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​PVC颗粒|带你详细了解PVC(聚氯乙烯)塑料

2021-12-15 11:23:05

PVC颗粒|带你详细了解PVC(聚氯乙烯)塑料。聚氯乙烯,英文简称PVC(Polyvinylchloride),是氯乙烯单体(Vinylchloridemonomer,简称VCM)在过氧化物.偶氮化合物等引发剂中的聚合物。或在光热作用下按自由基聚合反应机理聚合。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。

聚氯乙烯是一种无定形结构的白色粉末,支化度小,相对密度约1.4,玻璃温度约77~90℃,170℃开始分解,光和热稳定性差,在100℃以上或长以上或长时间暴露在阳光下,会分解产生氯化氢,进一步自动催化分解,导致变色,物理机械性能也迅速下降。在实际应用中,必须添加稳定剂,以提高热和光的稳定性。

工业生产的聚氯乙烯分子量一般在5万~11万范围内,多分散性大,随着聚合温度的降低,分子量增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹性,160~180℃变为粘流态;机械性能好,抗张强度约60mpa,冲击强度5~10kJ/m2;介电性能优异。

1组成结构

聚氯乙烯是一种聚合物材料,用氯原子代替聚乙烯中的氢原子。它是一种含有少量结晶结构的无定形聚合物。该材料的结构如下:[-CH2-CHCL-]n。聚氯乙烯是一种线性聚合物,主要与VCM单体的头部和尾部结构相连。碳原子是锯齿形的,所有原子都是用鲶鱼键连接的。所有碳原子均为sp3杂化。

PVC结构

1.辐射交联。采用高能辐射,一般为钴60辐射源产生的辐射或电子加速产生的电子辐射,主要采用后者。然后使用助交联助剂(两个或两个以上碳双键结构的单体)进行交联。但操作困难,对设备要求高。

2.化学交联。交联采用三唑二硫基胺盐(FSH),交联机理为胺与硫基结合攻击碳氯极性键进行替代反应。交联后,产品将全面提高耐紫外线、耐溶剂、耐温、冲击和韧性。

2历史沿革

早在1835年,聚氯乙烯就为美国V.勒尼奥发现了一种白色固体,即聚氯乙烯。

PVC在19世纪被发现了两次,一次是1835年的Henrivictoregnault,另一次是1872年发现的EugenBauman。在这两次机会中,这种聚合物出现在放置在阳光下的氯乙烯烧杯中,成为白色固体。20世纪初,俄罗斯化学家Ivanostromislensky和德国Griesheim-Elektron的化学家Fritzklate试图同时将PVC用于商业目的,但困难在于如何处理这种硬而脆的聚合物。

聚氯乙烯塑料制品被广泛使用,但在20世纪70年代中期,人们意识到聚氯乙烯树脂和产品中残留的单体氯乙烯(VCM)是一种严重的致癌物,这无疑会在一定程度上影响聚氯乙烯的发展。然而,人们通过汽车等方式成功地减少了残留的VCM,使聚氯乙烯树脂中的VCM含量小于10ppm,满足了卫生树脂的要求,扩大了聚氯乙烯的应用范围。甚至使树脂中的VCM含量小于5ppm,加工后残留的VCM很少。它对人体基本无害,可用作食品药品包装和儿童玩具。

3主要分类

根据不同的应用范围,聚氯乙烯可分为:通用聚氯乙烯树脂。高聚合聚氯乙烯树脂。交联聚氯乙烯树脂。通用聚氯乙烯树脂由氯乙烯单体在引发剂的作用下形成;高聚合聚氯乙烯树脂是指在氯乙烯单体聚合系统中添加链增长剂的树脂;交联聚氯乙烯树脂是在氯乙烯单体聚合系统中添加双烯和多烯的树脂。

根据氯乙烯单体的获取方法,可分为电石法.乙烯法和进口(EDC.VCM)单体法(通常称乙烯法和进口单体法为乙烯法)。

根据聚合方法,聚氯乙烯可分为四类:悬浮聚氯乙烯.乳液聚氯乙烯.本体聚氯乙烯.溶液聚氯乙烯。悬浮聚氯乙烯是产量最大的品种,约占聚氯乙烯总产量的80%。悬浮聚氯乙烯根据绝对粘度分为六种类型:XS-1.XS-2..XS-6;XJ-1.XJ-2..XJ-6。型号中字母的含义:X-悬浮法;S-松散型;J-紧密型。

根据增塑剂含量,聚氯乙烯塑料通常分为:无增塑聚氯乙烯,增塑剂含量为0;硬聚氯乙烯,增塑剂含量小于10%;半硬聚氯乙烯,增塑剂含量为10-30%;软聚氯乙烯,增塑剂含量为30-70%;聚氯乙烯糊塑料,增塑剂含量超过80%。

4制备方法

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化剂代替反应制成。由于其防火和耐热性,聚氯乙烯广泛应用于各行各业的各种产品:电线外皮、光纤外皮、鞋子、手袋、装饰品、招牌和广告牌、建筑装饰用品、家具、装饰品、滚轮、喉管、玩具(如著名的意大利Rody跳马)、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、一些食品保鲜纸、一些时尚等。

聚合方法

聚氯乙烯采用自由基加成聚合法制备,主要分为悬浮聚合法。乳液聚合法和本体聚合法主要是悬浮聚合法,约占聚氯乙烯总产量的80%。将纯水和液化的VCM单体。将分散剂添加到反应堆中,然后添加引发剂和其他添加剂。在加热到一定温度后,VCM单体发生自由基聚合反应,产生聚氯乙烯颗粒。连续搅拌使颗粒的粒度均匀,产生的颗粒悬浮在水中。此外,还采用微悬浮法生产聚氯乙烯粘贴树脂,产品性能和粘贴性能良好。

①悬浮聚合法使单体微滴悬浮分散在水相中,所选的油溶性引发剂溶解在单体中,聚合反应在这些微滴中进行,聚合反应热及时被水吸收。为了确保这些微滴在水中呈珠状分散,需要添加明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等悬浮稳定剂。有机过氧化物和偶氮化合物主要用于引发剂,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。聚合物是在带搅拌器的聚合器中进行的。聚合后,物料流入单体回收罐或汽提塔回收单体。然后流入混合器,洗涤,然后离心脱水。干燥是成品树脂。氯乙烯单体应尽可能从树脂中去除。对于食品包装的聚氯乙烯,游离单体含量应控制在1ppm以下。聚合时,必须保证分子量和分布。树脂的粒度和粒度分布由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择和用量控制。树脂的质量以粒度和粒度的分布、分子量和分子量的分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、颜色、杂质含量和粉末的自由流动性来表示。聚合反应器是由不锈钢或搪瓷制成的主要设备,配有搅拌器和传热夹套,以控制温度,或内冷排气管。回流凝器等。为了降低生产成本,反应器的体积已从几立方米开始。10立方米以上逐渐大规模发展,最大达到200立方米(水壶反应器)。聚合器经过多次使用后应进行除垢。以聚乙烯醇和纤维素醚为悬浮稳定剂的聚氯乙烯一般松散,孔隙多,表面积大,易吸收增塑剂和塑化。

②乳液聚合法是工业生产聚氯乙烯氯乙烯的方法。在乳液聚合中,除水和氯乙烯单体外,还应添加烷基磺酸钠等表面活性剂作为乳化剂,使单体分散在水相中形成乳液。以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,也可采用氧化还原引发系统。聚合过程不同于悬浮法。也有添加聚乙烯醇作为乳化稳定剂、十二烷基硫醇作为调节剂和碳酸氢钠作为缓冲剂的。聚合方法有三种:间歇法、半连续法和连续法。聚合物为乳胶状,乳液粒径0.05~2μm,可直接应用或喷雾干燥成粉状树脂。乳液聚合法的聚合周期短,易于控制,树脂分子量高,聚合度均匀。适用于聚氯乙烯糊、人造革或浸渍制品。乳液聚合法。

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