69聚氯乙烯

第一章聚氯乙烯塑料材料与配方第一章聚氯乙烯上节回顾塑料概念塑料分类塑料的组成与配方塑料的特性PVC物性PVC聚合塑料材料与配方第一章聚氯乙烯第二节聚氯乙烯的结构与性能1、聚氯乙烯的结构PVC分子主链中链节基本上是按“头-尾”方式连接~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~ClClCl~~~CH2-CH-CH2-CH-CH-CH2-CH2-CH~~~ClClClCl“头-头”或“尾-尾”连接方式及支链结构塑料材料与配方第一章聚氯乙烯PVC结构对性能的影响聚合度，分子量极性基团含量不饱和结构与活性基团材料规整度线形聚合物塑料材料与配方第一章聚氯乙烯工业用聚氯乙烯不同牌号聚氯乙烯主要区别：分子结构、相对分子量和颗粒结构等。疏松型PVC树脂：紧密型PVC树脂：树脂具有吸收增塑剂快，塑化温度低、熔体均匀性好、热稳定性高等优点。紧密型呈乒乓球状，吸收增塑剂的能力低，主要用于硬质PVC制品的生产。牌号国家标准统称为SG塑料材料与配方第一章聚氯乙烯2、聚氯乙烯的性能力学性能、热性能、化学性能、电性能、卫生性等五个方面。力学性能基体树脂：极性聚合物，分子间作用力较大。硬质PVC(UPVC)：增塑剂用量5份半硬质PVC：增塑剂用量5份~25份软质PVC(SPVC)：增塑剂用量25份力学性能与增塑剂：塑料材料与配方第一章聚氯乙烯热性能PVC物性：无定型聚合物；玻璃化温度（Tg）在80~85℃。实际应用温度范围：-50~65℃PVC热稳定差PVC老化：材料的颜色从黄色、橙色、棕色、黑色力学性能和化学性能依次降低塑料材料与配方第一章聚氯乙烯聚氯乙烯受热脱氯化氢属于自由基机理:1)聚氯乙烯分子中某些薄弱结构，特别是丙烯基氯，分解产生氯自由基。~~~CH=CH-CHCl-CH2~~~~~~CH=CH-CH-CH2~~~+Cl.2)氯自由基从聚氯乙烯分子中吸收氢原子，形成链自由基。Cl+~~~CH2-CHCl-CH2-CHCl~~~..~~~CH-CHCl-CH2-CHCl~~~+HCl3）聚氯乙烯自由基脱出氯自由基，在大分子链中形成双键。.~~~CH-CHCl-CH2-CHCl~~~~~~CH=CH-CH2-CHCl~~~+Cl.新生的氯自由基按2、3两步反应反复进行，即发生所谓“拉链式”连锁脱氯化氢反应。塑料材料与配方第一章聚氯乙烯PVC热稳定性影响因数PVC分子结构因数环境影响因数：包括氧、臭氧、力以及某些金属离子（如铁、锌）如何处理其稳定问题：合成阶段加工（共混改性阶段）塑料材料与配方第一章聚氯乙烯化学性能电性能主要是耐溶剂性无机溶剂有机溶剂PVC电性能良好，是体积电阻率和介电损耗较小的电绝缘材料之一。但由于PVC热稳定性差，分子链具有极性，因而随环境温度升高电绝缘性降低，随频率的升高体积电阻率下降，介电损耗增大。---故而PVC只能作为低频绝缘材料使用。塑料材料与配方第一章聚氯乙烯卫生性PVC树脂本身无毒所使用的许多塑料助剂热稳定剂（重金属）增塑剂（DOP）PVC卫生性问题残留CV单体毒害因数塑料材料与配方第一章聚氯乙烯小结2结构与性能PVC分子主链中链节基本上是按“头-尾”方式连接，少量不规则排列。结构方面：性能方面：力学性能：与添加分子量、添加助剂相关化学性能：耐溶剂性能优良热性能：分解温度大于其加工温度电性能：常温下电绝缘性能优良，但随温度升高其绝缘性能下降卫生性：塑料材料与配方第一章聚氯乙烯第三节聚氯乙烯的选用一聚氯乙烯的型号与用途1.悬浮法PVC树脂平均分子量高，树脂的力学性能好，适用于力学性能要求较高的PVC软制品。平均分子量低，力学性能较差，但成型加工容易，可用于PVC的硬制品。分类：由分子量塑料材料与配方第一章聚氯乙烯紧密型树脂（XJ）：其表面颗粒光滑，为实心球状结构。疏松型树脂（SG）：颗粒表面粗糙，内部松散多孔。由颗粒形态特点：吸油性好，干流动性佳，易塑化，成型时间短，加工操作方便，适用于粉料直接成型。特点：吸油性差，干流动性及成型加工颇为困难1.悬浮法PVC树脂塑料材料与配方第一章聚氯乙烯2.乳液法PVC树脂型号由其黏度划分：RH-1-Ⅰ适用于泡沫塑料、手套、人造革RH-1-Ⅱ适用于人造革、日用品、壁纸RH-1-Ⅲ适用于纱窗、玩具3.本体法PVC树脂产品特点：产品纯度高，热稳定性好，易吸收增塑剂。产品特点：单体分散好，但颗粒细树脂杂质较多。塑料材料与配方第一章聚氯乙烯二聚氯乙烯的加工特性1、成型加工中的热稳定性PVC黏流温度136℃，但100℃开始分解。解决途径加入热稳定剂提高分解温度加入增塑剂降低黏流温度塑料材料与配方第一章聚氯乙烯2、熔体的流变特性PVC熔体的流变特性均属于非牛顿流体。黏度变化提高温度增大剪切速率塑料材料与配方第一章聚氯乙烯3、熔体塑化特性PVC熔体特点：PVC熔化速度慢，熔体强度低，易引起熔体流动缺陷。解决途径：一般通过加入加工改性剂克服缺点。ACR是PVC最常用的加工改性剂，加入后其与PVC的相容性好，加入后可加快凝胶化速度，缩短熔融塑化时间，提高熔体强度和热延伸性。ACR的用量1~5%就能明显改善PVC的成型加工性能。结构和组成的不同具有不同的品种。常用PVC加工改性剂：氯化聚氯乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯聚合物、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物。塑料材料与配方第一章聚氯乙烯4、加工设备的适应性挤出成型，深螺槽螺杆；螺杆的长径比不宜过大；机头部分与熔体接触的表面应光滑。螺杆的螺槽深，螺杆头部锥形；采用快速塑化和高速注射工艺，减少物料在料筒中停滞的时间；模具上应设置排气孔及时排除可能产生的HCl气体。注射成型挤出成型制品设备、模具等制品设计方面应避免锐利的尖角，因该处易产应力集中而导致制品开裂。螺杆一般采取氮化处理塑料材料与配方第一章聚氯乙烯三聚氯乙烯的成型加工与制品1、挤出成型与制品软质制品硬质制品PVC原料一般为分子量较高，单螺杆挤出机。制品主要有薄膜、软管、电线电缆等。PVC原料一般为分子量较低，单螺杆和爽螺杆挤出机均可。制品主要有硬管、硬板、硬片异型材等。塑料材料与配方第一章聚氯乙烯2、注塑成型与制品注射成型对物料的流动性要求较高，需要较高的成型加工温度，这对热稳定性差的PVC来说，增加了成型加工的难度。一般UPVC注射制品选用相对分子质量较低的PVC树脂，并要求配方中有较好的稳定体系和润滑体系。常见制品：管件，主要与挤出管材配套鞋类，主要是凉鞋与拖鞋塑料材料与配方第一章聚氯乙烯3、压延成型与制品压延成型是PVC最早的成型加工方法之一，该法是将经混合、塑化的物料通过三辊或四辊压延机而成为一定尺寸的连续薄膜或片材的成型方法。SPVC压延薄膜是压延成型的主要产品。PVC压延片材可制成各类包装材料和装饰材料及各种厚度的板材作为复合材料的一部分。塑料材料与配方第一章聚氯乙烯4、中空成型选用分子量较高的PVC中空吹塑薄膜成型。5、糊塑料成型与制品涂覆法蘸浸、搪塑成型塑料材料与配方第一章聚氯乙烯小结3PVC的型号与用途PVC的加工特性PVC的成型加工与制品悬浮法树脂乳液法树脂本体法合成的PVC性质成型加工热稳定性熔体的流变特性熔体塑化特性加工设备的适用性挤出成型注塑成型压延成型中空成型塑料材料与配方第一章聚氯乙烯第四节聚氯乙烯相关品种高聚合度聚氯乙烯氯化聚氯乙烯聚偏氯乙烯结构与性能用途物性加工性能结构与性能用途塑料材料与配方第一章聚氯乙烯作业：P20:4、5、6塑料材料与配方第一章聚氯乙烯塑料材料与配方第一章聚氯乙烯塑料材料与配方第一章聚氯乙烯