標籤:工業塑料

本色為微黃色半透明狀,有光澤。透明度勝於聚乙烯、聚丙烯,差於聚苯乙烯,隨助劑用量不同,分為軟、硬聚氯乙烯,軟製品柔而韌,手感粘,硬製品的硬度高於低密度聚乙烯,而低於聚丙烯,在屈折處會出現白化現象。常見製品:板材、管材、鞋底、玩具、門窗、電線外皮、文具等。是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料。

1英文縮寫

1、化工領域指化合物聚氯乙烯。polyvinyl chloride。這是PVC使用最廣泛的含義。
2、醫學上指不規則心跳。premature ventricular contraction
3、在電子領域,指在ATM、X.25中的持久虛擬鏈路。permanent virtual circuit

2特徵性能

PVC (聚氯乙烯)化學和物理特性 剛性PVC是使用最廣泛的塑料材料之一。PVC材料是一種非結晶性材料。 PVC材料在實際使用中經常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗衝擊劑及其它添加劑。
PVC材料具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。 PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕並且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。
PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數,如果此參數不當將導致材料分解的問題。 PVC的流動特性相當差,其工藝範圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難於加工(這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性),因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收縮率相當低,一般為0.2~0.6%。
注塑模工藝條件
乾燥處理:通常不需要乾燥處理。
熔化溫度:185~205℃ 模具溫度:20~50℃
注射壓力:可大到1500bar 保壓壓力:可大到1000bar 注射速度:為避免材料降解,一般要用相當地的注射速度。
流道和澆口:所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對於較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應為1mm;扇形澆口的厚度不能小於1mm。
典型用途 供水管道,家用管道,房屋牆板,商用機器殼體,電子產品包裝,醫療器械,食品包裝等。

3英文名稱

Polyvinyl chloride polymer = PVC

4結構簡式

這種材料的結構如下: [ ―CH2 ―- CHCl― ]n
分子結構

  分子結構

5材料性質

密度: 1.380 g/cm³
楊氏彈性模量(E) :2900-3400 MPa
拉伸強度(σt): 50-80 MPa
Elongation @ break 20-40%
Notch test 2-5 kJ/m2
玻璃轉變溫度:87℃
熔點:212℃
Vicat(維卡軟化溫度) B1:85℃
導熱率 (λ) 0.16 W/m.K
熱膨脹係數 (α) 8 10-5 /K
熱容 (c) 0.9 kJ/(kg·K)
吸水率 (ASTM) 0.04-0.4
Price 0.5-1.25

6工藝條件

乾燥處理:通常不需要乾燥處理。
熔化溫度:185~205℃
模具溫度:20~50℃
注射壓力:可大到1500bar 保壓壓力:可大到1000bar 注射速度:為避免材料降解,一般用相當快的注射速度。
流道和澆口:所有常規的澆口都可以使用。如果加工較小的部件,最好使用針尖型澆口或潛入式澆口;對於較厚的部件,最好使用扇形澆口。針尖型澆口或潛入式澆口的最小直徑應為1mm;扇形澆口的厚度不能小於1mm。
典型用途 供水管道,家用管道,房屋牆板,商用機器殼體,電子產品包裝,醫療器械,食品包裝等。

7分類

PVC可分為軟PVC和硬PVC。其中硬PVC大約佔市場的2/3,軟PVC佔1/3。軟PVC一般用於地板、天花板以及皮革的表層,但由於軟PVC中含有柔軟劑(這也是軟PVC與硬PVC的區別),容易變脆,不易保存,所以其使用範圍受到了局限。硬PVC不含柔軟劑,因此柔韌性好,易成型,不易脆,無毒無污染,保存時間長,因此具有很大的 開發應用價值。下文均簡稱PVC。PVC的本質是一種真空吸塑膜,用於各類面板的表層包裝,所以又被稱為裝飾 膜、附膠膜,應用於建材、包裝、醫藥等諸多行業。其中建材行業占的比重最大,為60%,其次是包裝行業,還有其他若干小範圍應用的行業。
PVC改性
⒈共聚反應改性
在氯乙烯主鏈中導入其單體共聚合,得到的是包括兩種單體鏈節的新型聚合物,這種聚合物稱為共聚物。目前氯乙烯與其它單體的共聚物主要品種和性能如下:
⑴氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物:醋酸乙烯酯單體的引入可起到一般增塑劑的作用,也即所謂「內增塑」,可以避免一般增塑劑的揮發、遷移、抽出等缺點,還可以降低熔融粘度、降低加工溫度、改進加工性能。一般共聚物中的醋酸乙烯酯含量為3~14%。
氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的主要缺點是拉伸強度、熱變形溫度、耐磨性、化學穩定性和熱穩定性有所降低。
⑵氯乙烯—偏氯乙烯共聚物:這種共聚物的塑化性、軟化溫度、溶解性等及分子內增塑作用與氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物基本相同。其最大的特點是水和氣體透過率小,在酮類溶劑中溶解度高,並能耐芳烴的稀釋作用,因而可有效地用於塗層。此外,還用來製造收縮薄膜。由於耐熱、光穩定性比氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物差,單體成本較高,所以在應用上沒有氯乙烯—醋酸乙烯酯廣泛。
⑶氯乙烯—丙烯酸酯共聚物:這種共聚物的內增塑作用與氯乙烯—醋酸乙烯酯相當,熱穩定性較好,可用於製造硬質和軟質製品,改進加工性、耐衝擊性和耐寒性等。還可以用於塗層、粘結等。
⑷氯乙烯—馬來酸酯共聚物:這種共聚物中馬來酸酯含量為15%左右,內增塑作用與氯乙烯—丙烯酸酯相似。具有較好的加工性能。物理機械性能降低較小,耐熱性比一般共聚物高。
⑸氯乙烯—烯烴共聚物:將乙烯、丙烯等烯烴單體共聚合,可製得流動性、熱穩定性、抗沖性、透明性、耐熱性等優異的共聚樹脂。
⒉共混溶改性
在聚氯乙烯相內混煉導入異種高分子相—高聚物共混熔是一種簡便而有效的改性方法,並在實際生產中已積累經驗。一般是將兩種或兩種以上不同的高聚物共混熔時,可以製備兼有這些高聚物性質的混合物。
為了改進硬質聚氯乙烯的流動性、衝擊性能等,目前常用的共混高聚物有:丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS),其主要是提高衝擊強度。甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯(MBS),除耐氣候性外,其餘各項性能都近乎於理想,特別是抗衝擊強度,只要加入少量就可大大提高。氯化聚乙烯(CPE)可以提高抗衝擊強度,若加入20%用量,衝擊強度就可非常高。乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)可提高衝擊強度。
為了改進軟質聚氯乙烯在使用過程中增塑劑的揮發、遷移、抽出等常用的共混高聚物有:丁腈橡膠(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、氯乙烯—丙烯酸酯、馬來酸雙辛酯等的共聚物、乙烯—醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯—醋酸乙烯酯—氯乙烯共聚物等。
⒊接枝反應聚合
在聚氯乙烯側鏈上導入其它單體或在異種高聚物側鏈上導入氯乙烯鏈,這種改性叫接枝反應聚合。
⒋低溫聚合
改變聚氯乙烯主鏈內鏈節的排列,或改變聚氯乙烯鏈間的排列即改變聚合方法,這種改性叫低溫聚合。

8合成

PVC塑料是由乙炔氣體和氯化氫合成氯乙烯,再聚合而成。在20世紀50年代前期是以乙炔電石法生產,50年代後期則轉向了原料充足、成本低廉的乙烯氧化法;目前世界上80%以上的PVC樹脂都是由此方法生產的。但到2003年後,因石油價格暴漲,乙炔電石法成本反而比乙烯氧化法還要低10%左右,所以PVC的合成工藝又轉向了乙炔電石法。
PVC塑料是由液態的氯乙烯單體(VCM)經懸浮、乳液、本體或溶液法工藝聚合而成,其中懸浮聚合工藝生產工藝成熟、操作簡單、生產成本低、產品品種多、應用範圍廣,一直是生產PVC樹脂的主要方法,在世界PVC生產裝置中大約佔90%的比例(在世界PVC總產量中均聚物也佔大約90%的比例)。其次是乳液法,用於生產PVC糊樹脂。其聚合反應由自由基引發,反應溫度一般為40~70OC,反應溫度和引發劑的濃度對聚合反應速率和PVC樹脂的分子量分佈影響很大。
乳液聚合
乳液聚合與懸浮聚合基本類似,只是要採用更為大量的乳化劑,並且不是溶於水中而是溶於單體中。這種聚合體系可以有效防止聚合物粒子的凝聚,從而得到粒徑很小的聚合物樹脂,一般乳液法生產的PVC樹脂的粒徑為0.1—0.2mm,懸浮法為20―200mm。引發劑體系與懸浮聚合也有所不同,通常是含有過硫酸鹽的氧化還原體系。乾燥方法也設計成可以保持較小的粒徑的方式, 常常採用一些噴霧乾燥劑。由於不可能將乳化劑完全除去,因此用乳液法生產的樹脂不能用於生產需要高透明性的製品如包裝薄膜或要求吸水性很低的製品如電線絕緣層。一般來說乳液聚合PVC樹脂的價格高於懸浮聚合的樹脂,然而需要以液體形式配料的用戶使用這種樹脂,如糊樹脂。在美國大部分乳液聚合的樹脂產品都是糊樹脂(又叫分散型樹脂),少量用於乳膠。在歐洲,各種乳液工藝也用於生產通用樹脂,尤其是壓延和擠出用樹脂。
溶液聚合
在溶液聚合中,單體溶解在一種有機溶劑(如n-丁烷或環己烷)中引發聚合,隨著反應的進行聚合物沉澱下來。溶液聚合反應專門用於生產特種氯乙烯與醋酸乙烯共聚物(通常醋酸乙烯含量在10~25%)。這種溶液聚合反應生產的共聚物純凈、均勻,具有獨特的溶解性和成膜性。

9物性表

物理性能
額定值

測試方法
比重
1.25 到 1.29

ASTM D792
硬度
額定值

測試方法
洛氏硬度 (R 計秤)
101

ASTM D785
物理性能
額定值
單位制
測試方法
表觀密度
0.31 到 0.41
g/cm³
ASTM D1895
K-Value
70.0

ISO 1628-2
粘性



B.F
1.50 到 5.50
Pa·s
ASTM D1824
S.V
> 1800.00
g/10 min
ASTM D1823
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