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塑料行业概况及聚氯乙烯的个性浅析河北通产进出口有限公司2009-9-3
1.塑料1.1塑料的发展过程自美籍比利时人列奥·亨德里克·贝克兰,100年前的1907年7月14日,他注册了酚醛塑料的专利。人类自此进入了塑料时代,在这一百多个岁月之中,塑料产业在人类的生活之中发生着翻天覆地的变化。从衣食住行到航空航天设备无所不在。早期的塑料容易着火,这就限制了用它制造产品的范围。第一个能成功地耐高温的塑料是“贝克莱特”(即酚酣塑料—译注)。利奥·贝克兰德在1909年获得了该项专利。1909年,美国的贝克兰首次合成了酚醛塑料。20世纪30年代,尼龙又问世了,被称为是“由煤炭、空气和水合成,比蜘蛛丝细,比钢铁坚硬,优于丝绸的纤维”。它们的出现为此后各种塑料的发明和生产奠定了基础。由于第二次世界大战中石油化学工业的发展,塑料的原料以石油取代了煤炭,塑料制造业也得到飞速的发展。塑料是一种很轻的物质,用很低的温度加热就能使它变软,随心所欲地做成各种形状的东西。塑料制品色彩鲜艳,重量轻,不怕摔,经济耐用,它的问世不仅给人们的生活带来了诸多方便,也极大地推动了工业的发展。然而,塑料的发明还不到100年,如果说当时人们为它们的诞生欣喜若狂,现在却不得不为处理这些充斥在生活中,给人类生存环境带来极大威胁的东西而煞费苦心了。塑料是从石油或煤炭中提取的化学石油产品,一旦生产出来很难自然降解。塑料埋在地下200年也不会腐烂降解,大量的塑料废弃物填埋在地下,会破坏土壤的通透性,使土壤板结,影响植物的生长。如果家畜误食了混入饲料或残留在野外的塑料,也会造成因消化道梗阻而死亡。塑料在给人们的生活带来方便的同时,也给环境带来了难以收拾的后患,人们把塑料给环境带来的灾难称为“白色污染”。1.2塑料的定义塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)},又可称为高分子或巨分子,也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin),可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名,如松香、虫胶等,目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40%~100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料,其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又经过化学的力量来合成,而被称之为塑料。根据美国材料试验协会所下的定义,塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料,它在加工完成时呈现固态形状,在制造以及加工过程中,可以借流动(flow)来造型。因此,经由此说明我们可以得到以下几项了解:●它是高分子有机化合物●它可以多种型态存在例如液体固体胶体溶液等●它可以成形(moldable)●种类繁多因为不同的单体组成所以造成不同之塑料●用途广泛产品呈现多样化●具有不同的性质●可以用不同的加工方法(processingmethod)塑料和树脂这两个名词也常混用。1.3.塑料的分类塑料可区分为热固性与热可塑性二类,前者无法重新塑造使用,后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链,称为支链高分子,属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联,但交联较少,称为网状结构,属于体型结构。塑料也区分为泛用性塑料及工程塑料,主要是用途的广泛性来界定,如PE、PP价格便宜,可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵,但原料稳性及物理物性均好很多,一般而言,其同时具有刚性与韧性两种特性。表1.1为塑料原料对照表,1至8项为泛用性塑料,第9、10项介于二者之间。一般称PP、HDPE、LDPE、PVC及PS为五大泛用塑料。表1-1常用塑料原料对照表学名英文简称中文学名俗称PolypropylenePP聚丙烯HighDensityPolyethyleneHDPE高密度聚乙烯硬性软胶LowDensityPolyethyleneLDPE低密度聚乙烯LinearLowDensityPolyethyleneLLDPE线性低密度聚乙烯PolyvinylChloridePVC聚氯乙烯GeneralPurposePolystyreneGPPS一般级聚苯乙烯硬胶ExpansiblePolystyreneEPS发泡性聚苯乙烯发泡胶HighImpactPolystyreneHIPS耐冲击性聚苯乙烯耐冲击硬胶Styrene-AcrylonitrileCopolymersAS,SAN苯乙烯─丙烯晴共聚物透明大力胶Acrylonitrile-Butadiene-StyreneCopolymersABS丙烯晴─丁二烯─苯乙烯共聚合物超不碎胶PolymethylMethacrylatePMMA聚甲基丙烯酸酯压克力Ethylene-VinylAcetateCopolymersEVA乙烯─醋酸乙烯之共聚合物橡皮胶PolyethyleneTerephthalatePET聚对苯二甲酸乙酯聚酯PolybutyleneTerephthalatePBT聚对苯二甲酸丁酯Polyamide(Nylon6.66)PA聚醯胺尼龙PolycarbonatesPC聚碳酸树酯防弹胶PolyacetalPOM聚缩醛树酯赛钢、夺钢PolyphenyleneoxidePPO聚氧化二甲苯NorylPolyphenylenesulfidePPS聚苯硫醚PolyurethanesPU聚胺基甲酸乙酯1.4塑料的成型方法塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。加工方法(通常称为塑料的一次加工)包括压塑(模压成型)、挤塑(挤出成型)、注塑(注射成型)、吹塑(中空成型)、压延等。压塑压塑也称模压成型或压制成型,压塑主要用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型。挤塑挤塑又称挤出成型,是使用挤塑机(挤出机)将加热的树脂连续通过模具,挤出所需形状的制品的方法。挤塑有时也有于热固性塑料的成型,并可用于泡沫塑料的成型。挤塑的优点是可挤出各种形状的制品,生产效率高,可自动化、连续化生产;缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工,制品尺寸容易产生偏差。注塑注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机(或称注射机)将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成型。注塑的优点是生产速度快、效率高,操作可自动化,能成型形状复杂的零件,特别适合大量生产。缺点是设备及模具成本高,注塑机清理较困难等。吹塑吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法,吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。压延压延是将树脂合各种添加剂经预期处理(捏合、过滤等)后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材,随后从压延机辊筒上剥离下来,再经冷却定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙烯树脂的成型方法,能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品。发泡成型发泡材料(PVC,PE和PS等)中加入适当的发泡剂,使塑料产生微孔结构的过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料。按泡孔结构分为开孔泡沫塑料(觉大多数气孔互相连通)和闭孔泡沫塑料(绝大多数气孔是互相分隔的),这主要是由制造方法(分为化学发泡,物理发泡和机械发泡)决定的。
2、塑料的发展概况2.1、国际塑料发展总体情况合成树脂、合成橡胶与合成纤维三大类高分子材料已成为人类不可或缺的新型材料,已与钢铁、木材和水泥一起构成现代社会中的四大基础材料,而且是支撑现代高科技发展的基础材料之一,是信息、能源、工业、农业、交通运输乃至宇宙空间和海洋开发等国民经济各领域不可缺少的材料。目前,上述三大类高分子材料的数量之比大约为65:30:5,由此可见合成树脂的重要性。由于塑料的众多优点及其在国民经济中的广泛应用,塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位(关于塑料的特点请参见本文的附录部分)。多年来塑料制品的生产在世界各地都以惊人的高速度发展着。2004年世界塑料总产量达到2.12亿吨,比2003年增长5%,亚洲、欧洲和北美分别占世界总产量的34.4%、30.7%和25.9%。从2003年开始,亚洲塑料产量占世界总产量的比例有明显增高的趋势。五大通用树脂占世界合成树脂总量的70%。2004年世界五大通用树脂的生产能力为1.759亿吨,产量为1.497亿吨,大约为塑料总产量的68%。聚乙烯占五大通用树脂总产量的40%,聚丙稀占25.5%,聚氯乙烯占20.1%,聚苯乙烯占10.2%,ABS树脂占4.2%。从1999-2004年5年的增长速度看,聚烯烃和ABS树脂有较快的需求增长速度,尤其是聚丙烯,无论是生产能力增速还是产量(可以近似认为是需求量)的增速都居首位。化工行业专家也都预测今后5-10年增速最快的树脂为聚丙烯。塑料行业是一个品种繁多、应用广泛的化工子行业。世界塑料工业快速增长,亚洲塑料工业的发展引人注目,中国塑料工业的发展和前景令世人瞩目。中国的塑料工业发展迅速,目前在世界各国塑料制品产量排名中稳居第二位,已经成为世界塑料大国。2.2、国内塑料发展概况中国的塑料工业发展迅速。1949年,全国塑料制品总产量仅为200余吨。1958年中国第一套聚氯乙烯树脂生产装置在锦西化工厂建成,标志着中国塑料工业步入快速发展时期。1958年国内塑料制品产量为2.4万吨,1965年为13万吨,1979年为94.8万吨,1988年则猛增到354.2万吨,1996年达1534万吨。2004年已经接近2000万吨,总加工能力已经超过2000万吨,在世界各国塑料制品产量排名中稳居第二位。另外,中国塑料工业的出口能力也有了大幅度提升。海关统计显示,自2001年至2005年,我国塑料制品出口年均增长率达25%,2005年出口总额达166亿美元,占其工业总产值的1/4强。从合成树脂看,中国合成树脂增长率是GDP增长率的2倍多,进口产品占据半壁江山。1990-2004年,我国五种通用树脂表观消费量的年增长率为19.0%,是同期GDP年均增长率(9.3%)的2.04倍,其中聚乙烯产量增长率为13.5%,聚丙烯为21.7%,聚氯乙烯为14.4%,聚苯乙烯为30.1%,ABS为45.9%。ABS产量增长速度最快,其次是聚苯乙烯和聚丙烯。同期聚乙烯消费量年均增长率为17.2%,聚丙稀为21.0%,聚氯乙稀为18.0%,聚苯乙烯为20.4%,ABS为32.7%,聚丙烯和苯乙烯树脂有更快的消费增长速度。具体情况可以参见表2-1.表2-11990-2004年我国通用树脂的产量和消费量增长率情况(%)聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯ABS合计产量增长率13.521.714.430.145.917.2消费量增长率17.221.018.020.432.719.02.3、中国塑料工业的空间布局特征从塑料制品产量的地区分布看,珠三角和长三角具有明显的优势,广东、浙江和江苏三省的产量合计1041.8万吨,占全国塑料制品总产量的56.4%。从各省塑料制品分品种产量占全国同类产品产量的比重看:广东省的塑料薄膜、塑料包装箱及容器、日用塑料制品、其他塑料制品产量居全国首位;浙江省的塑料棒管材、塑料人造革、塑料合成革位居全国之首;江苏省的泡沫塑料产量位全国第一;辽宁省的塑料板片材产量位居全国之首;山东省的塑料丝及编织品产量居全国首位。总体而言,中国塑料制品行业具有明显的地域性,主要生产地区基本都集中在东南沿海地区,这和我国主要工业的空间布局特征相似。政策、资金、技术、劳动力和地理位置等因素是造成这种结果的主要原因,今后,随着西部大开发的推进,中西部地区缩生产的塑料制品的比重将有所加大,但由于交通状况短期内难以发生明显改观,塑料制品行业空间布局特征也难以在短期内有大的改变。下面列举2004年中国塑料制品业销售收入前20名企业名单和2009年2月份全国不同地区的PVC粉的报价单,分别见表2-2和2-3.表2-22004年中国塑料制品业销售收入前20名企业名单表2-32009年2月国内市场PVC粉出厂价格产品地区生产企业名称级别树脂型号价格涨跌备注PVC粉东北辽宁锦化电石法PVC树脂SG-50/04万吨电石法装置停车检修无报价,8万吨乙烯法装置处于停车状态。PVC粉东北四平昊华电石法PVC树脂SG-3,SG-55900-59000/0当地自提报价PVC粉华北明天科技电石法PVC树脂SG-50/0停产检修,无报价PVC粉华北内蒙古临海电石法PVC树脂SG-50/011月25号开车目前无报价PVC粉华北内蒙亿利电石法PVC树脂SG-56000-60000/0华东出库报价,接收部分承兑PVC粉华北天津化工电石法PVC树脂SG-5,SG-7,SG-80/0不公开报价,一单一谈PVC粉华北LG大沽乙烯法PVC树脂TL1300,TL1000,TL8006400-65000/0华东送到报价,货源不多PVC粉华北北化二乙烯法PVC树脂SG-3,SG-5,SG-70/02007年11PVC粉华北天津大沽所有生产工艺DG1000,DG8006100-63000/0十一月货源华东和华南市场送到价格。PVC粉华东北方氯碱电石法PVC树脂SG-3,SG-50/0停车,无库存PVC粉华东杭电化电石法PVC树脂SG-36000-64000/0SG5出厂报6000元/吨,SG3出厂报6300-6400元/吨PVC粉华东济宁金威电石法PVC树脂SG-56800-68000/0SG5省内报6800元/吨,接受部分承兑,3型料暂不生产PVC粉华东济宁中银电石法PVC树脂SG-36300-63000/03型料省内出厂报价PVC粉华东山东海力电石法PVC树脂SG-50/0停车检修,无报价PVC粉华东浙江巨化电石法PVC树脂SG-2,SG-3,SG-50/0开工率较低,SG2不对外报价PVC粉华东常州汉河混合法PVC树脂S1300,S1000,S8000/0停车检修,无报价PVC粉华东南通江山混合法PVC树脂S1300,S10000/0停车检修,无报价PVC粉华东上海氯碱乙烯法PVC树脂WS1300,WS1000,WS8006300-6400200/200十二月货源送到报价PVC粉华东苏州华苏乙烯法PVC树脂HS1000,HS8006100-62000/012月份货源出厂报价PVC粉华东台塑宁波乙烯法PVC树脂S60,S65,S706100-62000/0PVC粉华东中石化北京乙烯法PVC树脂QS系列,S系列6150-625050/100挂牌结束PVC粉华南东南电化电石法PVC树脂SG-3,SG-50/0延期结算PVC粉华南东曹广州乙烯法PVC树脂TG系列930-9300/0单位:美元/吨(送到工厂),十月货源价格PVC粉华中昊华宇航电石法PVC树脂SG-56000-61000/0省内出厂报价;华东地区自提报价6200-6250/吨PVC粉华中湖南株化电石法PVC树脂SG-5,SG70/0计划于本月9日左右检修,目前暂时封盘不报价PVC粉西北宁夏金昱元电石法PVC树脂SG-55900-59000/0华东仓库自提报价。20万吨装置已开车。PVC粉西北陕西金泰电石法PVC树脂SG-56200-63000/0华东自提报价PVC粉西北西部氯碱电石法PVC树脂SG-50/0一单一谈,无报价PVC粉西北新疆天业电石法PVC树脂SG-5,SG70/0一单一谈,无报价PVC粉西北新疆中泰电石法PVC树脂SG-56100-63000/0江苏价格PVC粉西南宜宾天原电石法PVC树脂SG-5,M700,M8000/0暂不对外报价
3聚氯乙烯(PVCRESIN)的个性浅析3.1聚氯乙烯概述聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体(VinylChlorideMonomer,简称VCM)聚合而成的热塑性高分子聚合物,其结构单元(-CH2-CHCl-)n,n为聚合度,其英文名称为PolyvinylChloridePolymer,我们通常简称为PVC或PVC树脂。1872年,Baumann合成了聚氯乙烯,1912年,德国人FritzKlatte合成了PVC,并在德国申请了专利,但是在专利过期前没有能够开发出合适的产品。1926年,美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中,在冷却后,意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。这一偶然发现打开了聚氯乙烯工业化的大门,成为五大通用树脂中最早工业化的产品。1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。1941年,美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。1958年我国自行研究设计的第一套聚氯乙烯--年产3kt的装置在辽宁锦西化工厂建成投产,这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。几十年来,聚氯乙稀以其具有原料丰富(石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气)、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点,已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂,占世界合成树脂总消费量的29%。
聚氯乙烯树脂是一种白色粉末或颗粒,粒径60~250μm,表观密度0.40~0.60g/cm3,有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。聚氯乙稀具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差,软化点为80℃,于130聚氯乙烯容易加工,可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工,主要用于生产电线电缆、各种用途的膜、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封剂等。,也可生产板材、门窗、管道和阀门、硬片、瓶类中空容器塑料硬制品。PVC的应用大致可分为压注、吹塑、挤出、注射,挤出等。比例如图2-1。图2-1PVC市场应用比例图3.2聚氯乙烯的物理性质聚氯乙烯属非结晶性高聚物,外观为白色粉末,其玻璃化温度依分子量大小为溶于水,酒精,汽油,在醚、酮及芳烃中能溶胀或溶解。聚氯乙烯树脂,外观为105-75℃,与其他通用塑料相比,聚氯乙烯具有阻燃性和自熄性的特点,具有极好的耐化学腐蚀性,不白色稳定性粉末,粒径为60-250um,表观密度为0.4-0.6g/ml,100ml环己酮含0.5克树脂的稀溶液粘数80-160ml/g,常温下100g树脂吸收增塑剂20-30克另外,PVC属可燃性物体,在常温下特性稳定,但与粉尘或粉气会形成爆炸性化合物。涉及PVC包装和存储时,PVC应存于阴凉通风处,远离火种,热源。防暴晒、雨淋、防潮、防高温,配备相应品种和数量的消防器材。3.3PVC的应用及制备方法3.3.1PPVC制品视增塑剂含量多少可分为软、硬制品,一般增塑剂含量0~5份为硬质品,5~25份为半硬质品,大于25份为软质品。聚氯乙烯容易加工,可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工,主要用于生产电线电缆、各种用途的膜、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封剂等。也可生产板材、门窗、管道和阀门、硬片、瓶类中空容器塑料硬制品。3.3.2、PVC的制备方法3.3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、乙烯平衡氧氯化法等。1)、乙炔法:乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法,乙炔可由电石(碳化钙)与水作用制得。此法能耗大,目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国,占我国PVC树脂总量的一半以上。2)、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,脱去氯化氢后得到氯乙烯,副产品氯化氢再与乙炔反应又制得氯乙烯。3)、乙烯氧氯化法:使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水,二氯乙烷再经裂解,生成氯乙烯。副产的氯化氢在回收到氧氯化工段,继续反应。4)、乙烯平衡氧氯化法:是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。乙烯与氯反应生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷,二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。氯化氢回收后,继续参与氧氯化反应。进入90年代以后,国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺;使用最便宜的乙烷作原料,直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术;二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线等。3.3在工业化生产氯乙烯均聚物时,根据树脂应用领域,一般采用5种方法生产,即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。1)、本体聚合: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62~75℃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剂的等量新单体,在约60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PVC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,PVC树脂的分子量分布一般较宽。2)、悬浮聚合法: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PVC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-疏松型(“棉花球”型)树脂;XJ-紧密型(“乒乓球”型)树脂。疏松型树脂吸油性好,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合的疏松型树脂,作为PVC制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法PVC树脂,基本上都是疏松型的。3)、乳液聚合法:氯乙烯单体在乳化剂作用下,分散于水中形成乳液,再用水溶性的引发剂来引发,进行聚合,乳液可用盐类使聚合物析出,再经洗涤、干燥得到PVC树脂粉末,也可经喷雾干燥得到糊状树脂。乳液法PVC树脂粒径极细,树脂中乳化剂含量高,电绝缘性能较差,制造成本高。该树脂常用于PVC糊的制备。因此,该法生产出来的树脂俗称糊树脂。4)、微悬浮聚合法:象悬浮法那样使用油溶性引发剂,在用乳化剂分散、稳定的细小氯乙烯单体液滴中引发聚合,生成适当粒径的PVC乳液,经破乳、洗涤、干燥后得到PVC树脂粉末。制备0.1~2μm粒径范围的氯乙烯单体乳液是微悬浮聚合法的关键,一般称这一过程为均化过程。此种是生产PVC糊用树脂的另一种方法,该法生产的树脂具有良好的加工性能,能满足大多数加工的需要具有乳液法树脂很难达到的某些优良性能。5)、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PVC树脂因不溶于溶剂而不断析出。此种PVC树脂不宜于作一般成型用,仅作为涂料、粘合剂,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。几种方法尽管聚合工艺不同,但聚合反应机理相同,即都是自由基聚合。在使用这些方法生产的树脂中,以悬浮法产量最大,而且由于悬浮聚合法设备投资和生产成本低,应用领域宽,各种聚合方法的发展方向是逐步向悬浮聚合生产路线倾斜。一些过去采用其它方法生产的树脂品种,已开始采用悬浮聚合工艺生产。3.4、PVC衡量指标通常用粘数来表示聚合物分子量大小,划分聚合物型号。在国际上还有用K值或聚合度来划分聚合物型号。PVC树脂是一种非结晶的线性高分子化合物,其相对分子质量愈大,粘数就越高,材料的强度、刚度、韧性、耐热及耐低温性愈好,但成型加工性能愈差。究其原因,主要是随PVC树脂相对分子质量增加,PVC大分子链间范德华引力或缠绕程度相应增加,使其材料力学性能提高,分子链中不正常的弱结构及链端基结构相应减少,故材料耐热及耐候性提高。悬浮法PVC树脂型号和各参数对应关系见表2-1。表2-1悬浮法PVC树脂的型号及相关参数型号粘数(ml/g)绝对粘度mPa.sK值平均聚合度>156
>77>1785156~1442.1~2.277~751785~1536SG-2143~1362.0~2.174~731535~1371SG-3135~1271.9~2.072~711370~1251SG-4126~1191.8~1.970~691250~1136SG-5118~1071.7~1.868~661135~981SG-6106~961.6~1.765~63980~846SG-795~871.5~1.662~60845~741SG-886~731.4~1.559~55740~650SG-9<73
<55<650国标GB/T5761-2006中规定粘数、K值和平均聚合度的测定方法可任选其一,若有争议,以GB/T3401为仲裁方法。粘数测定按GB/T3401进行;K值测定也按GB/T3401进行,并通过公式计算得到K值;平均聚合度的测定则按照GB/T5761-2006附录A进行测试和计算。该指标属于必检项目,其数值反映了PVC树脂的平均分子量大小,也就是PVC分子链的长短,决定了树脂的牌号和相应加工参数。同一牌号树脂该指标的差别,也会对加工工艺和制品性能产生一定影响。选择及应用时,应引起注意和重视。据最近从生产厂家的了解,PVC根据生产厂家的不同可分为T-1000,S-1000等。河北通产进出口有限公司张坤2009-9-4
附录资料:不需要的可以自行删除AK3+570通道施工组织设计编制依据1、实施性总体施工组织设计。2、《公路工程质量评定标准》(JTGF80/1—2004)。3、《公路桥涵施工技术规范》(JTG041—2000)。4、现场踏勘。工程概况分项工程名称:⑴AK3+570通道总体(编号:DWD-2-1-34-001)⑵AK3+570通道基础及下部构造(编号:DWD-2-1-34-002)⑶AK3+570通道上部构造预制、安装或浇筑(编号:DWD-2-1-34-003)⑷AK3+570通道钢筋加工及安装(编号:DWD-2-1-34-004)⑸AK3+570通道人行通道(编号:DWD-2-1-34-005)⑹AK3+570通道锥坡(编号:DWD-2-1-34-006)⑺AK3+570通道栏杆(编号:DWD-2-1-34-007)⑻AK3+570通道台背回填(编号:DWD-2-1-34-008)2、AK3+570钢筋砼通道断面为9.0m×5.0m,原设计长度为33.20m,作为过人和交通用,顶最大填土高度1.69米.后根据实际情况,为了和改线顺接,变更为斜交正做,斜交角度为10。。3、主要工作内容:挖基土方3611m3,C20混凝土涵身基础64.9m3,C35混凝土框架涵身825.7m3,C30混凝土涵内路面261.3m3,C30混凝土洞口翼墙46.5m3。4、涵洞所需水取工地附近地下水,砂来源于江东砂料场。混凝土采用业主指定的商品混凝土。工地用电和照明用电采取了和灌南小学协商解决。三、施工准备1、熟悉图纸,仔细对施工图纸进行复查,领会设计意图。2、清除杂物,整理场地;3、清查安装主要的施工机具;4、安装好施工现场水电供应设施;5、合理组织施工,做到责任明确,分工合理;6、准备足够的施工所需用的材料。四、施工平面布置在现场搭建临时仓库、变电房等临时设施。平整场地改移县道,接通施工用电、用水,具体施工场地平面布置见详附图1。五、施工方案及方法1、施工放样。仔细对施工图纸进行复查,领会设计意图。根据图纸确定的构造物的位置和标高,准确计算结构物中桩坐标和轴线方向,然后根据计算的具体位置进行施工放样,为便于开挖后的检查校核,基础轴线控制桩应延长至基坑外加以固定。放样完成后,根据基础的结构尺寸放出结构基础的边线,申请驻地监理工程师复查,得到确认之后,方可进行基坑开挖。2、基坑开挖基坑开挖采用机械人工配合的方法进行施工。开挖时严格按照《公路桥涵施工技术规范》要求施工,根据施工技术规范要求,按基础设计图,四边分别放宽1米,按1:1放坡,先用挖掘机开挖,待接近基坑设计标高时预留20cm深度,利用人工清理基坑底部,确保不扰动基底地质层。人工修整完后,对基底轴线、高程、平面尺寸进行自检,然后报监理工程师验收,并由试验室对原地基承载力进行动力触探试验(设计要求基底容许应力不小于150KPa),若地基承载力不能满足要求,报监理工程师审核变更基底处理方案;若满足设计要求,平整度达到规范要求后报请监理工程师验收签认。然后开始铺筑砂砾垫层,砂砾垫层为压实的连续材料层,粒径不大于40㎜,厚度为30㎝,砂砾垫层摊铺后用夯机分层压实,密实度达到98%以上。所开挖的各种杂土清运到弃土堆存放。开挖过程中根据开挖深度及土质情况注意观察坑壁的稳定性,及时采取有效措施加强坑壁支挡,以保证施工安全。基坑开挖过程中,在坑底基础范围之外设置集水井并沿坑底周围开挖排水沟,使水流入坑内,然后用潜水泵将水抽出排入附近沟渠中。基坑开挖边坡顶设置挡水圈。3、砼基础浇筑:⑴重新恢复测量桩,按施工图纸尺寸支架侧面模板。模板采用竹节板木支架,此时应注意水沟位置的模板安装问题。⑵按设计并经监理工程师批准的砼配合比使用C20商品砼。砼采用运输车运至现场,并在现场安排专人控制原材料用量及砼坍落度。⑶砼振捣采用先用插入式振捣器振捣,再用平板式振捣器,振捣时间为15-20s,防止漏振或过振。待其初凝后,立即进行洒水养护。⑷沉降缝要贯穿整个基础,且要顺直.4、主通道底板砼浇筑:⑴施工放样:待基础砼达到70%以上强度后,即在垫层面上准确测设出通道底板位置。⑵模板制作与安装:底板与侧墙的施工缝考虑设在距底板顶面45cm处。按施工图纸支架底板模板,模板采用竹节板、钢管支架。模板要求安装稳固,表面平整、紧密。沉降缝先采用全断面固定聚笨乙烯泡沫板,内侧B/2处的沉降缝防水材料待砼具有一定强度后再安装。⑶底板钢筋制安:严格按施工图纸尺寸下料,按图示间距安放、绑扎,主筋下垫4cm砂浆块以控制砼保护厚度。绑扎时注意在无弯起筋的骨架①中布置角隅加强筋箍筋,以及准确预埋通道侧墙钢筋。底板与侧墙施工缝处应焊接定位钢筋夹固定2mm厚的镀锌钢板以作为施工缝的防水措施。上述工作全部完成后报请监理工程师检查认可后方能浇筑底板砼。⑷底板砼浇筑:砼采用商品混凝土,砼运输车运输至现场,砼泵车浇筑。坍落度控制在10-30cm之间,并安排专人对坍落度等进行自检。砼浇筑时水平分层、斜向分段,每一单层厚度不超过30cm,且砼浇筑必须在前一段(层)砼初凝前完成,避免出现工作缝。砼振捣采用插入式振捣棒结合平板式振捣器,振捣时间为15-20s,防止漏振或过振,尤其是一些边角部位。当砼浇至顶面时,用水准仪辅以尼龙绳控其高程,用泥镘等工具把表面收平、压光,上接侧墙的施工缝做成企口式,以利施工缝位置衔接牢固。待砼初凝后立即进行覆盖洒水养护。⑸底板砼施工完成且具有一定强度,立即组织施工铺装人行道预制板。人行道板具体施工工艺同底板。铺装完成以后,采用现场焊接的方法制作安装护栏。5、通道侧墙、顶板施工:⑴施工放样:待底板砼达到70%以上强度后,立即恢复通道侧墙位置桩,以指导侧墙及顶板模板制作与安装。⑵侧墙、顶板钢筋制安:根据图示尺寸,在预埋钢筋上绑扎钢筋骨架。钢筋骨架沿通道纵向按①②③④①②③④的顺序循环绑扎(每排中心间距为12.5cm),主筋绑扎时垫4cm砂浆垫块以保证砼保护层的厚度。安装时仔细检查尺寸、位置。⑶模板连接安装:按照图纸设计结构尺寸进行放样。模板采用大型组合模板、型钢支撑。模板安装根据结构要求顺序进行,浇筑混凝土前对支撑板面进行检查,清除模板内污物,并在模板内面涂刷脱模剂,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。支立模板时为了防止模板移位变形,支侧模时在模板外设立支撑固定,涵身的侧模设立对拉杆固定,浇筑在混凝土中的拉杆,按拉杆拔出的要求设计,拉杆外套塑料管,模板拆除后拔出重复利用。模板安装完毕后,为保证位置正确,必须对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行自检,合格后方可报监理工程师抽检,监理工程师认可后方能浇筑。混凝土浇筑时,发现模板有超过允许偏差值的可能及时纠正。⑷侧墙、顶板砼浇筑及养护:①涵洞混凝土采用商品混凝土,罐车运输,砼泵车。砼浇注时,必须对运到施工现场的砼进行严格的检查。如砼坍落度、和易性。②浇注前先对支架、模板、预埋件进行检查,模板内的杂物、积水应清理干净,模板如有缝隙必须填塞严密。③为了防止混凝土自高处向模内倾卸时发生离析,在浇注时,吊车倾卸高度不超过2米,通过串筒下落。④砼浇筑以设计沉降缝为单元格进行,根据沉降缝的设计宽度用塑料泡沫板加以隔开。砼浇筑时严格按照《公路桥涵施工技术规范》要求控制浇注层厚度,以一定的顺序和方向分层浇筑,并在下层砼初凝前浇筑完成上层砼,做到按计划、分段分层连续完成。⑤砼振捣由专业振捣工用插入式振动器进行。使用时,移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模保持50~100mm的距离,并插入下层砼50~100mm;每次振捣完后徐徐提出振动棒。每一振动部位以不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆为止。⑥在浇筑过程中按照规范要求制作砼试件。⑦浇注后24h拆除模板,洒水覆盖养护不少于7d。⑧混凝土浇筑过程中要按照设计要求掺加防裂纤维和减水剂。4、施工缝的处理:由于基础、涵身分别浇注,施工缝应认真处理,施工缝的处理采用人工凿除。在处理层混凝土浇筑完1-2天内,对其表面的水泥砂浆和松弱层进行拉毛,经凿毛处理的混凝土面用水冲洗干净,在浇筑次层混凝土前应对水平缝铺一层厚度为1-20cm的1:2水泥砂浆,对于钢筋砼、盖板砼的现场浇注施工应连续进行,避免施工接缝,当涵身较长时,可沿长度方向分段进行,接缝应设在涵身沉降缝处。5、沉降缝的处理:沉降缝的设置根据设计图纸洞身每墙4-6米设一道沉降缝,沉降缝的构造严格按施工图执行。沉降缝的设置必须上下贯通成一条垂线,基础墙身根据沉降缝的设计长度分段浇筑。浇筑时先在沉降缝位置处用木板作挡块,等到砼达到一定强度后,拆除木板挡块,于沉降缝位置处填塞沥青麻絮。6、出入口砌筑块石在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净。砌筑第一层砌块时,由于基底为黄粘土,必须碾压达到95%的压实度,形成比较好的整体性时,直接坐浆砌筑。砌体分层砌筑,各砌层的块石高度应大致一致,外圈定位行应丁顺相间或两顺一丁排列,砌缝宽度不大于30mm,上下层竖缝错开距离不小于80mm。砌筑时块石安放稳固,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后于块石放好后填满捣实。砌筑上层时,应避免振动下层砌块。砌筑工作中断而恢复砌筑时,要将已砌筑的砌层表面应加以清扫和湿润。在砌筑块石时不能有通缝出现,确保墙体的整体性。砌体外露面勾缝采用平缝法进行,先用水将砌体浇洒湿润再勾缝,按“自上而下”的顺序先勾水平缝后勾竖缝。勾水平缝时用长溜子将灰浆压入缝内,自左向右随压随勾。勾竖缝时用短溜子在灰板上将灰刮起,然后勾入竖缝中,塞密、压平。最后用扫帚扫清余灰。砌体里层平缝宽度不大于30mm,竖缝宽度不大于40mm。7、台背回填通道完成后,当通道砼强度达到设计强度的75%时,进行防水层涂沥青后,方可进行回填土。通道处路堤缺口填土应从通道洞身两侧对称均匀分层回填压实,沿路基纵向不小于2倍孔径范围内填筑,每层松铺厚度15cm.,填筑时确保压实度达到96%以上,以避免工程完工后路面出现开裂和出现跳车现象。涵顶填筑时,通道胸腔部分应先用小型压实机械压实填好后,方可用机械进行大面积回填,第一层的最小摊铺及碾压厚度分别不得小于10
cm和15cm,并避免剧烈的冲击,待顶板上填土超过50cm后方可通车,且在使用震动压路机碾压时,禁止开动震动源。8、施工工艺流程准备工作→施工放样→基础开挖→铺设砂砾垫层→浇注基础→浇注侧墙和顶板→洞口砌注→台背回填→其它每一工序完成后,首先组织质检人员按照专业监理工程师批准的工艺流程和提出的工艺检查程序进行自检,自检合格后,申报专业监理工程师进行检查验收,经检查合格后方可进入下一工序的施工。六、工期人员及设备(一)工期安排为节约劳力和模板周转,该通道以每节沉降缝为界分批浇筑施工,各工序之间互相配合衔接,相互协调。现初步定于2008年3月28日开工,施工进度计划表工程部位工期安排开工日期完工日期备注施工放样22008.3.282008.3.30砂砾垫层42008.3.312008.4.4C20砼基础62008.4.42008.4.10通道底板92008.4.102008.4.19侧墙、顶板182008.4.192008.5.7洞口砌筑62008.5.72008.5.13台
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