聚氯乙烯詳解演示文稿

聚氯乙烯詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有47頁\編輯于星期五優(yōu)選聚氯乙烯現(xiàn)在是2頁\一共有47頁\編輯于星期五六十年代以前，單體氯乙烯的生產(chǎn)基本是以電石乙炔為主，由于電石生產(chǎn)需耗大量電能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯工業(yè)化后，各國轉(zhuǎn)向了以更便宜的石油為原料。另外，由于聚氯乙烯的原料很大部分（約57%重量）是制堿工業(yè)必然伴生副產(chǎn)物氯氣，不僅原料來源豐富，而且也是發(fā)展氯堿工業(yè)、平衡氯氣的很重要的產(chǎn)品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降，但仍保持了較高的增長速度。聚氯乙烯塑料制品應(yīng)用非常廣泛，但在七十年代中期，人們認識到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯（VCM）是一種嚴(yán)重的致癌物質(zhì)，無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發(fā)展。不過現(xiàn)在人們已成功地通過汽車等途徑降低殘留的VCM，使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小于10ppm，達到衛(wèi)生級樹脂要求，擴大了聚氯乙烯的應(yīng)用范圍。甚至可使樹脂中的VCM含量現(xiàn)在是3頁\一共有47頁\編輯于星期五小于5ppm，加工后殘留的VCM極少。對人體基本無害，可發(fā)用作食品藥包裝和兒童玩具等。我國于1958年開始工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯，產(chǎn)量0.3萬噸，62年達到2.4萬噸。其后，我國很多地方都建立了聚氯乙烯生產(chǎn)廠，81年產(chǎn)量上升到37.2萬噸，84年為50萬噸，88年達到63.8萬噸，呈穩(wěn)步增長的勢頭。近年我國聚氯乙烯的生產(chǎn)，不但數(shù)量穩(wěn)步增加，同時品種增多，質(zhì)量上升。如糊樹脂的美國公司從83年的0.82萬噸增至的17.69萬噸；內(nèi)在質(zhì)量好的疏松型樹脂產(chǎn)量增長迅速，87年已達36.5萬噸，占總產(chǎn)量的36%；衛(wèi)生級樹脂從85年開始試生產(chǎn)，87年即達12.59萬噸，其中長期依靠進口的高型號（分子量較小）衛(wèi)生級樹脂達5.8萬噸，已能基本立足于國內(nèi)。但是我國目前聚氯乙烯制品仍以軟質(zhì)制品為主，約占80%，硬制僅占18-20%，結(jié)構(gòu)很不合理，而國外則以硬制品為主，占65%左右?，F(xiàn)在是4頁\一共有47頁\編輯于星期五第一節(jié)

聚氯乙烯樹脂樹脂的制造

單體

單體氯乙烯生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展改進，使單體成本大大降低，氯乙烯價格的降低又使聚氯乙烯樹脂售價大幅度下降，無疑是促進聚氯乙烯工業(yè)迅速發(fā)展的一個重要原因。故先對單體的生產(chǎn)作簡單介紹。單體氯乙烯可以用很多方法合成，現(xiàn)在都以乙烯和乙炔作烴類原料，已有宣布用乙烷作原料的報道，但還少有工業(yè)化。單體氯乙烯生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展改進，使單體成本大大降低，氯乙烯價格的降低又使聚氯乙烯樹脂售價大幅度下降，無疑是促進聚氯乙烯工業(yè)迅速發(fā)展的一個重要原因。故先對單體的生產(chǎn)作簡單介紹。單體氯乙烯可以用很多方法合成，現(xiàn)在都以乙烯和乙炔作烴現(xiàn)在是5頁\一共有47頁\編輯于星期五類原料，已有宣布用乙烷作原料的報道，但還少有工業(yè)化。乙炔的氫氯化法：制造氯乙烯的乙炔主要是通過電石得到的，將石灰（CaO）售炭在電爐中加熱至2000℃，可生成電石（碳化鈣）。電石和水作用立即放出乙炔，反應(yīng)式為：乙炔和氯化氫化氯汞存在下制得氯乙烯：現(xiàn)在是6頁\一共有47頁\編輯于星期五乙烯氯化法：乙烯在氯乙烯的生產(chǎn)中已大時取代乙炔作原料。乙烯首先和氯氣反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷，二氯乙烯：

二氯乙烷裂解時放出分子氯化氫，對氯氣而言，氯的利用率僅50%，只有一半的氯進入了氯乙烯中，無疑將造成浪費，增加了氯乙烯的成本?，F(xiàn)已采用多種方法，以有效利用氯化氫。現(xiàn)在是7頁\一共有47頁\編輯于星期五聯(lián)合法：二氯乙烷裂解產(chǎn)生的氯化可以直接用于乙炔的氫氯化炔的氫氯化，作為制備氯乙烯的原料。將（2）法與（1）法結(jié)合，在能提供乙炔的條件下，具有積極的意義?？偡磻?yīng)式可寫成：乙烯的氧氯化法：在氧的作用下，乙烯可被氯化氫氯化，生成氯乙烷：現(xiàn)在是8頁\一共有47頁\編輯于星期五將該反應(yīng)與（2）法（乙烯氧氯法）結(jié)合，即將（2）法裂解產(chǎn)生的氯化再用于乙烯氧氯化?？偡磻?yīng)式為：我國氯乙烯生產(chǎn)除多為八十年代以前建成的電石乙炔法生產(chǎn)廠外，近年建廠均采用乙烯氯化法。

單體氯乙烯在常溫下是無色有醚類氣味且有麻醉性的氣體，微溶于水，易溶于有機溶劑。其沸點為-13.5℃，烯點159.7℃，臨界溫度為142℃，臨界壓力為52.2大氣壓，爆炸極限為40-21%。氯乙烯加壓可液化，工業(yè)上常在5個大氣壓以上的壓力將液體氯乙烯貯于罐中。由于氯乙烯有致肝癌、呼吸系統(tǒng)和腦部腫瘤的作用，西方國家規(guī)定中氯乙烯允許濃度5-10ppm?，F(xiàn)在是9頁\一共有47頁\編輯于星期五氯乙烯可以看作是一個氯原子取代了乙烯分子中的一個氫原子，與乙烯相比，有下列差異：a、氯原子比氫原子體積大，所以氯原子的空間位阻較大；b、由于氯原子負性較大，碳一氯鍵偶極矩大，極性強，并使連接的烯雙鍵發(fā)生極化，π電子向α碳原子偏移：結(jié)果使α碳原子帶有一定的負電荷，β碳原子帶有一定的正正荷；現(xiàn)在是10頁\一共有47頁\編輯于星期五氯乙烯的偶極矩為1.45D，比氯烷的偶極矩（2.05D）小，而雙鍵電子云密度大應(yīng)比單鍵更易于極化，氯乙烯偶極矩反常的原因是碳一氯原子上有一對未共用P電子與雙鍵上的π電子組成P、π共軛體三原子共享四個電子，對氯原子來說，相當(dāng)于P電子向雙鍵方向移動，降低了電負性的作用；總的說來還是誘導(dǎo)作用強，氯乙烯是一種極性分子。在無引發(fā)劑作用時，氯乙烯化學(xué)穩(wěn)定性較大，難以聚合，貯存時不必加阻聚劑?，F(xiàn)在是11頁\一共有47頁\編輯于星期五聚合方法氯乙烯的聚合有懸浮、浮液、本體三種工業(yè)生產(chǎn)方法。目前我國絕大部分是采用懸浮法，浮液法采用不多，本體法近年也將出現(xiàn)。懸浮聚合：采用水作連續(xù)相，通過攪拌、借助分散劑（或稱保護膠如明膠，聚乙烯醇等）的作用是防止單體液滴發(fā)生聚結(jié)而保持穩(wěn)定，否則可能聚合成大塊而使反應(yīng)失敗。不同的分散劑和攪拌狀態(tài)可以使樹脂的顆粒形態(tài)度生很大變化，若單體液滴受極好的保護，液滴一旦形成就完全穩(wěn)定，獨立進行聚合反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成固體粒子，相互之間完全沒有聚結(jié)作用，得到樹脂顆粒很細，孔隙率很低，多為球狀。如果液滴受到的保護程度適中，液滴雖不能自由聚結(jié)，但在聚合過程中有一定程度的聚結(jié)發(fā)生，將得到較疏松，形關(guān)不太規(guī)則的顆粒。使用單一的明膠作分散劑容易成緊密的現(xiàn)在是12頁\一共有47頁\編輯于星期五樹脂，而聚乙烯醇作分散劑。特別是近年發(fā)展的多組分復(fù)合分散，有利于生成疏松的樹脂。乳液聚合：氯乙烯單體借助于乳化劑（表面活性劑）分散在水中形成乳液而進行聚合，常用水溶性引發(fā)劑，在水中引發(fā)單體并進入浮化的膠束，聚合后乳液可破乳或噴霧干燥，得到細粉狀樹脂，也可用二制造聚氯烯樹脂。如在配方中使用預(yù)先聚合好的細粒聚氯乙烯的種子膠乳，繼續(xù)進行聚合，可以有效地控制樹脂粒徑，稱為種子法。還有一種懸浮聚合法，所用組分與通常的浮液聚合一樣，主要差別于微縣浮合采用可深于單體的引發(fā)劑，共在開始聚合前肥部分或全部單體用機械均化器乳化成細小的液滴，其樹脂粒徑分布適宜于制造中、低粘度的糊樹脂?，F(xiàn)在是13頁\一共有47頁\編輯于星期五乳液聚合除用間歇法外，也有使用連續(xù)聚合法。連續(xù)法成本低，但適用不太廣泛。乳液法后外理多，因乳劑等雜質(zhì)含量較多，樹脂的電絕緣性、熱穩(wěn)性、透明度、色澤等較差，價格也較高。乳液聚合法主要用于生美國一聚氯乙烯糊樹脂（常溫下與增塑劑混合而成）。本體聚合：本體法的優(yōu)點是不是使用懸浮和乳化劑，工藝過程簡單，產(chǎn)物純度較高，性能優(yōu)良，不需水洗分高。與苯乙烯等的均相本體聚合不同，氯乙烯的本體聚合是非均相的，在低轉(zhuǎn)率時，聚合物就從單體中沉析為粒子。現(xiàn)多采用兩段聚合，第一段在預(yù)聚合釜中進行，在攪拌條件下形成一定量的聚合物微粒，控制轉(zhuǎn)化率在7-12%。第二段常在臥式高壓釜進行。聚合物微珠現(xiàn)在是14頁\一共有47頁\編輯于星期五繼續(xù)增大。攪拌器貼壁運轉(zhuǎn)，使樹脂成為粉末。轉(zhuǎn)化率在70-90%時排除未反應(yīng)單體、出料。主要問題是應(yīng)解決顆粒結(jié)構(gòu)控制和反應(yīng)熱的移去。

樹脂的結(jié)構(gòu)

聚氯乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為〔CH2-CHCl〕n，其主鏈?zhǔn)怯蒀—C連接而成，與聚乙烯一樣，也為碳鏈高聚物，所不同的是取氯乙烯分子鏈上帶有很多氯原子側(cè)基，C—Cl鍵的存在，使聚氯乙烯成為彬性高聚物。與聚乙烯相比，聚氫乙烯的分子鏈更僵便，分子間作用力更強，內(nèi)聚能密度更大。聚氯乙烯主要是由氯乙烯按首-尾鍵接而成的線型高聚物：

現(xiàn)在是15頁\一共有47頁\編輯于星期五但反應(yīng)結(jié)構(gòu)頭-頭（尾-尾）鍵接方式也難以完全避免，往往成為弱鍵所在點。在聚氯乙烯分子鏈中也存在少量支鏈，通常認為第1000個碳原子數(shù)的聚氯乙烯中有5-16個支鏈。這些支鏈一般是Cl和C2的短支鏈和長支鏈，有人得到的一個支鏈。長支鏈?zhǔn)怯纱蠓肿佑坞x基與聚氯乙烯分子中α碳原子上的氫原子的鏈轉(zhuǎn)移而形成，同時在聚氯乙烯大分子中形成不穩(wěn)定的叔氯原子。短支鏈主要是大分子自由基活性移位：然后在新的活性中心上鏈增長而成。

現(xiàn)在是16頁\一共有47頁\編輯于星期五一般高聚物合格與否主要牽涉其分子量及分子量分布、結(jié)晶度及結(jié)晶速率、支化度及支化鏈長短、密度和溶體流動性等。而聚氯乙烯的合格與否也許不在分子結(jié)構(gòu)上，布景要取決于顆粒結(jié)構(gòu)或形態(tài)，即顆粒的形狀、粒度、粒度分布及多孔性，這些特性對加工性能有相當(dāng)大影響。PVC的顆粒形態(tài)應(yīng)用電子顯微鏡和光衍射等儀器研究后發(fā)現(xiàn)，聚氯乙烯樹脂顆粒（50-250um）由1-2um的二次粒子（也稱亞顆粒）凝聚而成，亞顆粒由0.02-0.05um的一次粒子（也稱原始粒子或微粒子）堆積而成。不同的聚合方法制得的聚合物，其一次粒子的結(jié)構(gòu)都極為相似，而二次粒子及其顆粒形想有顯著的差別。懸浮聚合的聚氯乙烯顆粒表面存在著一層皮膜，有人認為是由分散劑保護膠與氯乙膠與氯乙烯通過界面接枝現(xiàn)在是17頁\一共有47頁\編輯于星期五共聚合反應(yīng)而形成的接枝共聚物。根據(jù)不同的聚合工藝條件，聚氯乙烯顆粒的外皮結(jié)構(gòu)：有屬于封閉式的，來顆粒全部包藏在皮膜內(nèi)部，皮膜也有厚有薄；有屬于敞開式的，皮膜有裂縫；有的屬于局部無皮。亞顆粒局部露于外面；還有全無皮的顆粒，亞顆粒全部暴露于外界。二次粒子間存在著一定的空隙。100um0.02-0.05um一次粒子1-2um二次粒子，亞顆粒PVC顆粒形態(tài)示意圖現(xiàn)在是18頁\一共有47頁\編輯于星期五根據(jù)懸浮聚合的聚氯乙烯樹脂顆粒表面皮膜狀況、空隙率大小等?？蓪腋渲譃槭杷尚蜆渲途o密型樹脂，其特點見表4-2。通常，緊密型樹脂顆粒的整個表面有一層皮膜覆蓋著，且皮膜比較牢固，難于破壞，其增塑劑滲入能力差，即滲入速度慢，滲入量少。疏松型樹脂熱穩(wěn)定性較好，制品外觀光潔，白度高，特宜作淺色透明制品；因疏松多孔易于脫出低分子物而殘留單體少，但生產(chǎn)周期長，售價也高些。

表4-2疏松開支樹脂和最密型樹脂的比較

粒子直徑（um）50-15050-150顆粒外形不規(guī)則，表面氣糙球狀，表面光滑斷面結(jié)構(gòu)疏松，多孔呈網(wǎng)狀無孔實心結(jié)構(gòu)吸收增塑劑快慢塑化性能塑化速度快塑化速度慢

疏松型樹脂XS緊密型樹脂XJX指懸浮法，S為疏松型，J為緊密型

現(xiàn)在是19頁\一共有47頁\編輯于星期五懸浮聚合這程中往往生成一些密度較大的透明或半透明的小珠粒，其外觀光滑，顆粒結(jié)構(gòu)比較緊密，質(zhì)地比較堅硬，不易吸收增塑劑。它們可能在制品中形成不塑化的透明硬點，常稱為“魚眼”，將會影響制品的性能和外觀。乳液聚合的聚氯乙烯樹脂顆粒較小，一般為0.2-2.0，顆粒表面無皮膜，因面能大量吸收增塑劑

聚氯乙烯的性能聚氯乙烯樹脂多為白色粉料或粒料，塑化后且有透明性，比重約為1.4g/cm3。難熔，離火即滅，火焰上端呈黃色，下端綠色，冒黑煙，燃燒時變軟，發(fā)出刺激性酸味，滴下膠質(zhì)，膠質(zhì)能拉絲。現(xiàn)在是20頁\一共有47頁\編輯于星期五穩(wěn)定性

聚氯乙烯樹脂的軟化點低，約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℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對較小，聚氯乙烯樹脂的穩(wěn)定性也應(yīng)當(dāng)是比較高的。但即使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氣體逸出。說明其分子結(jié)構(gòu)中存在尖性基團或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。時間越長、降解越多、溫度越高，降解速度越快，在氧或空氣存在下降解速度更快。普遍認為，聚氯乙烯大分子末端基及內(nèi)部的雙鍵結(jié)構(gòu)是引起降解的弱點，與雙鍵相鄰碳原子上的氯原子不安定：現(xiàn)在是21頁\一共有47頁\編輯于星期五脫去HCl后，形成共軛的不飽和鍵。該反應(yīng)會連鎖進行，得到多個雙鍵共軛的聚乙炔結(jié)構(gòu)。實驗證明將聚氯乙烯的雙鍵氯化飽和后，脫HCl速度大為了低。在聚合反應(yīng)、后外理及樹脂加工過程中，聚氯乙烯都可能和氧形成氧化物，后導(dǎo)致生成羰基-烯丙基，羰基與雙鍵其軛使雙鍵相鄰碳原子上的氯原子極為活潑，很容易脫降氯化氫。不少人認為，這很可有是引起聚氯乙烯降角的主要根源現(xiàn)在是22頁\一共有47頁\編輯于星期五聚氯乙烯樹脂中的支化點也是引起降解的弱點，支化點碳原子上氯原子不安定，也易引起脫氯化氫（叔碳上的氯比促碳上的氯更容易反應(yīng)）：最后也生成具有共軛雙鍵的多烯烴結(jié)構(gòu)。

另外聚氯乙烯分子末端上的一些此發(fā)劑殘基，反常的頭一頭連接結(jié)構(gòu)（相鄰的氯原子穩(wěn)定性差）等都可能降低氯乙烯的穩(wěn)定性。游離的氯化氫還包括降脫出的氯化氫，它的存在對聚氯乙烯的降解有催化作用，在175℃下自動催化反應(yīng)的速度為非催化反應(yīng)的1000倍?？列詨A同樣能強化聚氯乙烯樹脂降解均有催化作用，金屬粉末可能是與分解析的氯化氫生成高價氯化物而起催化作用的?，F(xiàn)在是23頁\一共有47頁\編輯于星期五成型加工時，強烈的機械剪切力可以使一些C-C鍵斷裂，生成游離基，促使聚氯乙烯降解。

在熱、光、紫外線作用下，聚氯乙烯脫去氯化氫，形成共軛雙鍵數(shù)硨以上時，即出現(xiàn)變色，（通常當(dāng)聚氯乙烯解離出0.2%氯化氫時），共軛雙鍵數(shù)越大，色澤越深。一般來說，聚氯乙烯的分子量越大，熱穩(wěn)定性、耐焰、自熄的特點，具有阻燃性。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，其溶解度參數(shù)δp約為9.5。聚氯乙烯能溶于某些酌酮、酯氯化烴等，如四氫呋喃、環(huán)已酮、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、鄰二現(xiàn)在是24頁\一共有47頁\編輯于星期五氯苯、甲苯等。聚氯乙烯的溶解性與分子量有很大關(guān)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。聚氯乙類在硝基烷、丙酮、酸酐和苯胺等中要溶脹。力學(xué)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，遠較聚乙烯的（4.3×10-10m）為小，所以聚氯乙烯的拉伸強度、壓縮強度較高，硬度剛度較大，而其沖擊強度、斷裂伸長率較小。幾中典型的氯乙烯塑料的性能見表4-3?，F(xiàn)在是25頁\一共有47頁\編輯于星期五軟質(zhì)聚氯乙烯

通用型電器用硬質(zhì)PVC

密度（g/cm3）1.2-1.61.2-1.61.4-1.6吸水性（浸24h）%0.250.5-10.1-0.4拉伸強度（MPa）10.5-21.110.5-21.145.7斷裂伸長率（%）100-500100-50025彎曲強度（MPa）————100彎曲模量（MPa）————3000壓縮強度（MPa）8.88.870.5懸臂沖擊強度（缺口）隨著塑劑隨著塑劑2.2-10.8（23℃）（KJ/m）量而不同量而不同邵氏硬度A50-95A60-95D75-85比熱（J/kg·k）-5130017001050線膨脹系數(shù)×101/K115最高工作溫度（℃）54-8080-10470體積電阻系數(shù)（Ω·cm）1011-10131011-10141012-1016

介電損耗（60Hz）0.08-0.150.08-0.150.02

表4-3PVC典型品種的性能現(xiàn)在是26頁\一共有47頁\編輯于星期五聚氯乙烯的力學(xué)性能與低分子物含量很大關(guān)系，聚氯乙烯塑料中常使用大量增塑劑，使用量可以相差很大，塑料性能變化很顯著。增塑劑進入大分子之間，使聚氯分子間的距離增大，相互作用力（吸引力）減小，大分子運動容易。這各外加增塑劑起增塑效果的方法叫外增塑，如用化學(xué)方法在分子鏈上引入其他基團或鏈段，減弱分子之間的作用力而起到增塑。來得及來說，增塑劑含量越多，拉伸強度、彈性模量較小，而伸長率越大。

按增塑劑含量的多少，常將PVC塑烯塑料分為：無增塑PVC，增塑劑含量為0；硬質(zhì)PVC，增塑劑含量小于10%；半硬質(zhì)PVC，增塑劑含量為10-30%軟質(zhì)PVC，增塑劑含量為30-70%；聚氯乙烯糊塑料，增塑劑含量為80%以上。

現(xiàn)在是27頁\一共有47頁\編輯于星期五電性能

聚氯乙烯屬于極性高聚物，對水等導(dǎo)電物質(zhì)親和力較大，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。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，偶極鏈段受到凍結(jié)構(gòu)的主鏈原子的限制，不能移動，因而并不產(chǎn)生偶極化作用，可作室溫的高頻絕緣材料。聚氯乙烯的電學(xué)性能見表4-3。作電線絕緣用時、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會降低電絕緣性。現(xiàn)在是28頁\一共有47頁\編輯于星期五一、加工性能聚氯乙烯樹脂的顆粒大小、魚眼、松密度、純度、外來雜質(zhì)、孔隙率對加工性有都有影響；糊樹脂則應(yīng)考慮糊料的粘度和膠化性能。

形Ⅲ

溫度

變Ⅱ

Ⅰ

TgTfTd聚氯乙烯的溫度形變曲線如圖4-5，聚氯乙烯為無定形高聚物，收縮率小。粉料加工前宜預(yù)熱以排除水分，增強塑化效果，防止氣泡。圖4-5硬質(zhì)PVC材料的溫度形變曲線現(xiàn)在是29頁\一共有47頁\編輯于星期五在Tg（80℃）以下，聚氯乙烯為玻璃態(tài)；在Tg→Tf（約160℃）呈高彈性橡膠狀，有可塑性：在Tf→TD（熱分解溫度）為粘流態(tài)，溫度越高，流動越容易。當(dāng)溫度超過TD，PVC分解出大量的綠化氫（HCl），材料喪失了化學(xué)穩(wěn)定性和物理性能。TD是加工成型的上限溫度。由于聚乙烯分子間作用力大，Tf很高，甚至接近分解溫度，因此加入增塑劑以降低Tf。另一方面通過加入穩(wěn)定劑提高它的分解溫度才能進行加工成型。玻璃化溫度Tg只與分子鏈鏈段結(jié)構(gòu)有關(guān)，與分子量關(guān)系不大，而粘流溫度Tf是大分子開始運動的溫度，與分子量大小有關(guān)，分子量越大，Tf越高。因此對某些加工成型（如注射成型）來說，有必要適當(dāng)降低樹脂的分子量。根據(jù)分子量的大小不同，國產(chǎn)懸浮聚氯乙烯樹脂分為1-7級，序號越大，分子量越小。XJ-4（XS-4）至XJ-7（XS-7）型樹脂常用于制造硬管、硬板等，其它型號較低，分子量較大的樹脂，因Tf較高，需加入現(xiàn)在是30頁\一共有47頁\編輯于星期五大量增塑劑使Tf降低，故常用于制造軟制品。平均聚合度在1000以下的聚氯乙烯稱作低聚合度聚氯乙烯，具有較好的加工性能，在加工過程中可少加增塑劑，這樣不會由于增塑劑的遷移而使制品加速老化。低聚合度聚氯乙烯制品具有較好的透明度，廣泛地應(yīng)用于建筑材料、食品及藥物包裝材料以及代替有機玻璃制品。聚氯乙烯表觀粘度與溫度和剪切速度的關(guān)系如圖表4-6。可見，聚氯乙烯熔體屬非牛頓型的假性流體，剪切速度越大，表觀粘度越小，且變化相當(dāng)靈敏。升高溫度，粘度降低不多，即使塑料在分解溫度以下，但因長時間處于較高溫度，也會起熱及氧化降解現(xiàn)象，而影響其性能。所以改善聚氯乙烯熔體的流動性應(yīng)主要考慮增大剪切速率（增大壓力）。實際上，加大外作用力有助于大分子的運動，使Tf有所降低，大分子能在較低的溫度下流動。聚氯乙烯塑料形態(tài)各各異，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、家俱、運動器材等?，F(xiàn)在是31頁\一共有47頁\編輯于星期五

常用助劑一、穩(wěn)定劑在聚氯乙烯的聚合過程及加工過程中加入某些化學(xué)助劑，可以提高聚氯乙烯的穩(wěn)定性，防止聚氯乙烯的降解。即使是軟質(zhì)聚氯乙烯，也需要加入穩(wěn)定劑。這些穩(wěn)定劑包括穩(wěn)定劑，光穩(wěn)定劑、抗氧劑等。穩(wěn)定劑簡單的說就是阻止或延緩高分子材料降解的一類助劑。穩(wěn)定劑的主要作用有：1.中和聚氯乙烯降解入出的氯化氫，阻止氯化氫對聚氯乙烯進一步的降解催化作用：生成的PbCl2穩(wěn)定、不溶。鉛鹽：現(xiàn)在是32頁\一共有47頁\編輯于星期五金屬皂類：有機錫類：

環(huán)氧類：

現(xiàn)在是33頁\一共有47頁\編輯于星期五胺類：

RNH2+HClRNH2Cl醇鹽：

ROM+HClROH+MCl硫醇鹽：

RSM+HClRSH+MCl2取代不穩(wěn)定的氯原子，這些氯原子包括支化點叔碳原子上的氯和與雙鍵相鄰碳原子上的氯。如有機錫、鋅和鎘的皂類等。硫醇錫：

''現(xiàn)在是34頁\一共有47頁\編輯于星期五鎘皂：

這里鎘、鋅皂的產(chǎn)物會繼續(xù)與不穩(wěn)定氯起反應(yīng)，生產(chǎn)的CdCl2、ZnCl2均能使氯乙烯上的C－Cl鍵活化，對降解氯化起催化作用，故前期對聚氯乙烯有很好的穩(wěn)定作用，抑制其變色，可是出現(xiàn)顏色后，顏色加深非常強烈。通常將鋇皂與鎘皂同時使用，因鎘皂比鋇皂更容易與不穩(wěn)定氯原子起反應(yīng)，所生成的現(xiàn)在是35頁\一共有47頁\編輯于星期五又可與鋇皂作用，重新生成鎘皂，而產(chǎn)生的BaCl2對聚氯乙烯降解沒有影響：同樣，將鈣皂與鋅皂同時使用，生成氯化鈣對聚氯乙烯的降解也無影響。3與聚氯乙烯中不飽和雙鍵反應(yīng)，使雙鍵成為飽和鍵，如硫醇類與不飽和雙鍵反應(yīng)產(chǎn)生的硫醇：

現(xiàn)在是36頁\一共有47頁\編輯于星期五由于不飽和鍵成為飽和鍵，可能使已顯色的共軛雙鍵褪色。

常用的鉛鹽有

三鹽基性硫酸鉛（3PbO·PbSO4·H2O），俗稱三鹽

二鹽基性亞磷酸鉛（2PbO·PbHPO3·H2O），俗稱二鹽鹽基性碳酸鉛（鉛白）金屬皂類有

硬脂酸鈣（CaSt）硬脂酸鉛（PdSt）硬脂酸鎘(CdSt)硬脂酸鋅(ZnSt)硬脂酸鋇(BaSt)現(xiàn)在是37頁\一共有47頁\編輯于星期五二烷基二硫醇錫環(huán)氧類

環(huán)氧硬脂酸丁脂上述熱穩(wěn)定劑中，許多也是有效的光穩(wěn)定劑。另外如二苯酮類等有效地吸收紫外線，炭黑、鈦白粉（氧化鈦）、鋅白（氧化鋅）等以在聚氯乙烯制品表面吸收或反射輻射線，起到屏蔽光的作用，都可作為光穩(wěn)定劑。能捕獲聚氯乙烯氧化降解產(chǎn)生的游離基，提高聚氯乙烯穩(wěn)定性的物質(zhì)如酚類，可以作為抗氧劑?，F(xiàn)在是38頁\一共有47頁\編輯于星期五增塑劑

增塑劑：是為了降低聚合物的軟化溫度和提高其加工性、柔韌性或延展性而加入的低揮發(fā)性的一類物質(zhì)，而這種作用則稱為增塑作用。增塑劑通常是高沸點的酯類或低熔點的固體，能增加聚氯乙烯加工成型時的可塑性和流動性，使比較堅硬的塑料變成柔軟而有韌性的材料，使玻璃化溫度和粘流溫度降低，熔體粘度減小。增塑劑還可能使聚氯乙烯微量晶體熔點降低，利于加工。要求：與聚氯乙烯有較好的相容性，不易從制品中析出，不易揮發(fā)，不易遷移，耐溶劑，增塑效果保持長久，價格便宜，無毒或滿足食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在是39頁\一共有47頁\編輯于星期五

分類：氯乙烯常用增塑劑主要是酯類化合物和氯化石臘等；按相容性大小，有主塑塑劑和輔助增塑劑之分,一般按化學(xué)結(jié)構(gòu)來分。主增塑劑輔助增塑劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)來分：是與PVC有良好相容性的一類物質(zhì)是與PVC有良好相容性的一類物質(zhì)鄰苯二甲酸酯類：鄰苯二甲酸二丁酯，二丁酯，DBP鄰苯二甲酸二辛酯，二辛酯，DOP磷酸酯類：磷酸三甲酚