聚氯乙烯简介

聚氯乙烯简介

1 聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料

产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙稀树脂为白色或浅黄色粉末。 2 聚氯乙烯简称PVC，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～8聚氯乙烯5℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶。具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性。

行业发展模式

1聚氯乙烯(PVC)是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯(PE)。PVC有优良的阻燃、绝缘、耐磨损等化学性能，被广泛的应用于建材、轻工、农业等领域。在其具体应用方面，按照PVC产品的主要性状可跟为硬制品和软制品，其中硬制品主要应用在管材、型材等建筑材料方面，而软制品主要应用在薄膜、电缆、人造革等方面。

PVC产品市场与房地产市场有着非常紧密的联系。在房地产建筑中，PVC材料用途广泛，其中以型材、门窗、塑料管等硬制品最为常见。以北美市场为例，建筑房屋方面的PVC用量占总量的75%以上，而国内应用于管材、型材、门窗等领域的PVC约占总体需求的65%左右。

2010年以来，针对商品房价格持续上升，房产市场泡沫加大，国家陆续出台了相关政策，以期合理的调控房价，但由于房地产行业与地方政府相关经济链条错综复杂，房地产调控政策一度形同虚有。

2011年，国家下发《国务院关于进一步做好房地产市场调控工作有关问题的通知》，国家“限购令”的逐步落实，使全国房地产行业一度陷入“有价无市”的尴尬局面，市场观望情绪空前，尤其是在2011年下半年以来，房地产企业集体遭遇市场寒流，而这次调控也被认为是“史上最严厉调控”。

从下图可以看出，2010年以来，我国房地产消费价格指数持续下降，尤其是到2011年三季度末，消费价格指数降至2000年的水平。

2012年以来，房地产调控政策没有明显的放松迹象，全国房地产市场持续低迷，商品房成交量一蹶不振，全国主要的房地产中介公司业务量大幅下降，房地产企业纷纷捂紧钱袋，放缓了拿地和新开工的速度。受此影响，PVC产品在建材市场的需求量有所减少。

前瞻资讯产业研究院《2014-2018年 中国PVC型材行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》认为，虽然房地产市场的低迷将对PVC产品市场产生一定影响，但从总体上看，2012年PVC产品市场发展前景依然较好。

PVC行业有望保持发展的首要动力来自于保障性住房建设。

2011年7月，住房城乡建设部下发《关于开展保障性安居工程建设政策落实情况监督检查工作的通知》，一方面，国家调控商品房价格的合理回归，另一方面又加大的了保障性住房的建设规模，这将在一定程度上补偿由于商品房市场不景气带来的PVC产品需求的下降。

另外，新农村建设进程的加快，也将带来PVC产品市场容量的增长;另一方面，同样作为PVC产品应用市场的农业、医疗器械等行业未来发展前景看好，也将给PVC产品和市场带来较稳定的需求。

结构简式

这种材料的结构如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n

碳原子为锯齿形排列，所有原子均以σ键相连。所有碳原子均为sp3杂化。

材料性质

1密度 1380 kg/m3 杨氏弹性模量(E) 2900-3400 MPa 拉伸强度(σt) 50-80 MPa Elongation @ break 20-40%

Notch test 2-5 kJ/m2 玻璃转变温度 87℃ 熔点 212℃ Vicat B1 85℃

导热率 (λ） 0.16 W/m.K 热膨胀系数 (α） 8 10-5 /K 热容 (c) 0.9 kJ/(kg·K) 吸水率 (ASTM) 0.04-0.4 折射率 硬质成型品 1.52~1.55 Price 0.5-1.25kg

聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。

聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。

基本分类

1、聚氯乙稀的分类

根据生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。

根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。

根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种，约占PVC总产量的80%左右。下面图表列出这四种聚氯乙烯的基本特性。

2、聚氯乙稀的命名

悬浮法聚氯乙烯按绝对黏度分六个型号：XS-1、XS-2……XS-6；XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型号中各字母的意思：X-悬浮法；S-疏松型；J-紧密型；下面图表为国产悬浮法聚氯乙烯的特性。

乳液聚合生产所得的聚氯乙烯称乳液法聚氯乙烯（Emulsion poly-merixation)。它是糊状树脂，分子量较高，颗粒较细。乳液法聚氯乙烯的型号为RH-x-y,其中R-乳液法；H-糊状

树脂；x-树脂烯溶液的绝对黏度；y-糊黏度。x分1、2、3型，1型绝对黏度为2.01-2.4mPa·s，2型绝对黏度为1.81～2.00mPa·s，3型绝对黏度为1.60～1.80mPa·s。y分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号，Ⅰ号糊黏度不大于3,000mPa·s，Ⅱ号糊黏度为 3000～7000mPa·s，Ⅲ号糊黏度为7,000～10,000mPa·s。

基本性质

稳定；不易被酸、碱腐蚀；对热比较耐受

聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。

聚氯乙烯对光、热的稳定性较差。软化点为80℃，于130℃开始分解。在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯100℃时即开始分解，130℃以上分解更快。受热分解出放出氯化氢气体，使其变色，由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。阳光中的紫外线和氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后发脆。从这里不难理解，为什么一些PVC塑料时间久了就会变黄、变脆的原因。

具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一定的抗化学腐蚀性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。

聚氯乙烯工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包

含一些结晶区域（约5%），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（ 1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。

工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万。硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料。

发展历程

1912年，德国人Fritz Klatte合成了PVC，并在德国申请了专利，但是在专利过期前没有能够开发出合适的产品。

1926年，美国B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美国申请了专利。 PVC在19世纪被发现过两次，一次是Henri Victor Regnault在1835年，另一次是Eugen Baumann在1872年发现的。两次机会中，这种聚合物都出现在被放置在太阳光底下的氯乙烯的烧杯中，成为白色固体。20世纪初，俄国化学家Ivan Ostromislensky和德国Griesheim-Elektron公司的化学家Fritz Klatte同时尝试将PVC用于商业用途，但困难的是如何加工这种坚硬的，有时脆性的的聚合物。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年开发了利用加入各种助剂塑化PVC的方法，使它成为更柔韧更易加工的材料并很快得到广泛的商业应用

生产方法

①悬浮聚合法 使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。作食品包装用的 PVC，游离单体含量应控制在1ppm以下。聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。聚合反

聚氯乙烯应釜是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制

成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化发展，最大已达到200m(见釜式反

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