聚氯乙烯作為世界上產(chǎn)量第三的合成聚合物塑料，目前已在建筑、電纜絕緣、包裝材料、醫(yī)療器械、玩具和文具等多個領域被廣泛應用，那大家真的了解聚氯乙烯嗎？大家知道它是一種什么材料嗎？它有哪些用途？今天小編就帶大家一起盤點聚氯乙烯的知識，從聚氯乙烯是什么材料、聚氯乙烯的結構、主要用途以及基本性能四個維度一起了解聚氯乙烯。
一、聚氯乙烯是什么材料
聚氯乙烯（Polyvinyl chloride)，英文簡稱PVC，是氯乙烯單體（VCM）在過氧化物、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機理聚合而成的聚合物。聚氯乙烯早在1835年就為美國V·勒尼奧發(fā)現(xiàn)，用日光照射氯乙烯(VCM)時生成一種白色固體，即聚氯乙烯。聚氯乙烯PVC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，氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。
二、聚氯乙烯的結構
PVC分子鏈中含有強極性的氯原子，分子間力大，這使得PVC制品的剛性、硬度、力學性能提高，并且有優(yōu)異的阻燃性（阻燃性指物質(zhì)具有的或材料經(jīng)處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質(zhì)）；但其介電常數(shù)和介電損耗角正切值比PE大。PVC樹脂含有聚合反應中殘留的少量雙鍵、支鏈和引發(fā)劑殘基，加上兩相鄰碳原子之間含有氯原子和氫原子，容易脫氯化氫，導致PVC在光、熱的作用下容易發(fā)生降解反應。PVC分子鏈上的氯、氫原子空間排列基本無序，因此其制品結晶度低，一般結晶度只有5～15%。
分子結構
三、聚氯乙烯的主要用途
聚氯乙烯塑料形態(tài)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。聚氯乙烯塑料常用于制造薄膜、人造革、電線電纜的絕緣層，硬質(zhì)制品，地板、家具、運動器材等
PVC聚氯乙烯制品一般可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類。硬制品加工中不添加增塑劑，而軟制品則在加工時加入大量增塑劑。PVC聚氯乙烯本來是一種硬性塑料，它的玻璃化溫度為80～85℃。加入增塑劑以后，可使玻璃化溫度降低，便于在較低的溫度下加工，使分子鏈的柔性和可塑性增大，并可做成在常溫下有彈性的軟制品。一般軟質(zhì)PVC塑料所加增塑劑的量為PVC的30％～70％?！?/span>
PVC聚氯乙烯在加工時添加了增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、填料之后，可加工成各種型材和制品。PVC的具體用途如下：
1、PVC型材、異型材
型材、異型材是我國PVC消費量最大的領域，約占PVC總消費量的25％左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，目前其應用量在全國范圍內(nèi)仍有較大幅度增長。
2、PVC管材
PVC管材是PVC第二大消費領域，約占其消費量的20％左右。在我國，PVC管較聚乙烯（PE）管和聚丙烯（PP）管開發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場上占有重要位置。
3、PVC薄膜
PVC薄膜是PVC第三大消費領域，約占其消費量的10％左右。利用壓延機可將PVC制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為壓延薄膜。也可以將PVC的粒狀原料利用吹塑成型機吹制成薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為吹塑薄膜。薄膜的用途很大，可以通過剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。
4、PVC硬材和板材
PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機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腐蝕的貯槽、風道及容器等。
5、PVC一般軟質(zhì)品
利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。
6、PVC包裝材料
PVC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。
7、PVC護墻板和地板
PVC護墻板主要用于取代鋁制護墻板。PVC地板磚中除一部分PVC樹脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應用在機場候機樓地面和其它場所的堅硬地面。
8、PVC日用消費品
在我們的日常生活領域中處處可見到PVC產(chǎn)品。PVC被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄欖球等。還可用于制作制服和專用保護設備的皮帶。服裝用PVC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。PVC還用于許多體育娛樂品，如玩具、唱片和體育運動用品。
四、聚氯乙烯的基本性能
常規(guī)性能：PVC樹脂是一種白色或淡黃色的粉末，比重1.35～1.45；PVC制品的軟硬度可以通過加入增塑劑的含量來調(diào)節(jié)，能做出不同軟硬度的制品。純PVC的吸水率和透氣性都很小。
本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯PE、聚苯烯，差于聚苯乙烯PS，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，在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。
溶解性能：聚氯乙烯耐水、濃堿、非氧化性酸、鏈烴、油和臭氧。氧化性酸（如硫酸、硝酸、鉻酸）能腐蝕聚氯乙烯。
聚氯乙烯為極性高聚物，其溶解參數(shù)約為9.5。聚氯乙烯能溶于四氫呋喃、環(huán)己酮、甲乙酮或丙酮與二硫化碳的混合物，以及四氫糠醇、二惡烷、二氯乙烷、鄰二氯苯、甲苯等。聚氯乙烯的溶解性與分子量有很大關系，分子量越大，溶解性越差。通常浮液樹脂比懸浮樹脂的溶解性差。
力學性能：聚氯乙烯分子中含有大量的氯原子，分子極性較大，分子間作用力較強，大分子的斂集程度高，鏈間距離2.8×10-10m，遠較聚乙烯PE的斂集程度（4.3×10-10m）小，所以聚氯乙烯的拉伸強度、壓縮強度較高，硬度剛度較大，而沖擊強度、斷裂伸長率較小。由此可知，PVC具有較高的硬度和力學性能，而且隨分子量的增大而提高，但隨溫度的升高而降低。PVC中加入的增塑劑含量不同，對力學性能影響很大，力學性能隨增塑劑含量的增加而下降。PVC的耐磨性一般，硬質(zhì)PVC的靜摩擦系數(shù)是0.4～0.5，動摩擦系數(shù)是0.23。
熱學性能：PVC的線膨脹系數(shù)比較小，并具有難燃性，氧指數(shù)高達45%以上。聚氯乙烯的最大特點是阻燃，因此被廣泛用于防火應用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫HCI)、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。
熱穩(wěn)定性：PVC的熱穩(wěn)定性很差，純PVC樹脂在140℃就開始分解，到180℃就立刻加速分解；而PVC的熔融溫度為160℃，因此純PVC樹脂很難用熱塑性的方法加工。聚氯乙烯樹脂的軟化度低，約為75～80℃，脆化溫度低于-50～-60℃，大多數(shù)制品長期使用溫度不宜超過55℃，特殊配方的可達90℃。即使是純度很高的聚氯乙烯樹脂，長期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫HCI氣體逸出。說明其分子結構中存在不穩(wěn)定的結構。時間越長、降解越多、溫度越高，降解速度越快，氧氣或空氣的存在下降解速度更快。
支化度較小，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解 ，對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。
電學性能：PVC是一種電性能較好的聚合物，但由于本身極性較大，其絕緣性不如PE、PP，介電常數(shù)、介電損耗角正切值、體積電阻率較大，對水等導電物質(zhì)清河性較大，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。
PVC的電性能受溫度、頻率、添加劑的品種影響較大，自身的耐電暈性也不好，一般只適用于低壓、低頻絕緣材料。聚氯乙烯的極性基團直接附著在主鏈上，在玻璃化溫度以下，偶極鏈段受到主鏈原子的限制，不能移動，因而并不產(chǎn)生偶極化作用，可作為室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時，懸浮樹脂的點券絕緣性比浮液樹脂高10到100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會降低電絕緣性。
環(huán)境性能：PVC可以耐大多數(shù)的無機酸（發(fā)煙硫酸和濃硝酸除外）、無機鹽、堿、多數(shù)有機溶劑（如乙醇、汽油和礦物油），適合做化工防腐材料。PVC在酯、酮、芳烴、鹵烴中會溶脹或者溶解，其中最好的溶劑是四氫呋喃和環(huán)己酮。PVC不耐光、氧、熱，極易發(fā)生降解，引起制品顏色變化（白色→粉紅色→淡黃色→褐色→紅棕色→紅黑色→黑色）。
以上便是聚氯乙烯的知識，通過上面的知識大家是否撐握了聚氯乙烯是什么材料？聚氯乙烯的結構、主要用途及基本性能的知識？歡迎大家在評論區(qū)給我留言，同時也歡迎大家一起在評論區(qū)討論交流關于聚氯乙烯的相關知識，我在評論區(qū)等你們~
