聚氯乙烯 VC 材料概述
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聚氯乙烯合成原理
聚氯乙烯(PVC)是一种常见的人造塑料材料,其合成原理主要包含以下三个方面:
1. 原料制备
聚氯乙烯的合成需要以氯乙烯(VC)为原料,而氯乙烯的生产则通常采用乙烯氯化法。
首先,乙烯在催化剂(如三氯化铁)存在下进行氯化反应,生成二氯乙烷(DC)和少量三氯乙烷(TC)。
然后,二氯乙烷在热裂解反应中转化为氯乙烯(VC)和氢气。
2. 聚合反应
聚氯乙烯的聚合反应通常采用自由基聚合机理,通过引发剂引发聚合反应,产生自由基并进而引发单体聚合。
具体聚合方法有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法等。
3. 产物分离
聚氯乙烯合成后需要进行分离和纯化,以去除其中的未反应单体、催化剂和助剂等杂质。
常用的分离方法包括汽提法和醇洗法。
汽提法是通过在减压条件下将聚氯乙烯树脂中的低分子物质蒸馏出来,醇洗法则是用醇类溶剂对聚氯乙烯树脂进行洗涤,以去除其中的低分子物质。
P V C的生产工艺聚氯乙烯是由氯乙烯通过自由基聚合而成的。
有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法,以悬浮聚合法为主,约占PVC 总产量的80%左右。
单体的来源:乙烯法、石油法和电石法。
我国的方法:主要还是电石法。
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。
(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。
(2)乳液聚合法最早的工业生产 PVC的一种方法。
在乳液聚合中,除水和氯乙烯单体外,还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂,使单体分散于水相中而成乳液状,以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,还可以采用“氧化-还原”引发体系,聚合历程和悬浮法不同。
也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂,十二烷基硫醇作调节剂,碳酸氢钠作缓冲剂的。
聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。
聚合产物为乳胶状,乳液粒径0.05~2μm,可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。
乳液聚合法的聚合周期短,较易控制,得到的树脂分子量高,聚合度较均匀,适用于作聚氯乙烯糊,制人造革或浸渍制品。
(3)本体聚合法聚合装置比较特殊,主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。
聚合分两段进行。
单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h,生成种子粒子,这时转化率达8%~10%,然后流入第二段聚合釜中,补加与预聚物等量的单体,继续聚合。
待转化率达85%~90%,排出残余单体,再经粉碎、过筛即得成品。
关于CPVC树脂CPVC是PVC的氯化产物,即PVC的氯化改性。
PVC树脂是生产CPVC树脂的主要原料,它必须是疏松状而不能选用紧密状。
由于CPVC树脂的加工主要采用水相悬浮法,在这一过程中,由于氯气在PVC 树脂中的扩散速率对PVC的氯化速率影响较较大,所以要求PVC树脂的皮膜尽可能薄,表面积不能小,因此生产CPVC的厂家应选用由特殊助剂悬浮合成的专用PVC树脂来合成CPVC树脂。
美国的Goodrich 公司、德国的BASF公司、日本的积水公司和钟渊化学公司所生产的CPVC树脂都是采用的专用PVC树脂进行氯化的。
CPVC制品的性能主要决定于CPVC树脂,它的加工性能更是决定于CPVC树脂,CPVC材料的应用和发展关键在于CPVC树脂的生产工艺的改进和提高,且能够得到专用PVC树脂,从而能提供不但性能优良而且加工性能较好的CPVC树脂。
CPVC的加工难度比PVC大,熔体加工粘度至少是PVC的2倍,熔融加工温度也比PVC高,尤其是在注射加工时难度更大。
所以应采用聚合度较低的PVC树脂来合成CPVC,挤出用CPVC树脂应选用P=700的PVC树脂,注射用CPVC树脂应选用P=500的PVC树脂。
一般PVC的氯含量为56~59%,CPVC为64~75%,随着氯含量的增加,相应地CPVC的熔融粘度增加,软化点升高,耐热性能提高,密度增大,拉伸强度提高,同时脆性增大,冲击强度下降,加工难度也增大。
本方不涉及CPVC在合成时的氯化工艺和技术,但是我们希望氯含量大于70%的高氯含量的CPVC 树脂表面氯含量较低,使其易于加工。
在使用特殊的配方及工艺的情况下,国产CPVC树脂的的挤出加工制品的性能已能达到国际先进水平,且加工难度不大,但注射制品使用国产CPVC树脂加工困难,这有待于CPVC生产厂家能够开发出真正适合于注射加工的国产CPVC树脂。
高新能材料-氯化聚氯乙烯(CPVC)的应用前景CPVC系PVC的氯化改性,它有效地提高了PVC的使用温度、耐化学稳定性、抗老化性及阻燃消烟性。
pvc生产原理
PVC(聚氯乙烯)是一种重要的合成塑料,其生产原理是通过聚合反应将氯乙烯(VC)单体分子连接成长链聚合物。
以下是PVC的生产过程:
1. 氯乙烯制备:氯乙烯是从石油基础化工产品经过裂解或氯化生产的。
主要方法有乙炔法、乙烷氯化法和氯化乙炔法。
其中乙炔法是常用的制备氯乙烯的方法。
2. 聚合反应:将氯乙烯单体加入反应釜中,同时加入过氧化物类或乙酰过氧乙酸类的引发剂,引发剂在加热条件下会分解产生自由基。
自由基与氯乙烯发生链引发反应,将氯乙烯单体分子连接起来形成线性聚合物。
3. PVC颗粒化:聚合反应后的PVC以悬浮液的形式存在于反应体系中。
通过加入棕榈油、硬脂酸等表面活性剂,使聚合物颗粒分散均匀,避免颗粒间的聚集。
4. 脱水和干燥:将悬浮液通过过滤或离心分离,去除大部分的反应剩余物和溶剂。
然后将湿润的PVC颗粒置于干燥室中进行烘干,以去除残余的溶剂和水分。
5. 熔融加工:将烘干后的PVC颗粒通过塑料挤出机或注塑机进行熔融加工,使其变为可塑性良好的热塑性塑料。
在熔融状态下,可以通过挤出或注塑成型,制备出各种形状的PVC制品。
PVC生产的关键在于聚合反应,通过控制反应条件、化学添加剂的选择和控制,可以获得具有不同性能和用途的PVC产品。
一﹑PVC的介绍1.PVC的合成及合成中的问题1.1聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride ,简称PVC)树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride ,简称VC)聚合而成的热塑性高聚物,工业生产主要用悬浮法,浮液法,本体法和溶液法,以及衍生发展的微悬浮法等方法而实现。
聚氯乙烯树脂是一种重要的塑料原料,是五大通用合成树脂之一,具有良好的物理和机械性能。
聚氯乙烯树脂可以用于各种输水和排水管材、塑料门窗、护墙板、天花板、墙纸、楼梯扶手及各种装饰材料等;生产电子电器用品如电线、电缆、电气组件、家电外壳、插销、插座及接线盒等;聚氯乙烯还应用于医用制品、纤维制品、交通运输、包装、涂料等诸多方面,并不断向新的应用领域渗透。
聚氯乙烯的原料来源丰富,生产成本低廉,应用范围广泛,商业价值极其可观。
聚氯乙烯的发现早在19世纪30年代,但工业化生产则不到70年。
由于聚氯乙烯在通用树脂中生产成本最低,应用领域最广,特别是建筑市场对聚氯乙烯产品的需求量巨大,使得聚氯乙烯产品成本具有极强竞争力的塑料品种,得以迅速发展。
随着新产品的不断开发,应用领域的不断拓宽,使其在塑料产品中具有举足轻重的地位。
中国聚氯乙烯工业起步较晚,仅4、50年的历史,但聚氯乙烯在我国的较迅速,特别是近年来,随着我国聚氯乙烯科研人员的不懈努力,我国聚氯乙烯生产技术、安全环保、新产品开发研究等方面有了很大提高,特别是大型聚合釜的国产化、大型电石法聚氯乙烯生产的自动化控制、干法乙炔发生技术、聚氯乙烯聚母液回收、废弃物综合利用等重点装备和技术的推广应用,提升了行业整体竞争力水平。
但我们不许看到,在产品种类及质量控制一些关键技术工艺上与国外先进的聚氯乙烯工业相比,差距还较大。
1.2 聚氯乙烯主要原料、产品说明氯乙烯(vcm)是生产聚氯乙烯(pvc)的主要原料,当今国际氯乙烯(vcm)生产有三大路线。
一、原油路线:原油(乙烯)由乙烯生产二氯乙烷(EDC)→氯乙烯(vcm)→聚氯乙烯(pvc)二、煤炭路线:煤炭→电石→乙炔→氯乙烯(vcm)→聚氯乙烯(pvc)三、天燃气乙炔路线:天燃气→乙炔→氯乙烯(vcm)→聚氯乙烯(pvc)目前,国际原油价格上涨且我国原油资源自给率只有约30%,而公司又布置在我国西北的甘肃金昌市,天燃气资源也不是太丰富,可是当地电石资源丰富,有充足的煤电资源。
目录一、聚氯乙烯1聚氯乙烯(英文:PolyVinyl Chloride,简称:PVC)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。
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5~12万范围内,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。
其抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。
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,并自动催化分解引起变色,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,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。
2聚氯乙烯的分类生产方法的不同,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。
软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂,容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。
硬PVC不含柔软剂,柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的开发应用价值。
PVC发泡板具有防腐、防潮、防霉、不吸水、可钻、可锯、可刨、易于热成型、热弯曲加工等特性,因此广泛应用于家具、橱柜、浴柜、展览架用板、箱体芯层、室内外装饰、建材、化工等领域用板,广告标示、印刷、丝印、喷绘、电脑刻字、电子仪表产品包装等行业。
PVC硬塑板具有优良的耐腐蚀性、绝缘性,并有一定的机械强度;经二次加工后可制成硫酸(盐酸)槽(桶箱);医药用空针架,化程架;公共卫生间水箱;加工产品的模板、装饰板、排风管道、设备衬里等各种异型制品、容器。
pvc塑料材料
PVC塑料材料。
PVC是一种常见的塑料材料,全称为聚氯乙烯,它具有优良的性能和广泛的应用领域。
PVC塑料材料主要由乙烯和氯乙烯共聚而成,具有良好的耐候性、耐化
学性和机械强度,因此被广泛应用于建筑、医疗、包装、电子、交通等领域。
首先,PVC塑料材料具有良好的耐候性。
它能够抵御紫外线、氧化、酸碱等自然环境的侵蚀,因此常被用于户外建筑材料、管道、门窗等领域。
其耐候性使得PVC制品在室外环境下能够长时间保持良好的外观和性能,大大延长了使用寿命。
其次,PVC塑料材料具有优异的耐化学性。
它能够抵御酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,因此被广泛应用于化工管道、储罐、防腐设备等领域。
PVC制品在恶劣
的化学环境中能够保持稳定的性能,不易受到腐蚀和损坏,确保了设备和管道的安全运行。
此外,PVC塑料材料具有良好的机械强度。
它的强度高、刚性好,能够承受一定的载荷和压力,因此常被用于制作各种结构件、机械零部件、工程构件等。
PVC 制品在使用过程中不易变形、开裂,能够保持稳定的形状和尺寸,确保了产品的精准度和可靠性。
总的来说,PVC塑料材料是一种优秀的塑料材料,具有耐候性、耐化学性和机械强度等优良性能,被广泛应用于建筑、医疗、包装、电子、交通等领域。
随着科学技术的不断发展,PVC塑料材料的性能和加工工艺将会不断提升,为各个领域
提供更加优质的材料和解决方案。
cpvc分子式
CPVC是一种聚氯乙烯材料,其中的“C”代表“氯”,“P”代表“聚合物”,“VC”代表“乙烯基氯”。
因此,CPVC的分子式为
(C2H3Cl)n,其中“n”是聚合物的重复次数。
CPVC通常是一种水白
色的粉末,可以在高温下加工成各种形状的制品。
CPVC的分子结构与普通PVC有所不同。
普通PVC分子中每个氯原
子都单独连接到乙烯基上。
而在CPVC中,一些氯原子是成对连接到相
邻的乙烯基上的。
这种紧密的氯化结构使CPVC的热稳定性、耐化学性
和机械强度都比普通PVC更好。
CPVC因其优异的性能而被广泛应用于管道、阀门、化工设备、电
缆保护套等领域。
在管道领域,CPVC是PVC材料的升级版,它具有更
高的使用温度、更好的抗压、抗冲击性能,以及更高的耐腐蚀性。
CPVC的合成通常采用氯代氧化反应。
首先,聚合乙烯基氯单体,
在正丁基锂等引发剂的作用下,引发聚合反应。
然后,在氧化剂的作
用下,氯离子和聚合物中的不饱和键发生反应,形成紧密的氯化结构。
CPVC的制备过程中,需要注意选择适当的引发剂和氧化剂,以控制反应过程的速率和产物的结构。
此外,还需要控制反应温度和反应时间,以获得具有优异性能的CPVC制品。
总之,CPVC是一种由乙烯基氯单体聚合而成的高分子材料,其分子式为(C2H3Cl)n。
CPVC具有高热稳定性、耐化学性和机械强度等优异性能,因此广泛应用于管道、阀门、化工设备等领域。
制备CPVC需要控制反应条件,以获得具有优异性能的产品。
PVC,全名为Pol yviny l Chlori de(聚氯乙烯),是一种合成材料,主要成份为聚氯乙烯,另外加入其他成分(抗老化剂、改性剂等)来增强其耐热性,韧性,延展性等。
其本质是一种真空吸塑膜,这种表面膜的最上层是漆,中间的主要成分是聚氯乙烯,最下层是背涂粘合剂。
经常用于各类面板的表层包装。
PVC的生产工艺:普通的生产线一般由滚压机、印刷机、背涂机和切割机组成。
主要是通过滚压机的直动搅拌,滚轴旋转以及高温滚压(滚压机内温度达到220度)生产出厚度仅为0.3 mm至0.7mm的薄膜,生产的同时并且通过印刷机在膜的正面印上花色,通过背涂机在膜的背面附上一层背涂(背涂由特殊材料组成,是一种高能亲和剂,正是由于这层背涂,PVC薄膜才能紧紧地和中密板或其它板材融合在一起,十年甚至十五年不开胶),最后再用切割机切割出所需要的形状应用于各种面板上。
普通的粘贴膜是在常温下直接用胶水贴在板材的表面上,因此经过一两年后,贴膜就容易脱落。
而PVC膜则是应用专用的真空压膜机在110度的高温下压附在板材的表面,因此不易脱落。
PVC特点:防雨,耐火,抗静电,易成型。
应用:办公桌、书架、沙发、橱柜等等。
CPVC是P VC的氯化产物,即PVC的氯化改性。
PVC树脂是生产CPV C树脂的主要原料,它必须是疏松状而不能选用紧密状。
由于CPVC树脂的加工主要采用水相悬浮法,在这一过程中,由于氯气在P VC树脂中的扩散速率对PVC的氯化速率影响较较大,所以要求PV C 树脂的皮膜尽可能薄,表面积不能小,因此生产CP VC的厂家应选用由特殊助剂悬浮合成的专用PVC树脂来合成CP VC树脂。
美国的Goo drich公司、德国的BAS F公司、日本的积水公司和钟渊化学公司所生产的CPV C树脂都是采用的专用PVC树脂进行氯化的。
pvc材质是什么材料
PVC材质是什么材料。
PVC,全称聚氯乙烯,是一种常见的塑料材料,具有良好的耐候性和化学稳定性。
它被广泛应用于建筑、医疗、包装、电子、交通等领域。
那么,PVC材质究竟是什么材料呢?
首先,我们来介绍一下PVC的基本特性。
PVC是一种非晶态材料,具有良好的耐候性和耐化学性,不易受到酸碱腐蚀。
它还具有优异的电气绝缘性能,可以用于制造电线电缆、电子器件等。
此外,PVC还具有良好的可加工性,可以通过挤压、注塑、吹塑等工艺制成各种形状的制品。
PVC材质主要由聚氯乙烯树脂、增塑剂、稳定剂、填料等添加剂组成。
其中,聚氯乙烯树脂是PVC的主要成分,它决定了PVC的基本性能。
增塑剂主要用于提高PVC的柔韧性和延展性,使其更易加工成型。
稳定剂则用于防止PVC在加工和使用过程中发生分解和老化。
填料则可以改善PVC的力学性能和降低成本。
PVC材质的主要优点包括,耐候性好,不易受紫外线、酸碱腐蚀;电气绝缘性能好,适用于电气领域;可加工性好,适用于各种加工工艺;成本低,广泛用于各种领域。
当然,PVC材质也存在一些缺点。
首先是其燃烧性能较差,易产生有毒气体和烟雾。
其次是PVC制品在使用过程中会释放出有害物质,对环境和人体健康造成影响。
因此,在使用PVC制品时,需要注意防止其燃烧和避免长时间接触。
总的来说,PVC材质是一种常见的塑料材料,具有良好的耐候性、耐化学性和可加工性,被广泛应用于各个领域。
然而,我们也要注意其燃烧性能和对环境的影响,合理使用和处理PVC制品,做到环保和健康。