聚氯乙烯的使用

仅次于聚乙烯的第二大塑料品种是PVC。早在1835年,法国化学家雷格诺就发现氯乙烯在阳光下聚合成白色固体。1914德国和美国的化学家发现有机过氧化物可以加速氯乙烯的聚合。1931年,我公司采用乳液聚合实现了PVC生产的工业化。乳液聚合是以烷基磺酸钠(表面活性剂)为乳化剂,将氯乙烯单体和水均匀分散在水中,形成乳液,然后以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂,将氯乙烯聚合成聚氯乙烯。

PVC应用的真正突破是在1933。美国化学家西蒙(Simon)在当时还没有广泛使用的PVC粉末中加入一种高沸点的溶剂和磷酸三甲苯酯,然后加热。冷却后,他意外地得到了一种柔软、易加工、有弹性的聚氯乙烯(其中磷酸三甲苯酯起到了增塑剂的作用)。从此开启了PVC广泛应用的大门。

1936美国联合碳化物公司开发了氯乙烯悬浮聚合技术,与乳液聚合相比简化了生产工艺,降低了能耗和成本。目前80%的PVC是悬浮聚合生产的,即在搅拌和分散剂(水)的作用下,氯乙烯单体分散成液滴,然后悬浮在水中。聚合在液滴之间进行,引发剂为二环己基过氧化物、偶氮二异丁腈等。

聚氯乙烯的化学式是:

PVC塑料具有优异的耐酸碱、耐磨、阻燃和绝缘性能。然而,它对光和热的稳定性差。温度在100℃以上或光照下,会分解析出氯化氢,使颜色变黄。与此同时,上述良好的机械和化学性能迅速下降。解决办法是在加工中加入稳定剂,如硬脂酸或其他脂肪酸的镉、钡、锌盐。

一般来说,PVC塑料可分为硬质和软质两类。硬质产品加工中不添加塑化剂,而软质产品加工中添加大量塑化剂。PVC是一种硬塑料,其玻璃化转变温度为80 ~ 85℃。加入增塑剂后,可以降低玻璃化转变温度,便于在较低温度下加工,增加分子链的柔韧性和可塑性,可以制成室温下有弹性的软质制品。常用的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯和原酸酯。一般软质PVC塑料中增塑剂的添加量为PVC的30% ~ 70%。

PVC加入增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和填料后,可以加工成各种型材和制品。

(1)一般软塑料制品。软管、塑料线、电缆和电线的护套可以通过挤出机挤出。塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。可以通过注射成型结合各种模具制成。

(2)电影。使用压延机,PVC可以制成特定厚度的透明或彩色薄膜。用这种方法生产的薄膜称为压延薄膜。也可以用吹塑机将PVC颗粒状原料吹成薄膜,用这种方法生产的薄膜称为吹塑薄膜。PVC塑料薄膜可以印刷(如印刷包装装潢图案和商标等。).薄膜有很大的用途,可以通过切割和热封加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽透明膜可用于建造温室和塑料大棚,或用作地膜。

(3)涂层产品。将PVC糊涂料涂布在布或纸上,然后在100℃以上塑化,可制成带基材的人造革。如果直接用压延机将PVC膜压延到一定厚度,就制成了无基材人造革,可以压制出各种图案。人造革用于制作皮包、手提箱、沙发和汽车坐垫、地板革和书籍封面。

(4)泡沫塑料。软质PVC在混合时加入适量发泡剂可制成泡沫塑料,用作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、坐垫和防震缓冲包装材料,也可通过挤出机制成低发泡硬质板材,可替代木材作为建筑材料。

5.PVC可制成薄壁透明容器或通过热成型用作真空吸塑包装材料。用这种方法制成的板材也是一种优良的装饰材料。

[6]粘贴类产品。将PVC分散在液体增塑剂中,使其溶胀并塑化成增塑溶胶,然后加入乳液(一种粘合剂)、稳定剂、填料和着色剂。经充分搅拌脱泡后,可制成PVC糊制品,用浸渍法、浇铸法、搪塑法涂于各种制品表面,起到保护(防腐)和美化的作用。

(7)硬管和板。PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料。混合后可通过挤出机挤出成各种直径的硬管、异型管和波纹管,用作下水管道、水管、电线套管或楼梯扶手。压延法制造的PVC片材,通过重叠热压制成各种厚度的硬质板材,切割成所需形状,然后用热气流PVC焊条焊接成各种形状的耐化学腐蚀的储罐、通风管、容器、反应罐。

作为门和窗。可由硬质PVC异型材拼装而成,已与木门窗、钢窗、铝合金门窗一起占领建筑市场。