用途
聚氯乙烯 |
參數 | 數值 |
概述 | 聚氯乙烯(PVC)是世界第二大通用樹脂,早在1835年法國化學家勒尼奧就發現,在日光照射下,氯乙烯聚合變成一種白色固體。1914年德國和美國的化學家發現,有機過氧化物可加速氯乙烯的聚合反應。1931年德國法本公司采用乳液聚合的方法,使聚氯乙烯生產實現了工業化。乳液聚合是將氯乙烯單體和水,用烷基磺酸鈉(表面活性劑)做乳化劑,使氯乙烯均勻地分散在水中以形成乳狀液,再以過硫酸鉀或過硫酸銨為引發劑,使氯乙烯聚合為聚氯乙烯。 使聚氯乙烯在應用上有真正突破是在1933年。美國化學家西蒙在當時用途不廣的聚氯乙烯粉料中加進高沸點的溶劑和磷酸三甲酚酯后加熱,在冷卻以后,意外地得到了性質柔軟、易于加工、并富有彈性的聚氯乙烯(這里磷酸三甲酚酯起了增塑劑的作用)。從此,聚氯乙烯廣泛應用的大門被打開了。 1936年美國聯合碳化物公司開發了氯乙烯的懸浮聚合技術,使生產工藝較乳液聚合法簡化,能耗降低,成本下降。現在,80%的聚氯乙烯是用懸浮聚合法生產的,即在攪拌和分散劑(水)的作用下,使氯乙烯單體分散成液滴狀以后,懸浮??水中。聚合反應在液滴之間進行,引發劑采用過氧化二碳酸二環己酯、偶氮二異丁腈等。 | 理化性質 | 聚氯乙烯簡稱PVC,是最早工業化的塑料品種之一,目前產量僅次于聚乙烯,位居第二位。聚氯乙烯在工農業和日常生活中獲得了廣泛的應用。聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而成的高分子化合物。有熱塑性。白色或淺黃色粉末。相對密度1.35~1.40。含氯量56%~58%。熔點約70~85℃。可溶于或被酮類、酯類、四氫呋喃、氯代烴類溶脹。具有極好的耐化學腐蝕性。熱穩定性和耐光性較差,100℃以上或長時間陽光曝曬開始分解出氯化氫,制造塑料時需加穩定劑。電絕緣性優良,不會燃燒。用于制塑料、涂料和合成纖維等。根據所加增塑劑的多少,可制得軟質和硬質塑料。前者可用于制透明薄膜 (如雨衣、臺布、包裝材料、農膜等)、人造革、泡沫塑料和電線套層等。后者可用于制板材、管道、閥和門窗等。用懸浮法聚合,得粉狀樹脂。用乳液法聚合,得糊狀樹脂。均可用于制軟質或硬質塑料。
圖1為聚氯乙烯分子結構式。 | 聚氯乙烯樹脂 | 聚氯乙烯樹脂是熱塑性通用塑料的典型產品。由氯乙烯(CH2=CHCI)聚合而成。分別有添加了可塑劑(苯二酸酯類)的軟質樹脂與不添加可塑劑的硬質樹脂兩種。硬質聚氯乙烯的比重為1.35~1.45之間,軟質的比重為1.16~1.35。耐熱溫度分別僅為49℃~71℃與66℃~79℃,都非常低,不易燃燒,電絕緣性能良好。常用于電線的護套絕緣材料、薄膜、薄板、維尼龍磚、LP唱片、管道等,此外尚用于汽車墊、雨衣與涂料調料等。由于該樹脂的耐熱性與耐氣候性不良,在紫外線作用與熱的作用下會出現性能惡化并泛黃,現在正對此作著種種改良。 聚氯乙烯還可以與其他樹脂構成共聚合體。如與聚苯乙烯生成的共聚體可以提高耐沖擊強度;與聚丙烯生成的共聚物也能提高耐沖擊強度;與丙烯腈生成的共聚合物可以提高拉伸強度,作為合成纖維的原料;與醋酸維尼龍生成的共聚合物可以降低熔融粘度,提高材料的成形性能等。聚氯乙烯的最大問題是對其廢物的處理問題,因為聚氯乙烯在燃燒時會釋放出氯氣而產生污染。 聚氯乙烯原料豐富、價格低廉、性能良好、用途廣泛。聚氯乙烯作塑料使用時,按不同性能用途,常需加入各種助劑,如穩定劑、增塑劑、潤滑劑、填料和顏料等。硬PVC塑料可制造各種器件及型材,常加工制作化工生產耐腐蝕的管道、閥門、通風設備,以及窗框、家具、農用制品等。經增塑的軟PVC可制電線、電纜、軟管。壓延成薄膜可制成雨衣等日常生活用品、玩具及用作包裝材料、農用暖棚覆蓋材料。泡沫PVC可用來制塑料地板、鞋底、救生器材及絕熱隔音材料。PVC泡沫人造革可作為皮革代用品,制仿皮上裝、涼鞋等。PVC熱塑性彈性體可制汽車護罩、襯套和集裝箱門的密封材料等。PVC纖維(又稱氯綸)可制工作服、濾布、地毯、帳篷等,制成的針織內衣對風濕性關節炎有一定輔助療效。
圖2為聚氯乙烯的物理性能。 | 人工合成聚氯乙烯方法 | 聚氯乙烯是氯乙烯單體采用本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、微懸浮聚合等方法合成的。目前工業上是以懸浮聚合方法為主,約占聚氯乙烯產量的80%~90%,其次為乳液聚合法。懸浮聚合的工藝成熟,后處理簡單,產品純度高,綜合性能好,產品的用途也很廣泛。懸浮法生產的聚氯乙烯顆粒粒徑一般為50~250μm,乳液法的聚氯乙烯顆粒粒徑一般為30~70μm。而聚氯乙烯的顆粒又由若干個初級粒子組成,懸浮法聚氯乙烯的初級粒子大小為1~2μm,乳液法聚氯乙烯的初級粒子的大小為0.1~1μm。聚氯乙烯在160℃以前是以顆粒狀態存在,在160℃以后顆粒破碎成初級粒子。聚氯乙烯顆粒的形態、內部孔隙率、表面皮膜、顆粒大小及其分布等對聚氯乙烯樹脂的諸多性能均有影響,當顆粒較大、粒徑分布均勻、內部孔隙率高、外層皮膜較薄時,樹脂具有吸收增塑劑快、塑化溫度低、熔體均勻性好、熱穩定性高等優點。這種樹脂呈棉花團狀,稱為疏松型聚氯乙烯樹脂。另外還有一種緊密型聚氯乙烯樹脂,緊密型聚氯乙烯樹脂性能與疏松型相反,吸收增塑劑能力低,呈乒乓球狀,可用于聚氯乙烯硬制品。目前工業上以生產疏松型聚氯乙烯樹脂為主。
圖3為懸浮法聚氯乙烯樹脂型號及用途。 乳液聚合法的優點是速度快、體系穩定、粒子規整、便于連續生產; 缺點是聚合物后處理麻煩,不易將乳化劑等清除干凈,含有金屬雜質,會影響到聚合物的透明度、電絕緣性能以及熱穩定性等。乳液聚合的聚氯乙烯一般為糊狀形式,主要用于制造泡沫塑料、人造革、搪塑制品等。 以上信息由Chemicalbook瑤瑤編輯整理。 | 應用領域 | 聚氯乙烯的應用面極為廣泛,從建筑材料到汽車制造業、兒童玩具,從工農業制品到日常生活用品,涉及各行各業,各個方面。例如,可用于電器絕緣材料,如電線的絕緣層,目前幾乎完全代替了橡膠,可作電器用耐熱電線、電線電纜的襯套等; 用于汽車方面,可作為方向盤、頂蓋板、緩沖墊等; 用于建筑方面,可用作各種型材,如管、棒、異型材、門窗框架、室內裝飾材料、下水管道等; 用作化工設備,可加工成各種耐化學藥品的管道、容器和防腐材料。軟質聚氯乙烯還可制成具有韌性、耐撓曲的各種管子、薄膜、薄片等制品,可用于制作包裝材料、雨具、農用薄膜等。聚氯乙烯糊可涂附在棉布、紙張上,經加熱在140~145℃時很快發生凝膠,成型為薄膜,再經滾筒壓緊,即成人造革,可制成各種制品。聚氯乙烯泡沫塑料還常用作襯墊、拖鞋以及隔熱、隔聲材料。 | 化學性質 | 工業品是白色或淺黃色粉末。 低分子量的易溶于酮類、酯類和氯代烴類溶劑。高分子量的則難溶解。 | 用途 | 其制品用于輕工、建材、農業、日常生活、包裝、電力等各領域 | 用途 | 可用于生產各種高級絕緣材料、農用薄膜、人造革、塑料鞋、硬管、唱片、焊條等 | 用途 | 用作聚氯乙烯塑料制品的原料 | 用途 | 用于生產U-PVC門窗、異型材和管材等 | 用途 | 用于制過氯乙烯樹脂等 | 用途 | 用于食品包裝、上水管及一般聚氯乙烯制品 | 用途 | 用于家具貼面、音箱貼面、吹塑膜等 | 用途 | 用于經擠出加工成輸血導管、引流袋、引流導管和滴斗等以及其他醫用配件和導管 | 用途 | 用于制造塑料板材、管材、電線電纜等 | 用途 | 用于生產電線電纜包層、設備防腐、汽車零部件等 | 用途 | 用于制造工業、農業及生活等方面的軟硬制品 | 用途 | 用于包裝的墊收縮膜和包裝用的中空吹塑制品 | 用途 | 為注塑PVC-U管件的專用原料 | 用途 | 用于電纜電線絕緣層、保護套、氯綸纖維、PVC軟制品等的生產原料 | 用途 | 其制品用于輕工、建材、農業、日常生活、包裝、電力、公用事業等各領域 | 用途 | 用于生產型材、片材、唱片、管件、容器、地板等 | 用途 | 用于電線、電纜絕緣和護套及其他外層用的塑料 | 用途 | 用于制作一系列糊制品、浸漬、搪塑制品、泡沫塑料、合成纖維等 | 用途 | 用于制備非發泡人造革底層、人造革及地板表面、帆布浸漬成型、中空成型制品及橡皮擦、瓶蓋等 | 用途 | 用于制造電絕緣材料、各種薄膜、人造革、軟管、型材等 | 用途 | 具有PVC的一般用途,尤其適合制造鞋底、膠帶等具有一定彈性的產品 | 用途 | 用于電力、通信、船用電纜等各種電線、電纜的護層 | 用途 | 用于聚氯乙烯懸浮聚合時防止粘釜 | 用途 | 主要用于生產食品包裝材料 | 用途 | 用于制造薄膜、軟管、人造革、鞋料等 | 用途 | 應用于食品、醫療、文具、建材、裝飾、化 工、紡織、日用品制造等行業 | 用途 | 用于生產人造革、地板革、蓄電池隔板、輸送帶、絕緣涂料、壁紙、窗紗、瓶蓋滴塑、玩具等 | 用途 | 用作高級電器絕緣材料及保護層 | 用途 | 用作船用電纜的絕緣層及護套層 | 用途 | 用于橡皮和塑料絕緣的電纜護套及其他外層用的塑料 | 用途 | 用于制造輸血袋和血液、血制品低溫保存容器和管、滴斗等的材料 | 用途 | 用于生產PVC瓶子、硬質注塑管件等及用于生產過氯乙烯樹脂 | 用途 | 用于生產油漆、纖維、粘合劑、絕緣材料等 | 用途 | 用于生產PVC唱片、透明片、硬板、焊條、纖維等主要原材料 | 用途 | 用作硬管、硬片、單絲、套管等 | 用途 | 用于制造人造革、壁紙、塑料地板、浸漬窗紗、浸漬手套、假肢、難燃運輸帶及無紡地毯等 | 用途 | 用于制造電絕緣材料、軟制品、薄膜、人造革表面膜等 | 用途 | 用于生產PVC硬管、硬片、半硬片、薄膜、型材等 | 用途 | 用于制造硬板、唱片、閥門、管線、焊條等 | 用途 | 用于通訊、信號及低壓電纜和具有較高電性要求的絕緣電線 | 用途 | 用于生產PVC薄膜、軟管、鞋料等 | 別名 | 酚醛樹脂清漆;聚氯乙烯樹脂;氯綸短纖維;氯乙烯的均聚物;聚氯乙烯樹脂SG-6;氯化聚氯乙烯樹脂;聚氯乙烯樹脂SG-1;PVC片材 | 英文別名 | scon5300;sicron;sicron530;Tevilon;Thermovyl;tk1000;tocrylc440;trovidurn | |
聚氯乙烯 |
參數 | 數值 |
密度 | 1.4 g/mL at 25 °C(lit.)
| 折射率 | n 1.54 | 形態 | powder
| 比重 | 1.385 | 穩定性 | Stable. Combustible. Incompatible with strong oxidizing agents. | CAS 數據庫 | 9002-86-2(CAS DataBase Reference) | NIST化學物質信息 | poly(vinyl chloride)(9002-86-2) | EPA化學物質信息 | Ethene, chloro-, homopolymer(9002-86-2) |
|
聚氯乙烯 |
參數 | 數值 |
危險品標志 | Xi | 危險類別碼 | 36/37/38 | 安全說明 | 26-36/37-61 | WGK Germany | 3
| RTECS號 | KV0350000
| 毒害物質數據 | 9002-86-2(Hazardous Substances Data) |
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