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聚氯乙烯

2015-8-28 15:16| 发布者: ipuchem| 查看: 1331| 评论: 0

摘要: 什么是聚氯乙烯?聚氯乙烯的应用范围有多广以及相关的防护措施有那些?

聚氯乙烯

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聚氯乙烯,英文简称PVC(Polyvinyl chloride),是氯乙烯单体(vinyl chloride monomer, 简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂
PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小,相对密度1.4左右,玻璃化温度77~90℃,170℃左右开始分解[1]  ,对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
工业生产的PVC分子量一般在5万~11万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能
PVC曾是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
中文名
聚氯乙烯
外文名
Polyvinyl chloride
颜    色
微黄色
其他属性
半透明状 有光泽
结    构
-(CH2-CHCl)n-
缩    写
PVC
组成结构
聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料,是含有少量结晶结构的无定形聚合物。这种材料的结构如下:[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。碳原子为锯齿形排列,所有原子均以σ键相连。所有碳原子均为sp3杂化。

主要分类

根据应用范围的不同,PVC可分为:通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的;高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂;交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。
根据氯乙烯单体的获得方法来区分,可分为电石法乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法(习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法)。
根据聚合方法,聚氯乙烯可分为四大类:悬浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是产量最大的一个品种,约占PVC总产量的80%左右。悬浮法聚氯乙烯按绝对黏度分六个型号:XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型号中各字母的意思:X-悬浮法;S-疏松型;J-紧密型。
根据增塑剂含量的多少,常将PVC塑烯塑料分为:无增塑PVC,增塑剂含量为0;硬质PVC,增塑剂含量小于10%;半硬质PVC,增塑剂含量为10-30%;软质PVC,增塑剂含量为30-70%;聚氯乙烯糊塑料,增塑剂含量为80%以上。

主要用途

1.聚氯乙烯异型材
型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域,约占PVC总消费量的25%左右,主要用于制作门窗和节能材料,其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。在发达国家,塑料门窗的市场占有率也是高居首位,如德国为50%,法国为56%,美国为45%。
2.聚氯乙烯管材
在众多的聚氯乙烯制品中,聚氯乙烯管道是其第二大消费领域,约占其消费量的20%。在我国,聚氯乙烯管较PE管PP管开发早,品种多,性能优良,使用范围广,在市场上占有重要位置。
3.聚氯乙烯膜
PVC膜领域对PVC的消费位居第三,约占10%左右。PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用这种方法加工薄膜,成为压延薄膜。也可以通过剪裁,热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜,所受热收缩的特性,可用于收缩包装。
4.PVC硬材和板材
PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料,经混炼后,用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管,用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压,可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状,然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。
5.PVC一般软质品
利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等;利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。
6.聚氯乙烯包装材料
聚氯乙烯制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶,也有用于精制油的包装。PVC膜可用于与其它聚合物一起共挤出生产成本低的层压制品,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热收缩包装,用于包装床垫、布匹、玩具和工业商品。
7.聚氯乙烯护墙板和地板
聚氯乙烯护墙板主要用于取代铝制护墙板。聚氯乙烯地板砖中除一部分聚氯乙烯树脂外,其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分,主要应用在机场候机楼地面和其它场所的坚硬地面。
8.聚氯乙烯日用消费品
行李包是聚氯乙烯加工制作而成的传统产品,聚氯乙烯被用来制作各种仿皮革,用于行李包,运动制品,如篮球、足球和橄榄球等。还可用于制作制服和专用保护设备的皮带。服装用聚氯乙烯织物一般是吸附性织物(不需涂布),如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。聚氯乙烯用于许多体育娱乐品,如玩具、唱片和体育运动用品,聚氯乙烯玩具和体育用品增长幅度大,由于其生产成本低、易于成型而占有优势。
9.PVC涂层制品
有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上,然后在100℃以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜,再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片,再压上花纹即可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等,还有地板革,用作建筑物的铺地材料。
10.PVC泡沫制品
软质PVC混炼时,加入适量的发泡剂做成片材,经发泡成型为泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材,可替代木材使用,是一种新型的建筑材料。
11.PVC透明片材
PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂,经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装,是优良的包装材料和装饰材料。
12.其他
门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场;仿木材料、代钢建材(北方、海边);中空容器。
虚电路是分组交换网络提供的服务之一(另一种是数据报服务),简单地说,就是通过网络内部的控制机制,在用户主机之间建立虚拟的逻辑连接,并且保证在其上传送信包的正确性和顺序性,通信前后要进行虚电路的建立和拆除。永久虚电路是一种在网络初始化时建立的虚电路,并且该虚电路一直保持。X.25网络和B-ISDN都提供PVC服务。PVC胶袋一般是禁用的。

鉴别方法

PVC常规鉴别方法一般归纳为如下三类,即:
(1) 燃烧法鉴别:
软化或熔融温度范围:75~90°C;
燃烧情况:点燃后自熄;
燃烧火焰状态:上黄下绿有烟;离火后情况:离火熄灭;气味:刺激性酸味。
这种方法是最简便和直接的,一般作为首选。
(2) 溶剂处理鉴别:
非溶剂:甲醇,丙酮庚烷
通过将疑似PVC塑料加入以上溶剂中,观察塑料的溶解情况来判断是否为PVC。溶剂加热后,溶解效果会更明显。
(3) 比重法:
PVC的比重为1.35~1.45,一般是1.38左右。可以通过比重差别或测定比重的方法,区分聚氯乙烯和其它塑料。但是由于PVC可以通过添加增塑剂、改性剂以及填料,使PVC变得比重差异很大,软硬差异很大,同时也会由于一些成分的加入,使PVC塑料的很多性能发生改变,致使我们常用的鉴别方法效果不明显,甚至现象发生改变,无法作出准确判断。比如:密度方面,增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂)时为1.19~1.35;而PVC硬制品却提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC制品,密度有时会超过2。
另外,还可通过测定材料中是否含有氯来判定,但因为氯乙烯共聚物、氯丁橡胶、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯等都含有较高比例的氯,还要通过吡啶显色反应来鉴别。注意,试验前,试料必须经乙醚萃取,以除去增塑剂,试验方法:将经乙醚苯取过的试样溶于四氢呋喃,滤去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。将干燥过的少量试样用不着1ml吡啶与之反应,过几分钟后,加入2到场滴5%氢氧化钠的甲醇溶液(1g氢氧化钠溶解于是20ml甲醇中),立即观察一下颜色,5min和1h后再分别观察一次。根据颜色即可鉴别不同的含氯塑料。
日常生活中,接触较多的需要分辨的是PVC和PE塑料膜(袋),简易方法:
⑴触摸法
用手摸起来有润滑感,表面像涂了一层蜡(化学称为蜡感),这是无毒的聚乙烯膜袋,而聚氯乙烯薄膜则摸起来有些发粘。
⑵抖动法
用手抖动,声音发脆,质轻易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖动声音低沉的则为聚氯乙烯薄膜袋。
⑶燃烧法
遇火易燃,火焰呈黄色,燃烧时有石蜡状油滴落,并有蜡烛燃烧时的气体,是无毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃烧,离火即熄灭,火焰呈绿色,为聚氯乙烯薄膜袋。
⑷浸水法
将塑料袋浸入水中,用手按压入水后,能浮出水面的为聚乙烯,沉入水底的为聚氯乙烯(聚乙烯的密度小于水,聚氯乙烯的密度大于水;常温时分别约为0.92g/cm3和1.4g/cm3)。
也可取铜丝一根,在火中烧成红色,然后,将铜丝与试验用塑料薄膜接触,产生化学变化,再把蘸有该塑料成分的铜丝重新放回火焰中。这时需仔细观察,如果出现色彩斑斓、耀眼的绿色火焰,则说明这种塑料材料中含有氯元素,属于聚氯乙烯类材料。

主要危害

聚氯乙烯也是经常使用的一种塑料,它是由聚氯乙烯树脂、增塑剂和防老剂组成的树脂,本身并无毒性。但所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性,日用聚氯乙烯塑料中的增塑剂,主要使用对苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二辛酯等,这些化学品都有毒性,聚氯乙烯的防老剂硬脂酸铅盐也是有毒的。含铅盐防老剂的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶剂接触会析出铅。含铅盐的聚氯乙烯用作食品包装与油条、炸糕、炸鱼、熟肉类制品、蛋糕点心类食品相遇,就会使铅分子扩散到油脂中去,所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛装食品,尤其不能盛装含油类的食品。另外,聚氯乙烯塑料制品在较高温度下,如50℃左右就会慢慢地分解出氯化氢气体,这种气体对人体有害,因此聚氯乙烯制品不宜作为食品的包装物。
由于一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性,PC则硬度高,粘性大,因而对塑化部分的零部件材质要求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。大多数医用注塑机采用机筒螺杆镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。另外,为了防止 PVC加工过程中热分解产生气体,要求对动定模板表面进行镀铝处理,而且对外围板金也进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金,板金拼缝采用无毒硅胶进行密封,以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面(塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再经过净化处理方可排入大气中)。
PVC是二噁英的主要来源。二噁英(TCDD),二氧(杂)芑家族中最致命的物质,是一种众所周知的致癌物质和荷尔蒙分解者及一种有毒的化合物,对人和动物有着很大的危害。当PVC生产、回收和在焚烧炉中毁弃时,或者PVC的产品在意外燃烧时如垃圾掩埋时,就会产生二噁英。


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋
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