PVC是什么材质?

PVC是什么材质?

PVC是什么材质?聚氯乙烯(英语:Polyvinyl Chloride,缩写:PVC)是氯乙烯经加成聚合反应得到的的高分子材料。是聚乙烯和聚丙烯之后,第三种最广泛生产的合成塑胶聚合物。

聚氯乙烯有两种基本形式:硬性和柔性。硬性形式聚氯乙烯材料可用于管道、门和窗上,它也可用于瓶子,其它非食品的包装,以及银行卡或会员卡等。它也可以制成柔软的成品,通过加入塑化剂(最常用的是邻苯二甲酸酯),使之更加灵活。在这种形式中,它可用于软管道,电缆绝缘体,仿皮革,软标牌,充气产品,并在许多应用中取代橡胶。

纯聚氯乙烯是一种白色,脆性固体。它不溶于醇但微溶于四氢呋喃。

历史

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年美国百路驰(B.F. Goodrich)的沃尔多·塞蒙(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。沃尔多·塞蒙和百路驰在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。

生产与应用

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化剂经取代反应制成。由于其防火耐热作用,聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品: 电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具、动漫公仔、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装等。

聚氯乙烯是由氯乙烯单体(VCM)聚合而成。因为其分子中57%的质量是氯元素。所以它与其它的塑料相比,相同的质量中所耗用的石油较少,然而,因为这种塑料的相对密度较大,而且在生成氯的过程中也要耗用其它能量,使得它在很多应用领域失去了优势。

目前使用较多的PVC生产工艺是悬浮聚合生产工艺。将纯水、液化的VCM单体、分散剂加入到反应釜中,然后加入引发剂和其它助剂,升温到一定温度后VCM单体发生自由基聚合反应生成PVC颗粒。持续的搅拌使得颗粒的粒度均匀,并且使生成的颗粒悬浮在水中。因反应是放热反应,必须配备有效的除热换热装置:如夹套冷却水、釜顶冷凝器。而且,因为PVC的密度比VCM的密度大。反应过程中随着PVC的不断生成,反应釜内液相的体积会不断收缩,必须不断加入纯水以维持适当的压力。在不同的聚合温度下,VCM聚合生成PVC的聚合度不同。控制不同的聚合温度可以生成不同牌号(聚合度不同牌号不同)的PVC树脂。

生成的PVC料浆经过汽提塔脱除残余的VCM气体(经回收系统回收后与新鲜VCM按一定比例循环使用),然后经过离心脱水,干燥床干燥、筛分后包装成产品。一般经后处理后PVC粉中的VCM含量小于1PPM。

其余的聚合工艺,如微悬浮、乳液聚合工艺可以生成粒径较小的PVC粉(10微米,而一般悬浮聚合生成的PVC粉粒径是120-150微米。其特性和应用也略有不同)聚合生成的PVC是未改性的PVC。在做成最终制品之前,一般要加入各种助剂,如热稳定剂、紫外线稳定剂,润滑剂、增塑剂、加工助剂、抗冲改性剂、热改性剂、填料、阻燃剂、杀虫剂、发泡剂、烟雾抑制剂和各种颜料。

物理和化学性质

稳定;不易被酸、碱腐蚀;比聚乙烯耐热但比不上聚丙烯。PVC是七大塑料中唯一必须使用塑化剂的材料,这使得它的状态可以从软而弹到硬而脆之间变化。而增塑剂就是媒体报道中的“塑化剂”。PVC既然可以呈现软而有弹性的一面,也就可以模拟橡胶或皮革的一些用途,比如小汽车内饰大量使用的人造革、一次性检查手套、地板、桌布、塑胶鞋,因为PVC价格比天然胶和聚氨酯人造革低得多。不过PVC工业通常要用到乙炔。