帶你詳細(xì)了解PVC(聚氯乙烯)塑料

　　帶你詳細(xì)了解PVC(聚氯乙烯)塑料

      聚氯乙烯，英文簡(jiǎn)稱PVC(Polyvinyl chloride)，是氯乙烯單體(vinyl chloride monomer, 簡(jiǎn)稱VCM)在過(guò)氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑;或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。

　　PVC為無(wú)定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小，相對(duì)密度1.4左右，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解，對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光曝曬，就會(huì)分解而產(chǎn)生氯化氫，并進(jìn)一步自動(dòng)催化分解，引起變色，物理機(jī)械性能也迅速下降，在實(shí)際應(yīng)用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對(duì)熱和光的穩(wěn)定性。

　　工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬(wàn)～11萬(wàn)范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加;無(wú)固定熔點(diǎn)，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài);有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度5～10kJ/m2;有優(yōu)異的介電性能。

　　1組成結(jié)構(gòu)

　　聚氯乙烯是一種使用一個(gè)氯原子取代聚乙烯中的一個(gè)氫原子的高分子材料，是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無(wú)定形聚合物。這種材料的結(jié)構(gòu)如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM單體多數(shù)以頭-尾結(jié)構(gòu)相聯(lián)的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列，所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。

　PVC結(jié)構(gòu)

　　在PVC分子鏈上存在短的間規(guī)立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)。隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度提高。聚氯乙烯大分子結(jié)構(gòu)中存在著頭頭結(jié)構(gòu)、支鏈、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)、使得耐熱變形及耐老化差等缺點(diǎn)。故作交聯(lián)后，可將該類缺點(diǎn)消除。

PVC的立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)

　　交聯(lián)分為輻射交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。

　　1.輻射交聯(lián)。使用高能射線，一般為鈷60輻射源產(chǎn)生的射線或電子加速產(chǎn)生的電子射線，主要采用后者。再加以助交聯(lián)助劑(兩個(gè)或多個(gè)碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的單體)進(jìn)行交聯(lián)。但操作難度大，對(duì)設(shè)備要求高。

　　2.化學(xué)交聯(lián)。使用三唑二巰基胺鹽(FSH)進(jìn)行交聯(lián)，交聯(lián)機(jī)理為胺與巰基結(jié)合進(jìn)攻碳氯極性鍵實(shí)行取代反應(yīng)。交聯(lián)后產(chǎn)品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會(huì)得到全面提升。

　　2歷史沿革

　　聚氯乙烯早在1835年就為美國(guó)V.勒尼奧發(fā)現(xiàn)，用日光照射氯乙烯時(shí)生成一種白色固體，即聚氯乙烯。

　　PVC在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)過(guò)兩次，一次是Henri Victor Regnault在1835年，另一次是Eugen Baumann在1872年發(fā)現(xiàn)的。兩次機(jī)會(huì)中，這種聚合物都出現(xiàn)在被放置在太陽(yáng)光底下的氯乙烯的燒杯中，成為白色固體。20世紀(jì)初，俄國(guó)化學(xué)家Ivan Ostromislensky和德國(guó)Griesheim-Elektron公司的化學(xué)家Fritz Klatte同時(shí)嘗試將PVC用于商業(yè)用途，但困難的是如何加工這種堅(jiān)硬的，有時(shí)脆性的的聚合物。

　　1912年，德國(guó)人Fritz Klatte合成了PVC，并在德國(guó)申請(qǐng)了專利，但是在專利過(guò)期前沒(méi)有能夠開發(fā)出合適的產(chǎn)品。

　　1926年，美國(guó)B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美國(guó)申請(qǐng)了專利。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年開發(fā)了利用加入各種助劑塑化PVC的方法，使它成為更柔韌更易加工的材料并很快得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用。

　　1914年發(fā)現(xiàn)用有機(jī)過(guò)氧化物可加速氯乙烯的聚合，1931年德國(guó)法該公司采用乳液聚合法實(shí)現(xiàn)聚氯乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。1933年W.L.西蒙提出用高沸點(diǎn)溶劑和磷酸三甲酚酯與PVC加熱混合，可加工成軟聚氯乙烯制品,這才使PVC的實(shí)用化有了真正的突破。英國(guó)卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司、美國(guó)聯(lián)合碳化物公司及固特里奇化學(xué)公司幾乎同時(shí)在1936年開發(fā)了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應(yīng)用。為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低能耗，1956年法國(guó)圣戈邦公司開發(fā)了本體聚合法。1983年，世界總消費(fèi)量約11.1Mt，總生產(chǎn)能力約17.6Mt;是僅次于聚乙烯產(chǎn)量的第二大塑料品種，約占塑料總產(chǎn)量的15%。中國(guó)自行設(shè)計(jì)的 PVC生產(chǎn)裝置于1956年在遼寧錦西化工廠進(jìn)行試生產(chǎn)，1958年3kt裝置正式工業(yè)化生產(chǎn)，1984年產(chǎn)量530.9kt。

　　PVC是三十年代初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的。從三十年代起，在很長(zhǎng)的時(shí)間里，聚氯乙烯產(chǎn)量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期，聚乙烯取代了聚氯乙烯�，F(xiàn)聚氯乙烯塑料雖退居第二位，但產(chǎn)量仍占塑料總產(chǎn)量的四分之一以上。

　　六十年代以前，單體氯乙烯的生產(chǎn)基本是以電石乙炔為主，由于電石生產(chǎn)需耗大量電能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯工業(yè)化后，各國(guó)轉(zhuǎn)向了以更便宜的石油為原料。另外，由于聚氯乙烯的原料很大部分(約57%重量)是制堿工業(yè)必然伴生副產(chǎn)物氯氣，不僅原料來(lái)源豐富，而且也是發(fā)展氯堿工業(yè)、平衡氯氣的很重要的產(chǎn)品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降，但仍保持了較高的增長(zhǎng)速度。

　　聚氯乙烯塑料制品應(yīng)用非常廣泛，但在七十年代中期，人們認(rèn)識(shí)到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯(VCM)是一種嚴(yán)重的致癌物質(zhì)，無(wú)疑在一定程度會(huì)影響聚氯乙烯的發(fā)展。不過(guò)人們已成功地通過(guò)汽車等途徑降低殘留的VCM，使聚氯乙烯樹脂中VCM會(huì)含量小于10ppm，達(dá)到衛(wèi)生級(jí)樹脂要求，擴(kuò)大了聚氯乙烯的應(yīng)用范圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小于5ppm，加工后殘留的VCM極少。對(duì)人體基本無(wú)害，可用作食品藥包裝和兒童玩具等。

　　3主要分類

　　根據(jù)應(yīng)用范圍的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的;高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長(zhǎng)劑聚合而成的樹脂;交聯(lián)PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。

　　根據(jù)氯乙烯單體的獲得方法來(lái)區(qū)分，可分為電石法、乙烯法和進(jìn)口(EDC、VCM)單體法(習(xí)慣上把乙烯法和進(jìn)口單體法統(tǒng)稱為乙烯法)。

　　根據(jù)聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是產(chǎn)量最大的一個(gè)品種，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。懸浮法聚氯乙烯按絕對(duì)黏度分六個(gè)型號(hào)：XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型號(hào)中各字母的意思：X-懸浮法;S-疏松型;J-緊密型。

　　根據(jù)增塑劑含量的多少，常將PVC塑烯塑料分為：無(wú)增塑PVC，增塑劑含量為0;硬質(zhì)PVC，增塑劑含量小于10%;半硬質(zhì)PVC，增塑劑含量為10-30%;軟質(zhì)PVC，增塑劑含量為30-70%;聚氯乙烯糊塑料，增塑劑含量為80%以上。

　　4制備方法

　　聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經(jīng)取代反應(yīng)制成。由于其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用于各行各業(yè)各式各樣產(chǎn)品：電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建筑裝潢用品、家俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具(如有名的意大利“Rody”跳跳馬)、門簾、卷門、輔助醫(yī)療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時(shí)裝等。

　　聚合方法

　　PVC用自由基加成聚合方法制備，聚合方法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，以懸浮聚合法為主，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應(yīng)釜中，然后加入引發(fā)劑和其它助劑，升溫到一定溫度后VCM單體發(fā)生自由基聚合反應(yīng)生成PVC顆粒。持續(xù)的攪拌使得顆粒的粒度均勻，并且使生成的顆粒懸浮在水中。此外，還有用微懸浮法生產(chǎn)PVC糊用樹脂，產(chǎn)品性能和成糊性均好。

　�、賾腋【酆戏ā∈箚误w呈微滴狀懸浮分散于水相中，選用的油溶性引發(fā)劑則溶于單體中，聚合反應(yīng)就在這些微滴中進(jìn)行，聚合反應(yīng)熱及時(shí)被水吸收，為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散，需要加入懸浮穩(wěn)定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發(fā)劑多采用有機(jī)過(guò)氧化物和偶氮化合物，如過(guò)氧化二碳酸二異丙酯、過(guò)氧化二碳酸二環(huán)己酯、過(guò)氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進(jìn)行的。聚合后，物料流入單體回收罐或汽提塔內(nèi)回收單體。然后流入混合釜，水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應(yīng)盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的 PVC，游離單體含量應(yīng)控制在1ppm以下。聚合時(shí)為保證獲得規(guī)定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚，必須控制好聚合過(guò)程的溫度和壓力。樹脂的粒度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩(wěn)定劑的選擇與用量控制。樹脂的質(zhì)量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩(wěn)定性、色澤、雜質(zhì)含量及粉末自由流動(dòng)性等性能來(lái)表征。聚合反應(yīng)釜是主要設(shè)備，由鋼制釜體內(nèi)襯不銹鋼或搪瓷制成，裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套，或內(nèi)冷排管、回流凝器等。為了降低生產(chǎn)成本，反應(yīng)釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發(fā)展，最大已達(dá)到200立方米(釜式反應(yīng)器)。聚合釜經(jīng)多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩(wěn)定劑制得的 PVC一般較疏松，孔隙多，表面積大，容易吸收增塑劑和塑化。

　�、谌橐壕酆戏ā∽钤绲墓�業(yè)生產(chǎn) PVC的一種方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨為引發(fā)劑，還可以采用“氧化-還原”引發(fā)體系，聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩(wěn)定劑，十二烷基硫醇作調(diào)節(jié)劑，碳酸氫鈉作緩沖劑的。聚合方法有間歇法、半連續(xù)法和連續(xù)法三種。聚合產(chǎn)物為乳膠狀，乳液粒徑0.05～2μm,可以直接應(yīng)用或經(jīng)噴霧干燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短，較易控制，得到的樹脂分子量高，聚合度較均勻，適用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸漬制品。乳液法聚合的配方復(fù)雜，產(chǎn)品雜質(zhì)含量較高。

　�、郾倔w聚合法　聚合裝置比較特殊，主要由立式預(yù)聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構(gòu)成。聚合分兩段進(jìn)行。單體和引發(fā)劑先在預(yù)聚合釜中預(yù)聚1h，生成種子粒子，這時(shí)轉(zhuǎn)化率達(dá)8%～10%，然后流入第二段聚合釜中，補(bǔ)加與預(yù)聚物等量的單體，繼續(xù)聚合。待轉(zhuǎn)化率達(dá)85%～90%，排出殘余單體，再經(jīng)粉碎、過(guò)篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制，反應(yīng)熱由單體回流冷凝帶出。此法生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本也較低。

　　改性方法

　　PVC樹脂是一個(gè)極性非結(jié)晶性高聚物，密度：1.380 g/cm3，玻璃轉(zhuǎn)變溫度：87℃，因此熱穩(wěn)定性差，不易加工。不能直接使用，必須經(jīng)過(guò)改性混配，添加相關(guān)助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關(guān)助劑和填充物的種類和分?jǐn)?shù)的不同，這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是PVC改性配方，而PVC只有經(jīng)過(guò)改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復(fù)合材料轉(zhuǎn)變(合金、共混、復(fù)合)、賦予材料功能化、優(yōu)化性能與價(jià)格等方面的研究。改性方法主要是化學(xué)改性、填充改性、增強(qiáng)改性、共混改性以及納米復(fù)合改性。改性基本原理就是通過(guò)添加物賦予材料功能或者提高某些性能。因此，PVC配方技術(shù)的高下，決定了一家工廠技術(shù)和生產(chǎn)能力的高下。

　　PVC一般先要改性造粒，用螺桿擠出機(jī)組制備成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工藝是注塑的產(chǎn)品。螺桿擠出機(jī)是塑料成型加工最主要的設(shè)備之一，它通過(guò)外部動(dòng)力傳遞和外部加熱元件的傳熱進(jìn)行塑料的固體輸送、壓實(shí)、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機(jī)無(wú)論作為塑化造粒機(jī)械還是成型加工機(jī)械都占有重要地位嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，有著特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根據(jù)客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產(chǎn)過(guò)程中共聚衍生，此類改性的品種有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。

　　著色性

　　聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和耐光性較差。在150℃時(shí)開始分解出氯化氫，隨著增塑劑含量的多少發(fā)生不良反應(yīng)。另外，顏料對(duì)PVC的影響，體現(xiàn)在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發(fā)生反應(yīng)以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會(huì)促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應(yīng)的催化劑。因此，使用氧化鐵(紅、黃、棕和黑)顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會(huì)降低PVC樹脂的熱穩(wěn)定性。某些著色劑可能會(huì)與PVC樹脂的降解產(chǎn)物發(fā)生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過(guò)程中，會(huì)與PVC分解產(chǎn)生的氯化氫發(fā)生相互作用而失去應(yīng)有的顏色。因此就PVC著色而言，考慮到所用樹脂及相關(guān)助劑的特征，結(jié)合顏料的特點(diǎn)。在選擇著色劑時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

　　1、顏料中的某些金屬離子會(huì)促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解如圖1。

　　測(cè)定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時(shí)的色相變化。由于顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快，從而產(chǎn)生色相變化。同時(shí)，還要注意的是，同樣加入色淀紅可使PVC產(chǎn)生的色差不同，如含有鈣，色相差小;含錳則色相差大，這是由于錳等金屬促進(jìn)PVC脫氯化氫所致。

　　硫化物類著色劑(如鎘紅、黃等)用于聚氯乙烯著色，可能因著色劑分解放出硫化氫。這類著色劑不宜與鉛穩(wěn)定劑混用，以免生成黑色的硫化鉛。

　　2、顏料對(duì)聚氯乙烯電氣絕緣性影響

　　作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯一樣，應(yīng)該考慮著色后的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差，故顏料的影響就更大。說(shuō)明，選擇無(wú)機(jī)顏料著色PVC對(duì)其電氣絕緣性較有機(jī)顏料為好(除爐黑、銳鈦型二氧化鈦外)。

　　遷移性

　　遷移性僅發(fā)生在增塑PVC制品中，并且是在使用染料或有機(jī)顏料時(shí)。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機(jī)顏料，通過(guò)增塑劑滲透到PVC制品表面，那些溶解的染(顏)料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導(dǎo)致接解滲色、溶劑滲色或起霜。

　　另一個(gè)問(wèn)題是“結(jié)垢”。指著色劑在著色加工時(shí)，因?yàn)楸恢�色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來(lái)，沉積在加工設(shè)備的表面(如擠出機(jī)的機(jī)筒內(nèi)壁、口�？變�(nèi)壁)上。

　　耐候性

　　指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學(xué)藥劑。最重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機(jī)顏料則因其結(jié)構(gòu)不同有好有差。此外，在含有白色顏料的配方中，顏料的耐候性會(huì)受到較嚴(yán)重的影響。

　　顏料的褪色、變暗或色調(diào)變化，一般由顏料的反應(yīng)基因所致。這些反應(yīng)性基因，能與大氣中的水分或化學(xué)藥劑——酸、堿發(fā)生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會(huì)褪色，立索爾紅具有較好的耐光性，適合于大多數(shù)戶內(nèi)應(yīng)用，而在含有酸、堿成分的戶外使用時(shí)嚴(yán)重褪色。

　　脫氯化氫的測(cè)定方法按JIS-K-6723，測(cè)定溫度180℃。以未著色的聚氯乙烯復(fù)合物脫氯乙烯的時(shí)間為基準(zhǔn)，延長(zhǎng)或阻緩時(shí)間以5%、10%間隔計(jì)，負(fù)值表示加速分解。

　　穩(wěn)定性

　　聚氯乙烯樹脂的軟化點(diǎn)低，約75-80℃，脆化溫度低于-50~-60℃，大多數(shù)制品長(zhǎng)期使用溫度不宜超過(guò)55℃，特殊配方的可達(dá)90℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無(wú)支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對(duì)較小，聚氯乙烯樹脂的穩(wěn)定性也應(yīng)當(dāng)是比較高的。但即使純度很高的聚氯乙烯樹脂，長(zhǎng)期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫氣體逸出。說(shuō)明其分子結(jié)構(gòu)中存在尖性基團(tuán)或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。時(shí)間越長(zhǎng)、降解越多、溫度越高，降解速度越快，在氧或空氣存在下降解速度更快。

　　電性能

　　聚氯乙烯屬于極性高聚物，對(duì)水等導(dǎo)電物質(zhì)親和力較大，故電阻較非極性的聚烯烴要小，但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚氯乙烯的極性基團(tuán)直接附著在主鏈上，在玻璃化溫度以下，偶極鏈段受到凍結(jié)構(gòu)的主鏈原子的限制，不能移動(dòng)，因而并不產(chǎn)生偶極化作用，可作室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時(shí)、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會(huì)降低電絕緣性。

　　發(fā)展?fàn)顩r

　　有著特殊要求的PVC材料，一般都需要從國(guó)外進(jìn)口，在國(guó)外比較有名的有美國(guó)聯(lián)合碳化公司和北歐化工公司，隨著我國(guó)各大科研院所和生產(chǎn)單位的不斷研發(fā)和技術(shù)積累，國(guó)內(nèi)PVC改性材料的配方設(shè)計(jì)、制造已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，已經(jīng)完全取代國(guó)外進(jìn)口材料，有不少產(chǎn)品已出口國(guó)外。

　　5發(fā)展前景

　　1 聚氯乙烯樹脂行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

　　我國(guó)聚氯乙烯樹脂消費(fèi)主要集中在華南和華東兩個(gè)地區(qū)，廣東、浙江、福建、山東和江蘇等省份的消費(fèi)合計(jì)約占全國(guó)總消費(fèi)量的 70. 0%，其中，廣東和福建省市場(chǎng)需求量最大，但產(chǎn)能不足，進(jìn)口聚氯乙烯樹脂所占比例較高; 江蘇、山東和浙江省聚氯乙烯樹脂加工工業(yè)比較發(fā)達(dá)，三省的消費(fèi)量約占國(guó)內(nèi)總消費(fèi)量的 34. 0%;華北地區(qū)產(chǎn)銷基本平衡。隨著中西部地區(qū)開發(fā)力度的加強(qiáng)以及大規(guī)�；�礎(chǔ)設(shè)施的興建，中西部聚氯乙烯樹脂的消費(fèi)量將會(huì)逐漸增加。

　　2 需求預(yù)測(cè)

　　聚氯乙烯樹脂行業(yè)屬于基礎(chǔ)型和能源密集型產(chǎn)業(yè)，受需求和能源價(jià)格影響較大，同時(shí)又是基礎(chǔ)化工原料，因此與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)聯(lián)也非常緊密。從 2012 年的情況來(lái)看，由于國(guó)內(nèi)聚氯乙烯樹脂產(chǎn)能仍不斷減少，而下游需求增長(zhǎng)相對(duì)緩慢，加之出口受阻，進(jìn)口增加，因此國(guó)內(nèi)聚氯乙烯樹脂企業(yè)整體開工率不高，產(chǎn)能閑置數(shù)量較大，市場(chǎng)價(jià)格也始終保持中低位徘徊，價(jià)格波動(dòng)區(qū)間減小，另外，聚氯乙烯樹脂期貨的上市在一定程度上增加了聚氯乙烯樹脂市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)的不確定性。我國(guó)聚氯乙烯樹脂行業(yè)仍將處于一個(gè)較為艱難的整合期，將有多種因素影響到我國(guó)未來(lái)聚氯乙烯樹脂的發(fā)展。

　　3 出口問(wèn)題

　�、� 成本壁壘

　　PVC 屬于基礎(chǔ)化工原料，產(chǎn)品差異性較小，在國(guó)內(nèi)完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)格局下，成本高低是影響企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的最主要因素。由于行業(yè)特性，原材料和能源在產(chǎn)品成本中占有較高比重。石油乙烯法的成本主要受石油價(jià)格影響;電石法的生產(chǎn)成本主要受電石成本影響，一般而言，電石成本占PVC 成本的70%左右，而電力成本又占到電石成本的60%左右，由于我國(guó)西部電力資源豐富，電價(jià)相對(duì)較低，與東部電石法生產(chǎn)企業(yè)相比，西部電石法生產(chǎn)企業(yè)在成本方面具有一定優(yōu)勢(shì)。而具備資源秉賦，配套電石生產(chǎn)的企業(yè)，將構(gòu)筑更加堅(jiān)實(shí)的成本壁壘。

　�、� 產(chǎn)業(yè)政策壁壘

　　為促進(jìn)氯堿行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，按照“優(yōu)化布局、有序發(fā)展、調(diào)整結(jié)構(gòu)、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、安全生產(chǎn)、技術(shù)進(jìn)步”的可持續(xù)發(fā)展原則，國(guó)家發(fā)改委制訂發(fā)布了《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業(yè)準(zhǔn)入條件》，并自2007 年12月1 日起開始執(zhí)行：在產(chǎn)業(yè)布局方面要求新建氯堿生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)靠近資源、能源產(chǎn)地，東部地區(qū)除搬遷企業(yè)外原則上不再新建電石法聚氯乙烯項(xiàng)目和與其相配套的燒堿項(xiàng)目;工藝方面要求新建、改擴(kuò)建電石法聚氯乙烯項(xiàng)目必須同時(shí)配套建設(shè)電石渣制水泥等電石渣綜合利用裝置;準(zhǔn)入條件還從能耗指標(biāo)和環(huán)保方面對(duì)新建項(xiàng)目設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整大大提高氯堿行業(yè)的資金、技術(shù)、人才、資源門檻。

　　③ 規(guī)模壁壘

　　生產(chǎn)PVC 所需投資規(guī)模較大，固定成本較高，規(guī)模效益比較明顯。規(guī)模大的企業(yè)在與供應(yīng)商的談判中處于更有利的地位，有利于降低原材料成本。產(chǎn)銷量大的企業(yè)，市場(chǎng)占有率也相應(yīng)較高，具有更大的市場(chǎng)影響力，相對(duì)更容易獲得客戶。PVC 生產(chǎn)企業(yè)一旦產(chǎn)銷達(dá)到較大規(guī)模后，邊際成本將逐步降低，并增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

　　④ 資金壁壘

　　同時(shí)，隨著國(guó)家對(duì)安全、環(huán)保監(jiān)管的日益嚴(yán)格，氯堿生產(chǎn)裝置建設(shè)必須配套相應(yīng)的大型環(huán)保裝置(如電石路線必須配套電石渣制水泥裝置等)，資金投入較多，大部分的中小企業(yè)一般無(wú)力承擔(dān)。

　　因此，投資本行業(yè)的廠商必須具備強(qiáng)大的資金實(shí)力，存在一定的資金壁壘。

　　印度國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)PVC的需求逐年增加，從2009年的170余萬(wàn)噸提高至2012年的220余萬(wàn)噸;但前印度只有5家PVC生產(chǎn)企業(yè)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力125萬(wàn)噸/年。印度Finolex工業(yè)公司是印度最大的PVC管道生產(chǎn)商。由于供需并不平衡，存在較大缺口，因此印度平均年P(guān)VC進(jìn)口量達(dá)95萬(wàn)噸。同時(shí)，印度乙烯基原料缺口也逐年增大，2011年為72.2萬(wàn)噸，2012年為97.6萬(wàn)噸，2013年將達(dá)112萬(wàn)噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年4～9月份，印度PVC進(jìn)口主要來(lái)源于韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、德國(guó)、美國(guó)、墨西哥等國(guó)家和地區(qū)，其中來(lái)自韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣兩地的PVC進(jìn)口量均超過(guò)20萬(wàn)噸。

　　Rajesh Deshpande談到，印度PVC下游產(chǎn)品以PVC管材及配件為主，占該國(guó)PVC下游產(chǎn)品總量的43%。2012~2013財(cái)年前六個(gè)月下游需求增長(zhǎng)20%，進(jìn)口量增長(zhǎng)50%。按照該速度發(fā)展，到2013年3月，印度國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求將達(dá)220萬(wàn)噸，PVC管材的發(fā)展速度也將達(dá)到兩位數(shù)。

　　由于PVC下游消費(fèi)市場(chǎng)逐年擴(kuò)大，印度PVC工業(yè)迎來(lái)較大的發(fā)展機(jī)遇。據(jù)Rajesh Deshpande預(yù)測(cè)，印度PVC產(chǎn)品下游消費(fèi)市場(chǎng)的增長(zhǎng)源于諸多方面。政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入逐年增加。統(tǒng)計(jì)表明，“十二五”期間，印度政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資將達(dá)8900億美元;農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展基金增加至35億美元;對(duì)農(nóng)村飲用水及環(huán)境衛(wèi)生投資預(yù)算達(dá)25億美元;將投資5300萬(wàn)美元加強(qiáng)灌溉系統(tǒng)建設(shè);在德里—孟買工業(yè)走廊，將投資900億美元建設(shè)大型基礎(chǔ)設(shè)施，其中日本政府贊助45億美元。

　　盡管供需缺口大，但由于進(jìn)口產(chǎn)品具有較大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，印度PVC行業(yè)面臨一定的挑戰(zhàn)。Rajesh Deshpande坦言，印度PVC行業(yè)發(fā)展還存在一定的問(wèn)題：比如用戶還未能看到塑料管材相對(duì)于傳統(tǒng)材質(zhì)管材的優(yōu)勢(shì);環(huán)保人士和民間組織從環(huán)境危害角度闡述塑料管材的害處;相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)不注重自身產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)等。因此，印度PVC行業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須不斷開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，同時(shí)注重PVC用品的回收和再利用。

　　中國(guó)盡管擁有全球最大聚氯乙烯生產(chǎn)能力，但由于乙烯價(jià)格下跌，2009年乙烯法聚氯乙烯進(jìn)口量創(chuàng)下新紀(jì)錄，另一方面，中國(guó)聚氯乙烯市場(chǎng)始終處于低開工率狀態(tài)。2009年上半年，中國(guó)進(jìn)口了約120萬(wàn)噸聚氯乙烯，比2008年全年進(jìn)口量還多100萬(wàn)噸。隨著乙烯價(jià)格暴漲，中國(guó)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)出來(lái)。2009年下半年，中國(guó)聚氯乙烯進(jìn)口量穩(wěn)步下降，據(jù)中國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)，11月份進(jìn)口量只有60646噸。

　　2013上半年，受行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩、下游需求疲軟等諸多不利因素影響，聚氯乙烯(PVC)行業(yè)整體效益表現(xiàn)欠佳，企業(yè)處境較為艱難。但聚氯乙烯外貿(mào)市場(chǎng)表現(xiàn)搶眼，多項(xiàng)數(shù)據(jù)較往年同期均有明顯恢復(fù)性調(diào)整。不過(guò)業(yè)內(nèi)人士指出，隨著美國(guó)聚氯乙烯工廠開工率提升，預(yù)計(jì)我國(guó)聚氯乙烯對(duì)外貿(mào)易將呈現(xiàn)進(jìn)口量恢復(fù)性增長(zhǎng)、出口量穩(wěn)中萎縮的局面。

　　據(jù)中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2013年6月底，國(guó)內(nèi)聚氯乙烯(含糊樹脂)產(chǎn)能為2392萬(wàn)噸/年。其中2013年上半年聚氯乙烯新增產(chǎn)能為86萬(wàn)噸/年，退出35萬(wàn)噸/年，凈增51萬(wàn)噸/年，退出產(chǎn)能全部為電石法生產(chǎn)裝置。行業(yè)整體產(chǎn)能擴(kuò)張速度已有明顯放緩，但產(chǎn)能穩(wěn)中有增的趨勢(shì)仍在延續(xù)。

　　出口方面，1～5月份我國(guó)聚氯乙烯累計(jì)出口量較去年同期大幅增長(zhǎng)152.4%。從流向來(lái)看，最大出口消費(fèi)市場(chǎng)是印度;出口至俄羅斯的貨源數(shù)量則增速放緩，居第二。

　　此外，金融危機(jī)暴發(fā)以來(lái)，全球市場(chǎng)、貿(mào)易環(huán)境發(fā)生了很大改變，各國(guó)貿(mào)易保護(hù)主義抬頭，針對(duì)我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品的貿(mào)易摩擦顯著增多。[1]

　　6理化性能

　　本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟制品柔而韌，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折處會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。穩(wěn)定;不易被酸、堿腐蝕;對(duì)熱比較耐受。

　　聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學(xué)藥品性高(耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉)、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。

　　聚氯乙烯對(duì)光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點(diǎn)為80℃，于130℃開始分解。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100℃時(shí)即開始分解，130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體，(氯化氫氣體是有毒氣體)使其變色，由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽(yáng)光中的紫外線和氧會(huì)使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些PVC塑料時(shí)間久了就會(huì)變黃、變脆的原因。

　　具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低;在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學(xué)腐蝕性;對(duì)鹽類相當(dāng)穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機(jī)溶劑。

　　工業(yè)聚氯乙烯樹脂主要是非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，但也包含一些結(jié)晶區(qū)域(約5%)，所以聚氯乙烯沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)，約在80℃左右開始軟化，熱變形溫度( 1.82MPa負(fù)荷下)為70-71℃，在加壓下150℃開始流動(dòng)，并開始緩慢放出氯化氫，致使聚氯乙烯變色(由黃變紅、棕、甚至于黑色)。

　　工業(yè)聚氯乙烯重均相對(duì)分子質(zhì)量在4.8-4.8萬(wàn)范圍內(nèi)，相應(yīng)的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為2-1.95萬(wàn)。而絕大多數(shù)工業(yè)樹脂的重均相對(duì)分子質(zhì)量在10-20萬(wàn)，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量在4.55-6.4萬(wàn)。硬質(zhì)聚氯乙烯(未加增塑劑)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐候性和耐燃性，可以單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬質(zhì)聚氯乙烯可以用增強(qiáng)材料。

　　材料性質(zhì)

　　密度 1380 kg/m3

　　楊氏彈性模量(E) 2900-3400 MPa

　　拉伸強(qiáng)度(σt) 50-80 MPa

　　Elongation @ break 20-40%

　　Notch test 2-5 kJ/m2

　　玻璃轉(zhuǎn)變溫度 87℃

　　熔點(diǎn)212℃

　　Vicat B1 85℃

　　導(dǎo)熱率(λ) 0.16 W/m.K

　　熱膨脹系數(shù)(α) 8 10-5 /K

　　熱容(c) 0.9 kJ/(kg·K)

　　吸水率(ASTM) 0.04-0.4

　　折射率硬質(zhì)成型品 1.52~1.55

　　聚氯乙烯的最大特點(diǎn)是阻燃，因此被廣泛用于防火應(yīng)用。但是聚氯乙烯在燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出氯化氫和其他有毒氣體，例如二惡英。

　　聚氯乙烯的燃燒分為兩步。先在240℃-340℃燃燒分解出氯化氫氣體和含有雙鍵的二烯烴，然后在400-470℃發(fā)生碳的燃燒。

　　它是世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品之一，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛，聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑料可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。

　　純的聚氯乙烯的密度為1.4g/cm3,加入了 增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00g/cm3。

　　硬質(zhì)聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力，可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料。

　　軟質(zhì)聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長(zhǎng)率、耐寒性會(huì)增加，但脆性、硬度、拉伸強(qiáng)度會(huì)降低。

　　聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可作低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出HCL氣體，使聚氯乙烯變色，所以其應(yīng)用范圍較窄，使用溫度一般在-15~55℃之間。

　　PVC的硬度值Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的換算如下：

　　Pa(帕)Shore邵氏硬度(肖氏硬度)

　　4589±2，87~91A

　　5086±2，84~88A

　　5583±2，81~85A

　　6080±2，78~82A

　　6578±2，76~80A

　　7075±2，73~77A

　　7572±2，70~74A

　　8069±2，67~71A

　　PVC的硬度值Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的換算如下：

　　Pa(帕)Shore邵氏硬度(肖氏硬度)

　　4589±2，87~91A

　　5086±2，84~88A

　　5583±2，81~85A

　　6080±2，78~82A

　　6578±2，76~80A

　　7075±2，73~77A

　　7572±2，70~74A

　　8069±2，67~71A

　　PVC硬度對(duì)照表

　　帕氏硬度厚度邵氏硬度測(cè)試值平均硬度值

　　30P6mm93-96 °94.5 °

　　35P6mm87-93 °90 °

　　38P6mm89-90 °89.5 °

　　40P6mm88-90 °89 °

　　45P6mm84-90 °85 °

　　50P6mm82-83 °82.5 °

　　55P6mm70-80 °79 °

　　60P6mm74-76 °75 °

　　65P6mm73-75 °74 °

　　70P6mm72-74 °73 °

　　75P6mm70-70.5 °70 °

　　80P6mm67-68 °67.5 °

　　85P6mm64-66 °65 °

　　90P6mm63-64 °63.5 °

　　95P6mm58-60 °59 °

　　100P6mm57-59 °58 °

　　110P6mm54-56 °55 °

　　另一個(gè)硬度對(duì)比表

　　Pa邵氏硬度

　　3095±2

　　4590±2

　　5088±2

　　6084±2

　　7080±2

　　8076±2

　　9072±2

　　9568±2

　　10564±2

　　注：邵氏硬度值為15秒讀數(shù)

　　7成型條件

　　硬質(zhì)pvc

　　料管溫度：160-190℃

　　模具溫度：40-60℃

　　干燥溫度：80℃x2h

　　射膠壓力：700-1500kg/cm2

　　密度：1.4g/cm3

　　成型收縮度：0.1-0.5%

　　肉厚：2.0-50.mm

　　吸水率(24H)：0.1-0.4%

　　融度軟化點(diǎn)：89℃

　　熱變形溫度：70℃

　　軟質(zhì)pvc

　　料管溫度：140-170℃

　　模具溫度：40-60℃

　　干燥溫度：80℃x2h

　　射膠壓力：600-1500kg/cm2

　　密度：1.4g/cm3

　　成型收縮度：0.1-0.5%

　　肉厚：2.0-50.mm

　　吸水率(24H)：0.1-0.4%

　　融度軟化點(diǎn)：85℃

　　熱變形溫度：55℃

　　8材料加工

　　聚氯乙烯塑料形態(tài)各各異，差別很大，加工方法也多種多樣，可壓制、擠出、注射、涂層等。聚氯乙烯樹脂的顆粒大小、魚眼、松密度、純度、外來(lái)雜質(zhì)、孔隙率對(duì)加工性有都有影響;糊樹脂則應(yīng)考慮糊料的粘度和膠化性能。

　　狀，有可塑性;在 Tf→熱分解溫度( Td)為粘流態(tài)，溫度越高，流動(dòng)越容易。當(dāng)溫度超過(guò)Td，PVC分解出大量的氯化氫(HCl)，材料喪失了化學(xué)穩(wěn)定性和物理性能，因此 Td是加工成型的上限溫度。由于聚乙烯分子間作用力大，Tf很高，甚至接近分解溫度，因此需要加入增塑劑以降低Tf。另一方面也需要加入穩(wěn)定劑，從而提高PVC的Td，才能進(jìn)行加工成型。

　　玻璃化溫度(Tg)只與分子鏈鏈段結(jié)構(gòu)有關(guān)，與分子量關(guān)系不大，而粘流溫度(Tf)是大分子開始運(yùn)動(dòng)的溫度，與分子量大小有關(guān)，分子量越大，Tf越高。因此對(duì)某些加工成型(如注射成型)來(lái)說(shuō)，有必要適當(dāng)降低樹脂的分子量。根據(jù)分子量的大小不同，國(guó)產(chǎn)懸浮聚氯乙烯樹脂分為1-7級(jí)，序號(hào)越大，分子量越小。XJ-4(XS-4)至XJ-7(XS-7)型樹脂常用于制造硬管、硬板等，其它型號(hào)較低，分子量較大的樹脂，因Tf較高，需加入大量增塑劑使Tf降低，故常用于制造軟制品。平均聚合度在1000以下的聚氯乙烯稱作低聚合度聚氯乙烯，具有較好的加工性能，在加工過(guò)程中可少加增塑劑，這樣不會(huì)由于增塑劑的遷移而使制品加速老化。低聚合度聚氯乙烯制品具有較好的透明度，廣泛地應(yīng)用于建筑材料、食品及藥物包裝材料以及代替有機(jī)玻璃制品。

　　聚氯乙烯熔體屬非牛頓型的假性流體，剪切速度越大，表觀粘度越小，且變化相當(dāng)靈敏。升高溫度，粘度降低不多，即使塑料在分解溫度以下，但因長(zhǎng)時(shí)間處于較高溫度，也會(huì)起熱及氧化降解現(xiàn)象，而影響其性能。所以改善聚氯乙烯熔體的流動(dòng)性應(yīng)主要考慮增大剪切速率(增大壓力)。實(shí)際上，加大外作用力有助于大分子的運(yùn)動(dòng)，使Tf有所降低，大分子能在較低的溫度下流動(dòng)。

　　9主要用途

　　1.聚氯乙烯異型材

　　型材、異型材是我國(guó)PVC消費(fèi)量最大的領(lǐng)域，約占PVC總消費(fèi)量的25%左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，其應(yīng)用量在全國(guó)范圍內(nèi)仍有較大幅度增長(zhǎng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，塑料門窗的市場(chǎng)占有率也是高居首位，如德國(guó)為50%，法國(guó)為56%，美國(guó)為45%。

　　2.聚氯乙烯管材

　　在眾多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消費(fèi)領(lǐng)域，約占其消費(fèi)量的20%。在我國(guó)，聚氯乙烯管較PE管和PP管開發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場(chǎng)上占有重要位置。

　　3.聚氯乙烯膜

　　PVC膜領(lǐng)域?qū)�PVC的消費(fèi)位居第三，約占10%左右。PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過(guò)剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。

　　4.PVC硬材和板材

　　PVC中加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。

　　5.PVC一般軟質(zhì)品

　　利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等;利用注射成型機(jī)配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。

　　6.聚氯乙烯包裝材料

　　聚氯乙烯制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生產(chǎn)礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生產(chǎn)成本低的層壓制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或熱收縮包裝，用于包裝床墊、布匹、玩具和工業(yè)商品。

　　7.聚氯乙烯護(hù)墻板和地板

　　聚氯乙烯護(hù)墻板主要用于取代鋁制護(hù)墻板。聚氯乙烯地板磚中除一部分聚氯乙烯樹脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓地面和其它場(chǎng)所的堅(jiān)硬地面。

　　8.聚氯乙烯日用消費(fèi)品

　　行李包是聚氯乙烯加工制作而成的傳統(tǒng)產(chǎn)品，聚氯乙烯被用來(lái)制作各種仿皮革，用于行李包，運(yùn)動(dòng)制品，如籃球、足球和橄欖球等。還可用于制作制服和專用保護(hù)設(shè)備的皮帶。服裝用聚氯乙烯織物一般是吸附性織物(不需涂布)，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。聚氯乙烯用于許多體育娛樂(lè)品，如玩具、唱片和體育運(yùn)動(dòng)用品，聚氯乙烯玩具和體育用品增長(zhǎng)幅度大，由于其生產(chǎn)成本低、易于成型而占有優(yōu)勢(shì)。

　　9.PVC涂層制品

　　有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無(wú)襯底的人造革則是直接由壓延機(jī)壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來(lái)制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。

　　10.PVC泡沫制品

　　軟質(zhì)PVC混煉時(shí)，加入適量的發(fā)泡劑做成片材，經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機(jī)基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材，可替代木材使用，是一種新型的建筑材料。

　　11.PVC透明片材

　　PVC中加沖擊改性劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料。

　　12.其他

　　門窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。在有些國(guó)家已與木門窗鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場(chǎng);仿木材料、代鋼建材(北方、海邊);中空容器。

　　虛電路是分組交換網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)之一(另一種是數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù))，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的控制機(jī)制，在用戶主機(jī)之間建立虛擬的邏輯連接，并且保證在其上傳送信包的正確性和順序性，通信前后要進(jìn)行虛電路的建立和拆除。永久虛電路是一種在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)建立的虛電路，并且該虛電路一直保持。X.25網(wǎng)絡(luò)和B-ISDN都提供PVC服務(wù)。PVC膠袋一般是禁用的。

　　10材料研究

　　當(dāng)前我國(guó)改性塑料年總需求約為500萬(wàn)噸左右，約占全部塑料總消費(fèi)的10%左右，其比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界的平均水平。我國(guó)人均塑料消費(fèi)量與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大的差距。要想實(shí)現(xiàn)我國(guó)改性塑料行業(yè)的快穩(wěn)發(fā)展，創(chuàng)新技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。

　　化工行業(yè)分析師認(rèn)為，我國(guó)改性塑料行業(yè)目前的總體發(fā)展水平不是很高，行業(yè)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品市場(chǎng)出的初級(jí)產(chǎn)品多，中級(jí)產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，高級(jí)產(chǎn)品缺乏的特點(diǎn)，遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。作為化工新材料領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，改性塑料已被國(guó)家列為重點(diǎn)發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。自我國(guó)各項(xiàng)政策陸續(xù)推出將進(jìn)一步推動(dòng)改性塑料行業(yè)發(fā)展。汽車和家電行業(yè)是改性塑料發(fā)展的熱點(diǎn)，兩者占比約超過(guò)50%。

　　塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)有50多年的歷史。隨著汽車向輕量、節(jié)能方向的發(fā)展，給材料提出了更高的要求。由于1kg塑料可以替代2-3kg鋼等更重的材料，而汽車自重每下降10%，油耗可以降低6%-8%。所以增加改性塑料在汽車中的用量可以降低整車成本、重量，并達(dá)到節(jié)能效果。乘用車和商用車的不同塑料用量也有所不同。去年改性PP、PC合金及改性ABS的需求分別約為114.63、15.13和14.97萬(wàn)噸。我國(guó)家電用改性塑料市場(chǎng)主要被國(guó)外企業(yè)所占據(jù)，國(guó)內(nèi)改性塑料企業(yè)占有不到1/3的市場(chǎng)份額。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品大多局限于低技術(shù)含量、低標(biāo)準(zhǔn)的層面，因此對(duì)那些具有高性能需求的領(lǐng)域開拓能力明顯不足。

　　據(jù)《2009-2012年中國(guó)改性塑料行業(yè)市場(chǎng)分析及投資價(jià)值研究報(bào)告》顯示，隨著人民生活水平的大幅提升和技術(shù)手段的改進(jìn)，國(guó)內(nèi)“以塑代鋼”、“以塑代木”將成為一種趨勢(shì)。改性塑料行業(yè)作為塑料加工行業(yè)類中發(fā)展最快而且發(fā)展很具潛力的一個(gè)子類行業(yè)，預(yù)計(jì)在未來(lái)5年，我國(guó)總的市場(chǎng)需求量仍將保持10%以上的增長(zhǎng)率。

　　以塑代鋼材料

　　通過(guò)對(duì)PVC改性技術(shù)的研究，用國(guó)外先進(jìn)的內(nèi)增塑工藝和添加劑配方，從而保證了PVC塑鋼的機(jī)械、電氣性能，提高了阻燃性能，使該產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、難燃、絕緣性能良好及質(zhì)輕、施工方便等優(yōu)點(diǎn).在電氣配線系統(tǒng)中完全可以取代鋼管。

　　以塑代木材料

　　PVC木塑復(fù)合材料是以廢棄木纖維及塑料主要原料,輔以適當(dāng)?shù)募庸ぶ鷦?經(jīng)熱壓制備工藝制備而成一種新型復(fù)合材料。其產(chǎn)品充分體現(xiàn)了可再生資源與石油產(chǎn)品的循環(huán)利用理念,對(duì)于緩解當(dāng)前木材與石油資源緊缺、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題,具有十分重要的意義。

　　以PVC為主要原料的家居建材產(chǎn)品已經(jīng)成為我國(guó)塑料行業(yè)的第二大支柱，年均增速超過(guò)15%。未來(lái)10年，全國(guó)預(yù)計(jì)新增房屋建筑面積300億平方米，如果這些建筑在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)50%的節(jié)能，那么市場(chǎng)對(duì)節(jié)能建材的需求可達(dá)數(shù)萬(wàn)億元，這為室內(nèi)節(jié)能裝飾材料的發(fā)展了巨大空間。長(zhǎng)期以來(lái)，建材行業(yè)一直以高耗能、高污染的形象出現(xiàn)。為了適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的要求，家居建材企業(yè)經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，研制出一批以塑代木的PVC高仿真建材，成為低碳和實(shí)用完美結(jié)合的家居產(chǎn)品。

　　業(yè)內(nèi)專家指出，以塑代木的PVC建材，其不僅節(jié)約成本，而且可回收循環(huán)再造，符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的大趨勢(shì)。

　　14.合成材料

　　聚氯乙烯(polyvinyl chloride)，簡(jiǎn)稱PVC，為熱塑性樹脂。聚氯乙烯期貨也就是以聚氯乙烯作為標(biāo)的物的期貨品種。

　　塑料：聚乙烯;聚氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯醇;聚丙烯;聚丙烯酸;聚丁烯;聚異丁烯;聚砜;聚甲醛;聚酰胺;聚碳酸酯;聚乳酸;聚四氟乙烯;聚對(duì)苯二甲酸乙二酯;環(huán)氧樹脂;酚醛樹脂;聚氨酯

　　合成橡膠：順丁橡膠;丁苯橡膠;丁腈橡膠;氯丁橡膠

　　合成纖維：丙綸;滌綸;錦綸;腈綸;氨綸;維尼綸;耐綸;達(dá)克綸;克夫綸

　　11鑒別方法

　　PVC常規(guī)鑒別方法一般歸納為如下三類，即：

　　(1) 燃燒法鑒別：

　　軟化或熔融溫度范圍：75~90°C;

　　燃燒情況：點(diǎn)燃后自熄;

　　燃燒火焰狀態(tài)：上黃下綠有煙;離火后情況：離火熄滅;氣味：刺激性酸味。

　　這種方法是最簡(jiǎn)便和直接的，一般作為首選。

　　(2) 溶劑處理鑒別：

　　溶劑：四氫呋喃，環(huán)己酮，甲酮，二甲基甲酰胺;

　　非溶劑：甲醇，丙酮，庚烷。

　　通過(guò)將疑似PVC塑料加入以上溶劑中，觀察塑料的溶解情況來(lái)判斷是否為PVC。溶劑加熱后，溶解效果會(huì)更明顯。

　　(3) 比重法：

　　PVC的比重為1.35~1.45，一般是1.38左右。可以通過(guò)比重差別或測(cè)定比重的方法，區(qū)分聚氯乙烯和其它塑料。但是由于PVC可以通過(guò)添加增塑劑、改性劑以及填料，使PVC變得比重差異很大，軟硬差異很大，同時(shí)也會(huì)由于一些成分的加入，使PVC塑料的很多性能發(fā)生改變，致使我們常用的鑒別方法效果不明顯，甚至現(xiàn)象發(fā)生改變，無(wú)法作出準(zhǔn)確判斷。比如：密度方面，增塑聚氯乙烯(大約含有40%增塑劑)時(shí)為1.19~1.35;而PVC硬制品卻提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC制品，密度有時(shí)會(huì)超過(guò)2。

　　另外，還可通過(guò)測(cè)定材料中是否含有氯來(lái)判定，但因?yàn)槁纫蚁┕簿畚铩⒙榷∠鹉z、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯等都含有較高比例的氯，還要通過(guò)吡啶顯色反應(yīng)來(lái)鑒別。注意，試驗(yàn)前，試料必須經(jīng)乙醚萃取，以除去增塑劑，試驗(yàn)方法：將經(jīng)乙醚苯取過(guò)的試樣溶于四氫呋喃，濾去不溶成分，加入甲醇使之沉淀，萃取后在前75度以下干燥。將干燥過(guò)的少量試樣用不著1ml吡啶與之反應(yīng)，過(guò)幾分鐘后，加入2到場(chǎng)滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液(1g氫氧化鈉溶解于是20ml甲醇中)，立即觀察一下顏色，5min和1h后再分別觀察一次。根據(jù)顏色即可鑒別不同的含氯塑料。

　　日常生活中，接觸較多的需要分辨的是PVC和PE塑料膜(袋)，簡(jiǎn)易方法：

　　⑴觸摸法

　　用手摸起來(lái)有潤(rùn)滑感，表面像涂了一層蠟(化學(xué)稱為蠟感)，這是無(wú)毒的聚乙烯膜袋，而聚氯乙烯薄膜則摸起來(lái)有些發(fā)粘。

　�、贫秳�(dòng)法

　　用手抖動(dòng)，聲音發(fā)脆，質(zhì)輕易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖動(dòng)聲音低沉的則為聚氯乙烯薄膜袋。

　�、侨紵�法

　　遇火易燃，火焰呈黃色，燃燒時(shí)有石蠟狀油滴落，并有蠟燭燃燒時(shí)的氣體，是無(wú)毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃燒，離火即熄滅，火焰呈綠色，為聚氯乙烯薄膜袋。

　　⑷浸水法

　　將塑料袋浸入水中，用手按壓入水后，能浮出水面的為聚乙烯，沉入水底的為聚氯乙烯(聚乙烯的密度小于水，聚氯乙烯的密度大于水;常溫時(shí)分別約為0.92g/cm3和1.4g/cm3)。

　　也可取銅絲一根,在火中燒成紅色,然后,將銅絲與試驗(yàn)用塑料薄膜接觸,產(chǎn)生化學(xué)變化,再把蘸有該塑料成分的銅絲重新放回火焰中。這時(shí)需仔細(xì)觀察,如果出現(xiàn)色彩斑斕、耀眼的綠色火焰,則說(shuō)明這種塑料材料中含有氯元素,屬于聚氯乙烯類材料。

　　12主要危害

　　聚氯乙烯也是經(jīng)常使用的一種塑料，它是由聚氯乙烯樹脂、增塑劑和防老劑組成的樹脂，本身并無(wú)毒性。但所添加的增塑劑、防老劑等主要輔料有毒性，日用聚氯乙烯塑料中的增塑劑，主要使用對(duì)苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等，這些化學(xué)品都有毒性，聚氯乙烯的防老劑硬脂酸鉛鹽也是有毒的。含鉛鹽防老劑的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶劑接觸會(huì)析出鉛。含鉛鹽的聚氯乙烯用作食品包裝與油條、炸糕、炸魚、熟肉類制品、蛋糕點(diǎn)心類食品相遇，就會(huì)使鉛分子擴(kuò)散到油脂中去，所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛裝食品，尤其不能盛裝含油類的食品。另外，聚氯乙烯塑料制品在較高溫度下，如50℃左右就會(huì)慢慢地分解出氯化氫氣體，這種氣體對(duì)人體有害，因此聚氯乙烯制品不宜作為食品的包裝物。

　　由于一次性醫(yī)療器械產(chǎn)品大多采用醫(yī)用級(jí)聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC)，而PVC加工過(guò)程中的熱分解物對(duì)鋼材有較強(qiáng)的腐蝕性，PC則硬度高，粘性大，因而對(duì)塑化部分的零部件材質(zhì)要求必須是能抗腐蝕、抗磨損而且有較高的拋光性能。大多數(shù)醫(yī)用注塑機(jī)采用機(jī)筒螺桿鍍硬鉻的辦法或者采用不銹鋼為材料制作機(jī)簡(jiǎn)螺桿以達(dá)到上述特殊要求。另外，為了防止 PVC加工過(guò)程中熱分解產(chǎn)生氣體，要求對(duì)動(dòng)定模板表面進(jìn)行鍍鋁處理，而且對(duì)外圍板金也進(jìn)行鍍鋁處理或者采用不銹鋼板制作板金，板金拼縫采用無(wú)毒硅膠進(jìn)行密封，以防塑料加工過(guò)程中產(chǎn)生的氣體跑到外面(塑料加工過(guò)程中產(chǎn)生的氣體可通過(guò)專用設(shè)備進(jìn)行集中收集再經(jīng)過(guò)凈化處理方可排入大氣中)。

　　PVC是二噁英的主要來(lái)源。二噁英(TCDD)，二氧(雜)芑家族中最致命的物質(zhì)，是一種眾所周知的致癌物質(zhì)和荷爾蒙分解者及一種有毒的化合物，對(duì)人和動(dòng)物有著很大的危害。當(dāng)PVC生產(chǎn)、回收和在焚燒爐中毀棄時(shí)，或者PVC的產(chǎn)品在意外燃燒時(shí)如垃圾掩埋時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生二噁英。