聚氯乙烯改性与加工

第六章：聚合物产品典型生产工艺聚氯乙烯聚合工艺、工艺流程、应用与改性定义：聚氯乙烯（PVC)是一种含微晶的无定形热塑性塑料，相对分子质量约：4万~15万。

用途：绝缘材料、防腐蚀材料、日用品材料，建筑材料、农用材料氯乙烯聚合一般按自由基机理进行，PVC树脂的产生方法：悬浮聚合法。

常用的塑料有聚乙烯(PE) 、聚丙烯(PP) 和聚氯乙烯(PVC) 。

根据介质不同，聚合方法有四种，分别是本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。

一：聚合工艺1、单体：氯乙烯（纯度要求：≥99.98）单体，由乙烯氧氯化法或乙炔法生产。

2、分散剂：a、主分散剂：纤维素醚、部分水解的聚乙烯醇eg:甲基纤维素MC；羟丙基甲基纤维素HPMC作用：控制颗粒大小的作用b、助分散系：小分子表面活性剂、低水解度的聚乙烯醇作用：提高颗粒中的孔隙率3、引发剂:主要用复合型的引发剂。

选择在反应温度下引发剂的半衰期为2h，以达到匀速聚合的要求eg:过氧化二月桂酰、过氧化二环已酯4、其他助剂5、工艺条件：温度：氯乙烯悬浮聚合温度：45~65℃，要求严格控制误差±0.2℃由于氯乙烯易发生单体链转移反应，因此在生产中主要由温度控制相对分子质量，聚合时间：4~8h二、工艺流程采用间歇操作注意：氯乙烯是致癌物三、应用与改性应用方面：PVC耐酸、耐碱良好，可作防腐材料PVC电气性能优良，广泛用作绝缘材料PVC具有很好的隔水性和阻燃性，广泛用于制造水管、浴帘、电线。

PVC分子间结合力较强，受热后容易放出HCI，纯粹的PVC 树脂不能直接加工使用，必须加入各种添加剂配料后制成各种塑料制品。

PVC塑料性能具有多样化，可制成硬质、半硬质品和软质制品。

PVC加工成型容易，可以方便地用挤出、吹塑、压延、注射等方法加工成各种管材、棒材、薄膜等。

改性方面：原因：聚氯乙烯树脂热稳定性差，使其加工性能恶化，制品性能下降PVC的抗冲击性、耐老化性、耐寒性能等均较差改性方法：改变聚氯乙烯大分子链结构，氯乙烯与其他单体共聚合，聚氯乙烯与增强材料及其它配合剂的复合，聚氯乙烯与其他聚合物共混等方法。

聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）是一种广泛应用于建筑、电子、汽车等行业的热塑性塑料。

然而，PVC在燃烧过程中会产生有毒气体，如氯化氢、有机氯化物等，对人体和环境造成极大危害。

为了提高PVC的阻燃性能，减少燃烧时产生的有害物质，阻燃改性技术应运而生。

阻燃改性研究主要从两个方面展开：一是利用添加剂对PVC进行改性，二是通过改变PVC的分子结构来提高其阻燃性能。

在添加剂方面，常用的阻燃剂有无机阻燃剂、氮、磷、硅有机化合物等。

无机阻燃剂常常是一些金属化合物，如三氢氧化铝、六氢氧化二铝等，它们通过残留热量吸收和隔热屏障效应来减缓燃烧速度。

氮、磷、硅有机化合物则常常通过气相反应抑制火焰的燃烧过程。

此外，还可以加入一些促进剂、稳定剂等改善PVC阻燃性能。

在分子结构方面，可以通过共聚、交联、复合等方法改变PVC的结构，提高其阻燃性能。

共聚方法是将PVC与其他阻燃性能较好的聚合物进行共聚，使PVC的阻燃性能得到提高。

交联方法是将PVC通过热、辐射等方式与交联剂进行交联，使PVC的分子结构更加稳定，抵抗火焰的燃烧和扩散。

复合方法是将PVC与其他材料进行复合，形成阻燃性能更好的复合材料。

阻燃改性研究的目的是提高PVC的阻燃性能，以减少燃烧时产生的有害物质。

应用方面，PVC阻燃改性材料广泛应用于建筑、电子、汽车等行业。

在建筑行业，阻燃PVC被广泛用作电线电缆、建筑装饰材料等；在电子行业，阻燃PVC用作电线电缆、电力设备等；在汽车行业，阻燃PVC被应用于线束、内饰等。

阻燃改性研究和应用的发展，旨在提高PVC的阻燃性能，减少燃烧时产生的有害物质，保护人体健康和环境安全。

未来，随着环保意识的增强，阻燃改性技术将进一步发展，为PVC材料的应用带来更加广阔的前景。

聚氯乙烯改性研究聚氯乙烯（PVC）是一种常见的塑料材料，由于其良好的物理性质和化学性质，在广泛的应用中起着重要作用。

然而，PVC材料也存在一些缺点，如脆性、低耐热性和易燃性等，限制了其在一些领域的应用。

因此，研究人员一直致力于改性PVC，以提高其性能，拓展其应用范围。

改性PVC主要通过添加一些特定的添加剂或通过物理或化学方法来改变PVC材料的特性。

下面将介绍几种常用的改性方法。

1.增塑剂改性增塑剂是改性PVC最常见的方法之一、通常，PVC是一种硬质塑料，但通过添加增塑剂，可以使其变得柔软和可塑性增加。

常用的增塑剂有酯类、磺酸酯类和酚醛类等。

增塑剂的作用是在PVC聚合过程中扩散到PVC 分子链中，并与PVC分子链形成物理交联或空间体积效应，从而减小分子间的相互作用力，提高PVC的柔软性和延展性。

2.聚合物合金改性将PVC与其他聚合物进行混合，形成聚合物合金，也可以改善PVC的性能。

将不同聚合物混合可以产生相互作用，并改变PVC的性能。

例如，将PVC与丙烯酸酯类共聚可以提高PVC的耐候性和热稳定性。

3.引入填料改性通过在PVC中添加填料可以改善其一些性能。

常用的填料有无机填料（如氧化锌、硅酸盐等）和有机填料（如纤维素、玻璃纤维等）。

填料可以增加PVC的硬度、强度和耐磨性，同时减少成本。

4.化学交联改性通过化学交联可以提高PVC材料的耐热性和耐化学腐蚀性。

常见的化学交联方法有辐照交联和化学交联剂引发的交联。

辐照交联是指将PVC暴露在辐射源下，通过辐射诱导产生自由基从而引发交联反应。

化学交联剂引发的交联是通过在PVC中添加化学交联剂，经热处理引发交联反应。

5.表面改性通过改变PVC材料的表面性质，可以改善其粘附性、润滑性和耐腐蚀性等。

表面改性方法包括耐候性和抗紫外线改性、等离子体处理、涂层改性等。

综上所述，聚氯乙烯（PVC）的改性研究主要通过增塑剂、聚合物合金、填料、化学交联和表面改性等方法来改善其性能。

改性PVC及PVC的应用
一、改性PVC的介绍
PVC（聚氯乙烯）是一种由苯乙烯共聚形成的常用的聚合物。

它具有良好的耐温性和耐腐蚀性，可以生产出具有优良力学性质和热稳定性的分子链。

在实际应用中，原始PVC存在着许多严重的缺点，比如它的硬度和弹性性能非常低，热稳定性也不够高，因此，改性PVC（Modified PVC）应运而生，它是在原始PVC的基础上进行改性处理，以获得更高的性能，可用于满足更多应用需求。

改性PVC具有高热稳定性、较低的材料成本、良好的耐腐蚀性、容易加工加工、耐老化性能好等优点，可以满足更广阔的需求，应用的领域比原始PVC更广泛。

它添加了一种特殊的化学物质称为“改性剂”，使它的性能更好，可以改善PVC的硬度、拉伸性和耐侯性，从而更适合于工业、汽车、建筑等领域中的应用。

二、改性PVC的分类
1、改性PVC的主要分类有三种：双酚A型PVC，双酚A型钙酸酯型PVC和丙烯酸共聚物型PVC。

2、双酚A型PVC：其特点是有极高的机械强度和风化耐久性，可以用于生产管材、电缆套管和纤维布等产品。

3、双酚A型钙酸酯型PVC：具有优良的机械性能和良好的热塑性，是生产制品的最理想材料之一，可用于生产管道和隔离带等产品。

硬聚氯乙烯建筑塑料的增韧改性技术硬聚氯乙烯是脆硬性聚合物，抗冲击性差，还有加工流动性、热稳定性、耐热变形性等较差，尤其是用作建筑材料，抗百家乐秘籍冲击性差，其制品脆硬易裂，这使硬聚氯乙烯建筑塑料制品在使用上受到了限制。

为此，在聚氯乙烯中要加入冲击性能改性剂来增韧改性，提高其冲击强度。

1、弹性体增韧聚氯乙烯1.1氯化聚乙烯（CPE）氯化聚乙烯是高密度聚乙烯在适当条件下经氯化而制成。

高密度聚乙烯经氯化后，破坏了其结晶度，使之柔嫩而具有橡胶类弹性体的性质，加入适合量的氯化聚乙烯，使它在聚氯乙烯中分散呈交织立体网络结构，当硬聚氯乙烯建筑塑料制品受到外力冲击时，其可汲取冲击能量，所以能提高硬聚氯乙烯建筑塑料制品的抗冲击性能。

氯化聚乙烯与聚氯乙烯的相容性重要受氯化聚乙烯的氯含量和氯原子在聚乙烯主键上的分布情况的掌控，因而氯化聚乙烯的含氯量对改性效果的影响很大，含氯量小于25%的氯化聚乙烯，与聚氯乙烯相容性很差，不适合聚氯乙烯的改性；含氯量大于48%的氯化聚乙烯，与聚氯乙烯相容性良好，能起到聚氯乙烯的增塑剂作用；含氯量为25%～40%的氯化聚乙烯是较好的冲击性能改性剂；含氯量为35%～36%的氯化聚乙烯，冲击强度明显提高，是良好的冲击性能改性剂。

因氯化聚乙烯不含双键，能提高制品的耐候性，它还能加添流动性，有增塑、润滑作用，可改进加工性能。

由于含氯量加添，改善了耐燃性，氯化聚乙烯热稳定性比聚氯乙烯好，加之价格相对而言较低廉，所以，氯化聚乙烯是目前塑料管、塑料门窗型材生产厂家广泛应用的冲击性能改性剂。

在实际加工使用时，过高的加工温度及过大的剪切力，会影响制品改善抗冲击性等。

从材料的改性效果来看，由于氯化聚乙烯是橡胶类弹性体，增韧聚氯乙烯的同时，使聚氯乙烯的刚性和强度有所下降。

1.2丙烯酸酯类聚合物（ACR）ACR冲击性能改性剂是具有核壳结构的丙烯酸酯类聚合物。

核是轻度交联的丙烯酸酯橡胶弹性体，壳是甲基丙烯酸甲酯的聚合物，其微粒分散于聚氯乙烯中，由于改性剂的壳层与聚氯乙烯相容性较好，微粒可均匀分散在聚氯乙烯粒子间形成粘附力较大的粒子，加强了分散应力的本领。

摘要：聚氯乙烯塑料有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃烧和绝缘性能。

但是对光和热的稳定性差。

在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯100℃时开始分解，130℃以上分解更快。

受热分解出氯化氢气体，使其变色，由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。

阳光中的紧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。

关键词：聚氯乙烯耐热改性剂聚氯乙烯，简称PVC，是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，80～85℃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。

聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有较大的极性，同时具有很好的耐燃性。

1. 改善PVC热稳定性的方法1.1 热稳定剂根据添加剂的类型不同，可以分为以下几种情况。

1.1.1 铅盐稳定剂铅盐稳定剂主要分为3类：(1)单纯的铅盐稳定剂，主要含有pbo成分，吸收氯化氢中的氯。

如：铅白、硅酸铅等。

(2)具有润滑作用的热稳定剂。

(3)复合铅盐稳定剂，即多功能的铅盐稳定剂。

此外还包括含有铅盐和其他稳定剂与组分的协同混合物的固体和液体复合稳定剂。

铅盐类稳定剂是PVC最早使用的热稳定剂，现在仍被大量地使用。

铅盐类稳定剂一般都具有很强的结合氯化氢的能力，形成的氯化铅等产物稳定且对PVC脱氯化氢没有促进作用。

聚氯乙烯工艺流程1 聚氯乙烯是什么聚氯乙烯(PVC)是常用的通用塑料，由乙烯分子经聚合后制成，它的面对的特性有：阻隔性、耐化学腐蚀性、耐腐蚀性、耐紫外线和良好的机械性能。

由于结构特定、结合力强、耐老化性强、低水吸收性，聚氯乙烯已经被广泛应用于建筑材料、化工管线、汽车零部件、家用电器、容器、管道、塑料及各类配件等行业领域。

2 聚氯乙烯生产工艺流程聚氯乙烯工艺流程一般分成六大步骤：1.原料准备：将原料乙烯和其他成分如添加剂（催化剂、表面活性剂）、调节剂准备到机器上。

2.制粒：将乙烯分层双螺杆挤出机中的混合料挤出，经凉却，吸收空气，加热干燥，通过可调整的粒度分级机，分成多种粒度大小的粒子；3.成型：粒料经成型机中的模具压制，形成不同模具型号的塑料。

4.改性：需要改性加工的塑料经过改性机中的添加剂加工，改善塑料的机械性能、物理特性和耐用性；5.退火：制品经退火装置加热数小时，使塑料较量地缓慢的冷却，以达到最优机械性能；6. 包装、运输：经老化的成品经检验合格后，经过包装、运输运往各个销售网点。

3 聚氯乙烯工艺操作注意1. 原料应确保无杂质，并严格按照比例配比或操作技术要求进行混合；2. 挤出机运行应稳定，恒定，不可有过大而起火危及生产安全的情况；3. 改性机加工分级时，保持塑料分级均匀，以免制品变形；4. 退火温度、时间一定要控制好，以确保制品稳定及未来的长久使用；5. 对于可能生成有毒有害物质的工艺操作， should wearsafety protection and comply with relevant safety regulations.6. 包装要气密，避免空气，水分的污染影响老化，也需注意压力等其他因素，及时进行防护或检测。

以上是聚氯乙烯工艺流程的基本介绍，聚氯乙烯的特点及优势，都使其在工业和商业领域有着广泛的使用，但要想获得满意的产品以及保证生产线的安全，就要求在操作聚氯乙烯工艺时，要求操作人员多加注意和熟练掌握，才能取得满意的效果。

本体法聚氯乙烯树脂的性质与加工摘要：PVC管件一般采用注塑成型，由于注塑成型是由注塑、保压、冷却、开闭模具工艺组成，所以对材料的要求是热稳定性好、流动性好、收缩小、易脱模。

因此，在配方中必须仔细选择各种原料，PVC树脂的型号要选择低分子量（或低聚合度）的PVC树脂。

关键词：聚氯乙烯；本体聚合法；性能；加工应用为了提升PVC树脂的塑化性能、热稳定性能及熔体流动性，必须添加多种加工助剂，从而改善PVC注塑制品力学性能及耐老化性能。

为了使产品美观，可能居需求添加适量的不同色母料，改变制品颜色。

为了降低生产成本，提高材料的硬度和刚性，还需要添加适量的无机填料。

一、M-PVC和S-PVC的性能比较1.形态特点。

当悬浮法聚氯乙烯（S-PVC）聚合时加入聚乙烯醇或纤维素作为分散剂，而最终生产的树脂颗粒中级外表皮将形成一层VC-PVA接枝共聚物，总体的颗粒呈现不规整的爆米花形态，表皮为松散或紧密不连续形态，颗粒大小不均一，规整度差，粉体堆积密度低。

本体法聚氯乙烯（M-PVC）由于没有分散剂或者表面活性剂等助剂添加，树脂纯净度高，颗粒内外部松散统一，颗粒呈现规整的球体，大小均匀，整体规整度高，粉体堆积密度高，流动性佳。

2.在相对分子质量相同的情况下，m-pvc与s-pvc相比具有以下优点：（1）堆密度较高。

这一特性非常重要，例如在和助剂及填料高速混合时，物料均一性优良，注塑生产中成品率高，制品性能优良；（2）树脂粉体孔隙率高，适用于液体助剂的渗透和混合，满足各种苛刻的加工条件；（3）高孔隙率和高表观密度，将提升增塑剂吸附能力，尤其是保证液体、固体、粉体多种助剂在PVC树脂中均匀合婚；（4）具有较窄的粒径分布，保证粉体在进入挤塑机前，有很好的干流性，保证稳定的挤出机或注塑机的喂料速度和喂料量。

3.在堆密度相同的情况下，比较了M-PVC和S-PVC。

与相同聚合度下的s-pvc相比，m-pvc具有以下优点：（1）吸油率高出5g；（2）表观密度高出0.05g/mL。

PVC材料常见改性方法PVC改性介绍聚氯乙烯（PVC或乙烯基）是一种经济和通用的热塑性聚合物，广泛用于建筑和建筑行业、生产门窗型材、管道（饮用水和废水）、电线电缆绝缘、医疗设备等。

它是和聚乙烯和聚丙烯并称世界三大热塑性材料。

但由于自身的加工成型性能差，如熔体粘度大，流动性不好，热稳定性不好，容易热分解，耐老化性差，易变脆、变硬、龟裂，韧性不好，耐寒性不好，所以一般都需要进行PVC改性，以弥补上述缺点。

PVC材料改性方法▶化学改性化学改性有共聚改性、接枝反应和氯化等。

1.共聚改性：即让氯乙烯单体和其他单体进行共聚反应。

例如和醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丙烯晴、丙烯酸酯、马来酸酐等单体共聚，以此提高成型加工性能，或使成型温度降低，或开拓新的用途，或作为新型材料出现。

2.接枝反应：在PVC侧链上引入另外的单体基团，或另一种聚合物，进行接枝反应。

例如：乙烯—醋酸乙烯与氯乙烯进行接枝，控制氯乙烯接枝部分的数量及聚合度，以此改善这种改性材料的冲击性能、低温脆性、耐老化性等。

3.氯化：将PVC用水相悬浮法(或气相法)，进行氯化，使氯含量由原来的57%提高到65%左右，这样改性的目的在于提高PVC的耐热性，使用温度比原来的PVC高出35——40℃，称之为氯化聚氯乙烯(CPVC)。

CPVC 的密度比PVC大，为1.7克/立方厘米，阻燃性能优于PVC，拉伸强度也优于PVC，缺点是冲击强度低。

CPVC可用挤出法、注射法、压延法生产制品。

CPVC可用于管材、板材、型材、发泡材料、黏合剂、涂料、改性剂等。

▶物理改性物理改性是通过添加各种助剂或是进行填充、共混、增强来改善其性能。

1.例如添加ACR来改善PVC物料的成型加工性能；添加内外润滑剂或聚乙烯蜡来改善物料的粘度、流动性等；添加热稳定剂，提高物料在成型加工时的热稳定性，降低其分解温度；添加抗氧剂、抗紫外线剂提高制品的耐老化寿命；添加增塑剂提高物料的塑化性能，增加制品的柔软度等。