纳米纤维(PVC)

纳米纤维,COTENT,1.纳米纤维材料简介,2.典型纳米纤维材料及性能,3.纳米纤维材料的制备方法,4.纳米纤维材料的应用前景,直径为纳米尺度而长度较大的线状材料，广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维，还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。,纳米纤维材料,PVC,PVC理化性质,耐腐蚀，用于工业防腐设备,化学稳定性优良,高强高硬高刚度,可加工,可粘接，可焊接,阻燃,介电性能电线、电缆绝缘层,因加入助剂而有毒性，不用于食品行业,PVC结构简式,碳原子为锯齿形排列，所有原子均以键相连。所有碳原子均为sp3杂化。,密度1380kg/m3杨氏弹性模量(E)2900-3400MPa拉伸强度(t)50-80MPaElongationbreak20-40%Notchtest2-5kJ/m2玻璃转变温度87熔点212,VicatB185导热率(）0.16W/m.K热膨胀系数(）810-5/K热容(c)0.9kJ/(kgK)吸水率(ASTM)0.04-0.4折射率硬质成型品1.521.55Price0.5-1.25kg,PVC材料性质,生产工艺,方法一电石水解法,方法二乙烯平衡氯化法,电石水解法,乙烯平衡氯化法,直接氯化反应,氧氯化反应,二氯乙烷裂解反应,总反应,主要方法,PVC生产工艺流程图,PVC生产工艺比较,PVC,方法二原料：原油、乙烯,方法一原料：电石、煤炭、焦炭、电力,1.综合耗电约8250KWH/T因此，供电与电价成为其生产的关键所在2.此方法可以较好改善生产过程对环境的影响,1.石油的储量及油价是PVC乙烯法的重要因素2.三废的处理不当严重污染环境,20世纪90年代以来，由于全球油价上涨、环境污染问题日益恶化使乙烯供应受到限制，电石法成为企业PVC生产的首选工艺,综述,PVC聚合方法简介,悬浮法聚氯乙烯生产,原料,单体：乙炔、乙烯,去离子水：pH58.5、硅胶含量0.2毫克/升,分散剂（成粒剂）：主分散剂、辅助分散剂,引发剂：反应温度（5060oC)条件下半衰期约2h,其它助剂,链终止剂：聚合级双酚A、叔丁基邻苯二酚、-甲基苯乙烯等,链转移剂：硫醇、巯基乙醇,抗鱼眼剂：苯甲醚的叔丁基、羟基衍生物,防粘釜剂：苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液，这些染料与某些有机酸的络合物,悬浮法聚氯乙烯生产流程图,影响因素：温度、压强,悬浮法聚氯乙烯生产工艺条件与控制,反应釜材质与传热：必须严格控制反应温度上下波动不超过0.2oC，釜体设计为瘦高型，反应釜上方安装回流冷凝器。,意外事故处理：反应釜盖上装与大口径排气管连接的爆破板，反应釜具有自动注射阻聚剂的装置。,粘釜及其防治方法：人工清釜（繁杂），使用优良的防粘釜剂。,成粒机理：反应动力学（三阶段），颗粒形态（要求生产直径为100150微米左右的多孔性颗粒状树脂、颗粒大小分布狭窄）。,体系黏度低，传热和温度容易控制，产品分子量及其分布比较稳定;产品分子量比溶液聚合的高，杂质含量比乳液聚合少;后处理工序比乳液聚合和溶液聚合简单，生产成本也低，粒状树脂可直接成型。据统计，全世界80%的PVC树脂都是用悬浮聚合的方法生产的，因此本课题采用悬浮聚合的方法。,悬浮聚合的优势,PVC生产本体聚合法,第一阶段,预聚釜中加人定量的VCM单体、引发剂和添加剂，经加热后在强搅拌(作用下，釜内保持恒定的压力和温度进行预聚合,聚合釜在接收到预聚合的“种子”后，再加人一定量的VCM单体、添加剂和引发剂，在这些“种子”的基础上继续聚合，在低速搅拌的作用下，保持恒定压力进行聚合反应,当反应转化率达到60%一85%时终止反应，并在聚合釜中脱气、回收未反应的单体，而后在釜内汽提，进一步脱除残留、在PVC粉料中的VCM,最后经风送系统将釜内PVC粉料送往分级、均化和包装工序,第二阶段,第三阶段,第四阶段,影响因素：温度、搅拌速度、脱单体量,PVC生产本体聚合法工艺流程图,PVC乳液聚合法生产工艺,1.氯乙烯单体经乳液聚合反应生成聚氯乙烯胶乳，它是直径0.13微米聚氯乙烯初级粒子在水中的悬浮乳状液2.聚氯乙烯胶乳，经喷雾干燥，它是初级粒子聚集的直径主要是2040微米的聚氯乙烯次级粒子。这种次级粒子与增塑剂混合后，经剪切作用崩解为直径更小的颗粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊（工业称聚氯乙烯糊）,PVC乳液聚合工艺流程图,PVC工业生产聚合设备,聚氯乙烯材料改性,1、氯乙烯共聚物,氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物涂料、薄膜氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物渔网、床垫编织物丙烯-氯乙烯或乙烯氯乙烯共聚物高透明度薄膜氯乙烯接枝共聚物,2、聚氯乙烯共混物,3、氯化聚氯乙烯,聚氯乙烯助剂,1、增塑剂通常采用两种或两种以上的混合增塑剂，效果较好（邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二聚氯乙烯绝缘电缆甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三苯酯等）,2、稳定剂用于阻滞或阻止PVC的分解。常用的稳定剂有铅化合物（三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅，金属皂类，如硬脂酸钡、硬脂酸镉等）,3、润滑剂增加PVC的熔融流动性，以防止其与金属表面粘附，有利于成型加工（金属皂、硬脂酸、石蜡或矿物油等）,4、着色剂可将PVC染成各种颜色（油溶性有机颜料和无机颜料）,5、填料主要作用在于降低成本，节省PVC用量，并可改进性能（碳酸钙、陶土、硅藻土等）,聚氯乙烯绝缘电缆,PVC的污染,PVC内一些有毒添加剂和增塑剂可能渗出或气化,影响生殖机能甚至致癌焚化PVC垃圾会产生致癌的二恶英而污染大气,大部分PVC材料中含有Pb（铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染,目前的PVC地板，其仿木、仿石工艺几乎可以假乱真。立体浮雕纹、手刮纹、拉丝等多种图案和纹路，拙朴厚重的颜色、温润的脚感，几乎与近年来最流行的仿古木地板完全一样，营造出或自然或复古的风格。,PVC材料的应用,PVC管材,生产成本最低从塑料制品角度看，PVC与各种助剂相容性好,PVC材料的应用,PVC铁件,PVC皮革,PVC门窗