高分子化学-聚氯乙烯.

1、聚氯乙烯不同的合成方法、应用及其进展汇报人 学号目录1.概述2.聚氯乙烯单体的制备3.聚氯乙烯单体的聚合4.聚氯乙烯的应用5.聚氯乙烯的进展概述聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVA）是以氯乙烯为单体，经多种聚合方式生产的热塑性树脂。是五大热塑性通用树脂中较早实现工业化生产的品种，其产量仅次于PE(聚乙烯)，位居世界第二。聚乙烯单体的制备 工业上制备氯乙烯的方法主要有乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法等。 电石法 是最早实现工业化生产的方法，具有投资少、技术简单、产品纯度高的优点。其反应如下： 氯化氢可以从由电解食盐得到，乙炔可由碳化钙(电石)与水反应制得。由于电石是由石灰石煅烧而得

2、，故能耗大、成本高，因而该法应用已逐渐减少。近几年由于石油短缺，该法又有所发展。联合法 由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解制得氯乙烯和氯化氢，生成的氯化氢再与乙炔反应又可得到氯乙烯。 该法可直接利用氯碱工业的氯气，因此成本较乙炔电石法低。其化学反应式如下：氧氯化法 以乙烯为原料经氧氯化作用直接得到二氯乙烷，二氯乙烷裂解生成氯乙烯，总反应式如下： 氧氯化法是随着石油工业的发展于20世纪60年代问世的，其原料丰富，节省电能，成本较低，是目前生产氯乙烯的主要方法。聚氯乙烯的聚合方法 反应式为： 反应机理：自由基型连锁反应 引发剂：过氧化物，偶氮化合物 主要方法：悬

3、浮聚合（80%左右，主要聚合方法），乳液聚合（10%左右），本体聚合，溶液聚合悬浮聚合法 悬浮聚合体系主要由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分构成。液态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合。聚合完成后，经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状聚氯乙烯树脂。 选取不同的悬浮分散剂，可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国产牌号分为SG-疏松性（“棉花球”型）树脂和XJ-紧密型（“乒乓球”型）树脂。疏松性树脂吸油性好，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，因而一般选用悬浮法聚

4、合的疏松性树脂作为聚氯乙烯制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法聚氯乙烯树脂，基本上都是疏松型的。乳液聚合法 乳液聚合使用水溶性引发剂，氯乙烯单体在水介质中由乳化作用分散成乳液状态，在温度和搅拌作用下进行聚合反应，最终的反应产物为糊状物，可直接用于涂覆生产以及应用乳胶的场合。 乳液聚合过程中分散体系稳定性好，反应温度易于控制，单体分散程度均匀，所得到的PVC颗粒较细，相对分子质量高。但工艺复杂，产物中杂质含量较高。本体聚合法 一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂，在6275C温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另一台聚合釜中，再加入含有低效引发

5、剂的等量新单体，在约60C温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。 本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。因此，此法生产的氯乙烯树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均一。但聚合时操作控制难度大，聚氯乙烯树脂的分子量分布一般较宽。溶液聚合法 以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶剂，使氯乙烯单体在溶剂中聚合，由于溶剂具有链转移剂作用，所以溶液聚合物的分子量和聚合速率均不高。聚合得到的聚氯乙烯树脂因不溶于溶剂而不断析出。 此种聚氯乙烯树脂不宜于作一般成型用，仅作为涂料、黏合剂，与乙酸乙烯酯等共聚时使用，是目前各种聚合方法中产量最少的一种方法。聚氯乙烯的应用 PVC的

6、全球使用量在各种合成材料中高居第二，使用的PVC可分为软PVC和硬PVC。（其中硬PVC大约占市场的2/3）。l软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂，容易变脆，不易保存，所以其使用范围受到了局限。l硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值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，目前其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。2.聚氯乙烯管材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管和PP管开

7、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保护膜与添加剂混合、塑化后，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。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。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。聚氯乙烯的进展1.生产装置分布世界各地，但大型装置主要集中在亚洲、北美和西欧3个地区，其中亚洲地区是拉动世界PVC树脂产能增长最主要的因素; 2.跨国经营成为世界PVC树脂生产的一大亮点。世界主要的PVC树脂生产企业，除了在本国建有大型装置外，均在国外建有独资或合资企业。3.近年来,国外的氧氯化工艺有了进一步的改进,在裂解1, 2- 二氯乙烷生产氯乙烯的过程中, 采用三氯乙醛或氯醛促进剂,减少了乙烯基乙炔副产物,提高了产品质量。4.新开发的直接氯化/ 电解氯化氢生产氯乙烯单体新工艺,在降低氯乙烯单体成本、提高产品质量方面又迈进了一步。聚氯乙烯的进展 5.乙烷制氯乙烯 工艺正在实现工业化, 该工艺可使产品成本降低20% 30%。欧洲乙烯新近