概述【1】

聚氯乙烯(PVC樹脂)是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料品種之一。由于PVC樹脂具有難燃、抗化學(xué)腐蝕、耐磨、電絕緣性優(yōu)良和機械強度較高等優(yōu)點，在加工過程中可以加入添加劑或采用適當?shù)墓に嚭驮O(shè)備生產(chǎn)出各種各樣的塑料制品，包括板材、管材、管件、異型材等硬制品以及薄膜、人造革、塑料鞋、電纜料、泡沫材料等軟制品，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、日用品、包裝以及電力等方面具有廣泛的應(yīng)用。

性能【2】

由于聚氯乙稀分子鏈中有氛元素的引入，燃燒時釋放氯化氫、一氧化碳和苯等物質(zhì)使得其具有自熄性能；在室溫下耐磨損性能比硫化橡膠好，并具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，優(yōu)良的機械性能，電絕緣性和隔熱性良好。但是PVC有兩個比較大的缺點，即熱不穩(wěn)定性和脆性（抗沖擊性能差），這限制了PVC的發(fā)展，因此，研宄者在改善這兩方面的性能上做了大量的工作。PVC在光照或受熱的條件下，從80℃就開始塑料軟化，當溫度到達100℃以上時材料就開始發(fā)生降解，同時，制品的顏色開始從白色逐漸變成褐色最后變成黑色，這對于制品的外觀有很大的影響。硬質(zhì)PVC成品的缺口沖擊強度大約是3-5KJ/m2，材料的脆性大，當溫度降低時材料會迅速的變得又硬又脆，嚴重影響其使用性能；而軟質(zhì)的PVC制品存在小分子增塑劑（如DOP）等的往材料表面的遷移。

為了改進PVC的性質(zhì)，除了可以加入增塑劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料和其它聚合物外，還有很多其它研宄方向。例如：與其他單體共聚和改變粒子的形態(tài)來改善加工性能。將甲基丙烯酸甲醋、丁二稀、苯乙稀三元共聚物（MBS）和丙稀腈丁二稀苯乙?。ˋBS）和丙稀酸和醋酸乙煉酯（VAc）單體的接枝共聚與ABS混合可以提高ABS材料的沖擊強度。氯乙烯（VC）與酰亞胺單體的共聚物和氯化聚氯乙稀己經(jīng)被用來提高PVC的耐熱性能。高分子量聚合物的合成和部分交聯(lián)的可以提高的模量。合成具有內(nèi)增塑作用的PVC是解決小分子物質(zhì)（例如：DOP）等從材料的內(nèi)部遷移到材料表面問題的一個比較好的方式。

制備方法【2】

1.懸浮法

懸浮法PVC（S-PVC）樹脂的聚合是將液態(tài)的氯乙烯（VCM）單體經(jīng)過攪拌分散成液滴進而懸浮在含有分散劑的去離子水介質(zhì)中，大約45-65℃的聚合溫度下引發(fā)劑能夠分解成活潑的自由基，誘發(fā)單體聚合。高溫條件下聚合得到的PVC是低分子量的樹脂，低溫條件下聚合可以得到高分子量的樹脂。

2.本體法

PVC樹脂的本體聚合采用的是間歇式方法制備，本體PVC（M-PVC）的聚合工藝分兩步進行：首先是預(yù)聚合。在預(yù)聚合爸中加入一定量（1/3-1/2）的VCM和引發(fā)劑，加熱后在強攪拌下控制轉(zhuǎn)化率在8-12%之間，開始預(yù)聚合；其次，后聚合。將預(yù)聚合生成的“種子”轉(zhuǎn)入到聚合簽中，隨后再加入剩余的VCM單體和引發(fā)劑，低速進行攪拌，當轉(zhuǎn)化率到達60-85%時，終止聚合，并進行脫氣和回收未反應(yīng)的VCM單體。

3.乳液法

乳液法PVC（E-PVC）是用來生產(chǎn)PVC的糊樹脂采用間歇式操作方法進行生產(chǎn)。主要分兩個步驟：（1）通過乳液聚合使得VCM單體生成PVC膠乳，即PVC初級粒子懸浮在水中的乳狀液。（2）將上一步中生成的PVC膠乳，經(jīng)噴霧、干燥等步驟得到PVC糊樹脂，是由初級粒子匯集成的PVC次級粒子（直徑20-40μm)。

4.溶液法

溶液法PVC是指在油溶性引發(fā)劑的作用下，VCM在溶液中進行聚合的一種方法。由于聚合過程中存在溶劑鏈轉(zhuǎn)移，所得PVC的分子質(zhì)量不高，聚合的速率緩慢，而且還需進行溶劑的回收和處理，同時對環(huán)境存在污染等問題，造成生產(chǎn)PVC的成本較高；并且隨著懸浮法和乳液法PVC技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在己經(jīng)很少采用此法進行PVC生產(chǎn)。目前溶液法生產(chǎn)的PVC主要用作涂料和粘合劑等的生產(chǎn)。

表1為不同PVC聚合法的特點

質(zhì)量影響因素【2】

影響PVC熱穩(wěn)定性的因素有：原料雜質(zhì)量、氧、引發(fā)劑、抗魚眼劑、水的電導(dǎo)率、分散劑、攪拌速率、調(diào)節(jié)劑的pH值、聚合溫度、鏈轉(zhuǎn)移劑、反應(yīng)改性劑、鏈終止劑、灌水與排氣工藝設(shè)計、大流量低溫差循環(huán)水的工藝和轉(zhuǎn)化率等。
以下為影響普通PVC樹脂質(zhì)量的因素：

1.分散劑。分散劑也稱為懸浮劑，由于其的界面作用，可以防止液滴合并，保護液滴。它對PVC顆粒的粒度及其分布、顆粒形態(tài)等都有重要的影響。不同的種類和用量的分散劑對其影響不相同。

2.引發(fā)劑。引發(fā)劑的種類以及用量對PVC的分子量、分子量分布、樹脂的熱穩(wěn)定性能都有一定的影響。引發(fā)劑的水解性能對于樹脂的初期著色性有非常重要的影響，水解性能差的引發(fā)劑，帶來差的初期著色性。

3.氯乙?。╒CM）單體。聚合使用的VCM單體的純度對PVC的質(zhì)量有非常顯著的影響。例如：“魚眼”數(shù)目會隨著VCM中鐵雜質(zhì)含量增加而增加；乙酸和高氯物等高沸物具有鏈轉(zhuǎn)移作用，會改變PVC的分子量及其分布。

4.水。水作為PVC懸浮聚合中的連續(xù)相，對于樹脂顆粒有非常大的影響。例如：水質(zhì)過硬則會影響其熱穩(wěn)定性和電絕緣性能；pH值的高低影響了分散劑在體系中的熱穩(wěn)定性能。

應(yīng)用【2】

1.聚氯乙稀與其它商品相比，具有成本低，長期穩(wěn)定性和阻燃性，同時，PVC的機械性能可以通過改變增塑劑的含量做成柔軟材料也可做成硬質(zhì)的材料。因此，PVC被用作鐵路領(lǐng)域的各種產(chǎn)品。例如，電纜和電線護套材料，鐵路發(fā)動機內(nèi)外部材料和建設(shè)的覆蓋材料等。

2.PVC薄膜是以在PVC樹脂中加入穩(wěn)定劑、增塑劑、阻燃劑等經(jīng)過混合塑化后，利用壓片機成型成一定厚度的薄膜。透明的PVC薄膜可以用來做塑料大棚和地膜，也可用作桌布、雨衣、包裝等用途。

3.在混煉過程中向PVC樹脂中加入一定量的發(fā)泡劑可以制成泡沫制品，具有價廉、質(zhì)輕，比強度高，耐油，耐候等優(yōu)良的性能，因此，可以用作泡沫鞋墊、壁紙等制品。

4.PVC涂料是在PVC樹脂中加入一定的穩(wěn)定劑、增塑劑、顏料、溶劑和其它添加劑，是一種廣泛使用的車漆，主要用于汽車車身外底板、門密封，具有價格低廉，抵抗石擊的能力和與其它漆膜配套使用性能優(yōu)良等特點。但是，由于PVC涂層厚度較大，所以外觀過于粗糖，只能用在對于外觀的質(zhì)量要求不高的部位。

5.PVC還可以用來紡絲制作纖維，由于聚氯乙稀的分子鏈上有大量的氯原子，因此PVC纖維具有難燃特性；其強度與棉接近，而斷裂伸長率比棉大，彈性和耐磨性能優(yōu)于棉；吸濕性非常小，可以近似為零；耐酸堿以及抗氧化還原性能極佳；容易批量生產(chǎn)；易保持靜電。但是，PVC纖維耐熱性能差；染色比較困難。PVC的纖維織物可以用于工業(yè)濾布、工作服、毛毯、漁網(wǎng)、醫(yī)療用布、椅墊、防護用品和各種針織品等。

6.還被廣泛的用于制作管材、板材、各種異型材、膠帶等國民經(jīng)濟的各種領(lǐng)域，尤其是建筑領(lǐng)域中不可缺少的材料。

制品分類及特點【3】

1.PVC—般軟制品

將塑化好的共混料通過擠出工藝生產(chǎn)出軟管、電纜、電線等制品；根據(jù)模具的不同可制造各種形態(tài)的制品；利用粉末搪塑工芝可生產(chǎn)柔性玩具、中空制品、汽車內(nèi)飾表皮等。

2.PVC薄膜

通常，將厚度小于0.25mm的片狀塑料稱為PVC薄膜，根據(jù)増塑劑添加量的多少又分為增塑薄膜即軟質(zhì)薄膜，另一類是未增塑PVC薄膜即硬質(zhì)PVC薄膜。在生活日用品、包裝行業(yè)Ｌ義及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

3.PVC涂層制品

PVC涂層一般要與其他材料復(fù)合在一起使用，適用于皮箱、地板革及汽車的坐墊等仿皮紋剌品，又稱為PVC人造革。

4.PVC泡沫制品

通過發(fā)泡劑添加量的調(diào)整可Ｗ制備多種發(fā)泡倍率的制品，高發(fā)泡塑料可作防震緩沖包裝材料，也可Ｗ做成低發(fā)泡的硬PVC板材和異型材，作為新型的建筑材料。

5.PVC透明片材

PVC透明片材經(jīng)過熱成型可Ｗ做成薄壁透明容器或適用于真空吸塑成型的包裝材料，是應(yīng)用廣泛、價格低廉的包裝和裝飾材料。

6.PVC硬板和板材

該類制品在建筑和家裝方面的應(yīng)用非常廣泛，PVC中添加各種功能性助劑后，經(jīng)混煉和擠出工藝生產(chǎn)各種日徑的管材，壓延得到的硬質(zhì)板材，還可作為仿木材料、代鋼建材、中空容器等。

主要參考資料

[1]崔小明.聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)及國內(nèi)外市場分析[J].江蘇氯堿,2008(01):15-25.

[2]陳安珍. 聚氯乙烯（PVC）及其混合物的結(jié)構(gòu)與性能研究[D].北京化工大學(xué),2014.

[3]趙亞如. 聚氯乙烯搪塑粉料的配方設(shè)計及性能優(yōu)化[D].山東大學(xué),2017.