聚氯乙烯是氯乙烯單體在過氧化物、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(yīng)機理聚合而成的聚合物。簡稱PVC。
一、聚氯乙烯分類
PVC塑料是以PVC樹脂為基料，與穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑等多種助劑混合，經(jīng)塑化、成型加工而成。
根據(jù)增塑劑的用量，又可分為：
硬質(zhì)PVC塑料—不加增塑劑或加少量增塑劑（＜10％）
軟質(zhì)PVC塑料—半硬質(zhì)PVC塑料(10％～40％) —軟質(zhì)PVC塑料(＞40％)
二、聚氯乙烯的聚合方法
不同聚合方法獲得PVC比較
三、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)
PVC是VCM單體多數(shù)以頭-尾結(jié)構(gòu)相聯(lián)的線形聚合物。對于PVC來講，聚合反應(yīng)的溫度是控制分子量和鏈結(jié)構(gòu)的決定因素
立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)
在PVC分子鏈上存在短的間同立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)。隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間同立構(gòu)規(guī)整度提高。
聚集態(tài)結(jié)構(gòu)
基本特征PVC是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無定形聚合物。
無定形結(jié)構(gòu)通用PVC的Tg在70～80℃80～175度:高彈態(tài)；175～190度：開始熔融；190～200度熱塑性粘流態(tài)；>200度開始急劇分解，在>140度時就開始分解。
結(jié)晶結(jié)構(gòu)
由PVC鏈上的間規(guī)短鏈段形成的微晶，結(jié)晶度在5～25％之間。通用型PVC在5～10%（40～60攝氏度聚合）。聚合溫度是影響PVC的結(jié)晶度的關(guān)鍵因素。
四、聚氯乙烯的性能
1、基本特征
聚氯乙烯為白色或淡黃色的粉末；
密度為1.35～1.45 g.cm-3；
純PVC的吸水率、透水率和透氣率都很低；但增塑后會有較大幅度的提高。
其制品的軟硬程度可以通過加入增塑劑量的多少進(jìn)行調(diào)整，制成軟硬相差懸殊的制品。
2、力學(xué)性能
3、PVC的熱性能
聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性十分差，純聚氯乙烯樹脂在140℃即開始分解（聚合溫度較低制成的PVC熱穩(wěn)定性要高一些），到180℃迅速分解。
聚氯乙烯的線膨脹系數(shù)較小，熱絕緣性較好。
分子量提高可使PVC的Tg和熱變形溫度提高。
增塑劑用量對PVC的耐熱性有決定性的影響。
4、PVC的電性能
PVC的電絕緣性較好，但不如PP和PE；
PVC的電性能受電場頻率影響大；
主要與存在Cl極性基團(tuán)有關(guān)；
適合用于中低壓和低頻絕緣材料。
5、耐化學(xué)藥品性
PVC具有較好的耐溶劑性和耐腐蝕性：多數(shù)的無機酸、堿、鹽和很多非極性有機溶劑。
PVC在一些極性溶劑中會溶脹和溶解。
增塑劑的加入會劣化PVC的耐化學(xué)藥品性。
環(huán)己酮和四氫呋喃是PVC的良好溶劑。
6、PVC阻燃性
PVC分子中氯原子使PVC具有較好的阻燃性：PVC分子鏈組成中，按其質(zhì)量約含有57%的氯元素，賦予材料良好的阻燃性，氧指數(shù)約為47，（PE僅為17.4），在強烈火源中如果著火，也可以自熄。但燃燒時會釋放出有毒的物質(zhì)。
7、耐環(huán)境特性
聚氯乙烯在光、氧、熱的長期作用下，容易發(fā)生降解，引起聚氯乙烯制品顏色的變化，變化的順序為：白色→粉紅色→淡黃色→褐色→紅綜色→約黑色→黑色
氧指數(shù)（OI）是指在規(guī)定的條件下，材料在氧氮混合氣流中進(jìn)行有焰燃燒所需的最低氧濃度。以氧所占的體積百分?jǐn)?shù)的數(shù)值來表示。氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒。在所規(guī)定的試驗條件下在室溫下材料在O2、N2混合氣體中剛好維持火焰燃燒時的最小氧濃度以體積的百分率表示。其氧指數(shù)越高表明阻燃性能越好。
氧指數(shù)高表示材料不易燃燒，氧指數(shù)低表示材料容易燃燒。一般認(rèn)為氧指數(shù)＜22屬于易燃材料，氧指數(shù)在22-27之間屬可燃材料，氧指數(shù)＞27屬難燃材料。
五、聚氯乙烯的加工工藝
PVC的加工工藝特性
1．熱穩(wěn)定性差：熔融溫度（160 ℃）高于分解溫度（140℃），不進(jìn)行改性難以用熔融塑化的方法加工。要求加工溫度控制要精確，加工時間盡量短。成型加工中不宜采用過高的溫度，在高溫下停留時間不宜過長。熔融加工中應(yīng)盡量避免使用分子量太高的品級。改性方法一是在其中加入熱穩(wěn)定劑，以提高分解溫度，使其在熔融溫度之上；二是在其中加入增塑劑，以降低其熔融溫度，使其在分解溫度之上。
2．PVC熔體粘度高，需要較高的成型壓力，為避免熔體破裂，注塑、擠出時宜采用中、低速，避免高速。
3. 聚氯乙烯熔體之間、與加工設(shè)備之間的磨擦力大，并且有與金屬設(shè)備粘附傾向，因此需要加入相容性大的內(nèi)潤滑劑或相容性差的外潤滑劑。
4. 聚氯乙烯熔體為非牛頓流體 熔體粘度對剪切速率敏感，加工過程中可以通過提高螺桿轉(zhuǎn)速來降低粘度，但要盡量少調(diào)溫度。
5．PVC熱分解時，放出氯化氫，對設(shè)備有腐蝕作用，加工的金屬設(shè)備應(yīng)采取電鍍的防護(hù)措施或采用耐腐鋼材。
6．PVC熔體冷卻速度快（比熱容較小，且無相變熱），成型周期短。
7．無定形聚合物，收縮率不大，極性使其具有易著色、易印刷的優(yōu)點。聚氯乙烯在加工前需要干燥處理, 條件是110 ℃，1～1.5 h。8. 聚氯乙烯加工配方組分多，要充分混合均勻,并且要注意加料順序，為防吸油，吸油性大的填料后加；為防止影響其他組分分散，而潤滑劑要后加?；旌蠝囟纫话阍?10℃。9. 聚氯乙烯遇金屬離子會加速降解 加工前要進(jìn)行磁選，設(shè)備不應(yīng)有鐵銹。
六、PVC的加工助劑
1. 增塑劑 (Plasticizer)，主要作用是削弱聚合物分子之間的次價健，即范德華力，聚合物分子鏈的相互作用減弱，從而增加了聚合物分子鏈的活性，提高了聚合物的塑性，表現(xiàn)為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長率、曲撓性和柔韌性提高。增塑劑按其作用方式可以分為兩大類型，即內(nèi)增塑劑和外增塑劑。
2. 潤滑劑：潤滑劑可以減少加工中樹脂顆粒間和熔體聚合物分子間摩擦產(chǎn)生的熱效應(yīng)，避免塑料對加工設(shè)備金屬表面的黏著。
3. PVC穩(wěn)定劑
4. 其它助劑
阻燃劑——主要用于PVC軟質(zhì)品。
發(fā)泡劑——用來制造PVC泡沫塑料制品；有有機和無機化學(xué)發(fā)泡劑兩大類。
填料——降低成本、提高制品力學(xué)性能。
聚氯乙烯的改性
PVC的優(yōu)缺點
PVC的改性
七、聚氯乙烯的應(yīng)用
PVC的性能優(yōu)勢。
1、力學(xué)性能大范圍可調(diào)：從硬質(zhì)到軟質(zhì)
2、電絕緣性優(yōu)良
3、耐酸堿、耐溶劑性良好
4、阻燃性好
PVC的主要應(yīng)用領(lǐng)域
1、建筑領(lǐng)域——門窗異型材、塑料水管
2、化工設(shè)備——化工管道、容器
3、電器、電纜絕緣（代替大部分橡膠）
4、汽車工業(yè)——內(nèi)裝飾材料：方向盤握把、儀表盤、腳墊
5、軟質(zhì)PVC管、膜、薄片——日用品、包裝材料
6、PVC糊涂敷織物——人造革
7、PVC發(fā)泡制品——襯墊、拖鞋、隔熱隔聲材料
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