樹脂，產(chǎn)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(fā)劑則溶于單體中，聚合反應(yīng)就在這些微滴中進(jìn)行，聚合反應(yīng)熱及時(shí)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(wěn)定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發(fā)劑多采用有機(jī)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(huán)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。聚合是帶有攪拌器的聚合釜中進(jìn)行的聚合后，物料流入單體回收罐或汽提塔內(nèi)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(yīng)盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的PVC游離單體含量應(yīng)控制在1ppm以下。聚合時(shí)為保證獲得規(guī)定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚，必需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(wěn)定劑的選擇與用量控制。樹脂的質(zhì)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(wěn)定性、色澤、雜質(zhì)含量及粉末自由流動性等性能來表征。應(yīng)釜是主要設(shè)備，由鋼制釜體內(nèi)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(nèi)冷排管、回流冷凝器等。為了降低生產(chǎn)本錢，反應(yīng)釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發(fā)展,最大已達(dá)到200m見釜式反應(yīng)器)聚合釜經(jīng)多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩(wěn)定劑制得的PVC一般較疏松，孔隙多，外表積大，容易吸收增塑劑和塑化。
②乳液聚合法 最早的工業(yè)生產(chǎn)PVC一種方法。乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等外表活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發(fā)劑，還可以采用“氧化-還原”引發(fā)體系,聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩(wěn)定劑，十二烷基硫醇作調(diào)節(jié)劑，碳酸氫鈉作緩沖劑的聚合方法有間歇法、半連續(xù)法和連續(xù)法三種。聚合產(chǎn)物為乳膠狀，乳液粒徑0.052μm,可以直接應(yīng)用或經(jīng)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(fù)雜，產(chǎn)品雜質(zhì)含量較高。
③本體聚合法 聚合裝置比較特殊，主要由立式預(yù)聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構(gòu)成。聚合分兩段進(jìn)行。單體和引發(fā)劑先在預(yù)聚合釜中預(yù)聚1h生成種子粒子，這時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)8%10%然后流入第二段聚合釜中，補(bǔ)加與預(yù)聚物等量的單體，繼續(xù)聚合。待轉(zhuǎn)化率達(dá)85%90%排出剩余單體，再經(jīng)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(yīng)熱由單體回流冷凝帶出。此法生產(chǎn)過程簡單，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)利息也較低。 | 
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