聚氯乙烯化學和物理特性
pvc在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數,如果此參數不當將導致材料分解的問題。PVC的流動特性相當差,其工藝范圍很窄。特別是大分子量的 PVC材料更難于加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收縮率相當低,一般為 0.2~0.6%。
典型用途:聚氯乙烯具有原料豐富(石油、石灰石、焦炭、食鹽和天然氣)、制造工藝成熟、價格低廉、用途廣泛等突出特點,現已成為世界上僅次于聚乙烯樹脂的 第二大通用樹脂,占世界合成樹脂總消費量的29%。聚氯乙烯容易加工,可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進行加工。聚氯乙烯主要用于生 產人造革、薄膜、電線護套等塑料軟制品,供水管道,家用管道,房屋墻板,商用機器殼體,電子產品包裝,醫療器械,快艇護舷,也可生產板材、門窗和閥門等塑 料硬制品。
聚氯乙烯的分類及應用
PVC根據應用范圍的不同,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。通用型聚氯乙烯由于制備方法簡單、用途廣泛,在現貨市場上流通的絕大部分都是通用型的聚氯乙烯樹脂,而高聚合度的和交聯的PVC樹脂一般在特 殊領域應用較多。
根據氯乙烯單體的獲得方法不同,可分為電石乙炔法、乙烯氧氯化法。目前,世界上多為乙烯氧氯化法PVC,而中國則主要以電石乙炔法PVC為主。
根據氯乙烯單體的聚合方法不同,又可分為懸浮法、乳液法、本體法和溶液法。懸浮法以其生產過程簡單,便于控制及大規模生產,產品適宜性強,是PVC的主要 生產方式,從世界范圍內講,懸浮法PVC的生產量約占總量的80%。本體法不用水和分散劑,聚合后處理簡單,產品純度高,但是存在聚合過程攪拌和傳熱的難 題,生產成本較高,屬于淘汰類工藝,其生產能力不到總量的10%,中國目前只有四川宜賓天原采用本體法生產PVC。乳液法聚合時以水為分散介質,制得的顆 粒較細,熱穩定性和電絕緣性不佳,適宜糊樹脂的生產,主要用于制造人造革、浸漬手套、紗窗、水田靴、工具把手、壁紙、地板卷材、蓄電池隔板和玩具等,中國 PVC糊樹脂的產量不到PVC總產量的4%。溶液聚合只用來生產涂料或特種產品。在美國,使用各種聚合方法生產的樹脂比例是:懸浮法87.8%、乳液和微 懸浮法6.4%、本體聚合法4.4%、溶液法1.4%。在中國,90%以上的PVC都是采用懸浮法制備生產的。
1.聚氯乙烯異型材
型材、異型材是中國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,目前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%左右。在中國,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、電線套管或樓梯扶手。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、藥品的PTP包裝,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,目前聚氯乙烯玩具增長幅度大,由于聚氯乙烯玩具和體育用品生產成本低,易于成型而占有優勢。