聚氯乙烯PVC材料概述學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1聚氯乙烯聚氯乙烯PVC材料材料(cilio)概述概述第一頁，共23頁。oride polymer），是由氯乙烯單體在引發(fā)劑作用(zuyng)下聚合而成的熱塑性樹脂。n分子式：（CH2-CHCl）nn2.結(jié)構(gòu)：聚氯乙烯分子鏈結(jié)構(gòu)如下：nCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHn聚氯乙烯分子結(jié)構(gòu)ClClCl第1頁/共22頁第二頁，共23頁。insh)法、聯(lián)合法、氧氯化法等。（1）乙炔電石(dinsh)法：CHCH+HCl CH2=CHCl（2）聯(lián)合法：CH2=CH2+Cl2CH2Cl-CH2Cl CH2=CHCl+HClCHCH+HCl CH2=CHCl（3）氧氯化法：2CH2=CH2+C

2、l2+1/2O2 2CH2=CHCl+H2O氧氯化法是隨著石油工業(yè)的發(fā)展于20世紀(jì)60年代問世的，由于原料豐富，節(jié)省電能，成本較低，是當(dāng)前生產(chǎn)氯乙烯的主要方法第2頁/共22頁第三頁，共23頁。-CHCl）n聚合過程(guchng)中聚合度由聚合溫度來控制，聚合速率由引發(fā)劑用量來調(diào)節(jié)。工業(yè)上采用的聚合方法有四種：懸浮聚合、乳液聚合、本體聚合和溶液聚合。聚合方法溫度調(diào)節(jié)聚合度聚合物形態(tài)工藝及產(chǎn)物特點(diǎn)懸浮聚合容易低粉狀小粒子工藝成熟后，后處理簡(jiǎn)單，質(zhì)量好，成本低，占PVC總產(chǎn)量90%左右，用途廣泛。乳液聚合容易高糊狀生產(chǎn)易連續(xù)化，產(chǎn)品粒細(xì)，但后處理復(fù)雜，含雜質(zhì)較多，電絕緣性、熱穩(wěn)定性及色澤較差，一般

3、用于糊塑料。本體聚合難低粉狀小顆粒工藝簡(jiǎn)單，樹脂純度高，性能優(yōu)異，適宜制造高度透明制品，但反應(yīng)熱不易排除溶液聚合容易低糊狀成本高，樹脂與溶劑分離及溶劑回收工藝復(fù)雜，僅限于制造特殊涂料第3頁/共22頁第四頁，共23頁。性能硬質(zhì)PVC軟質(zhì)PVC性能硬質(zhì)PVC軟質(zhì)PVC相對(duì)密度1.351.461.161.35最高工作溫度/7050100吸水率（浸24h）/%0.070.50.150.8熱導(dǎo)率/W/(mK)0.1260.2930.1260.167拉伸強(qiáng)度/MPa35521024線膨脹系數(shù)/（x10-5K-1）518725伸長率/%40100500體積電阻率/（cm）1012101610111014彎曲

4、強(qiáng)度/Mpa70112介電損耗角正切（106Hz） 0.05790.0579壓縮強(qiáng)度/MPa5585約8.8相對(duì)介電常數(shù)（60106Hz）23.649懸臂梁沖擊強(qiáng)度/（J/m）21.5105.8介電強(qiáng)度/（kV/mm）1814邵氏硬度7585（D）5095（A）第4頁/共22頁第五頁，共23頁。(jio d)，固體表現(xiàn)良好的力學(xué)性能。力學(xué)性能的數(shù)值不僅取決于相對(duì)分子量的大小，而且與所添加助劑的種類和數(shù)量也有關(guān)。第5頁/共22頁第六頁，共23頁。度PVC開始軟化。PVC的Tg在8085。PVC熱穩(wěn)定差，無論受熱或日光都能引起變色，逐漸變?yōu)辄S色(hungs)、橙色、棕色直到黑色，伴隨著力學(xué)性能和化

5、學(xué)性能的降低。第6頁/共22頁第七頁，共23頁?；瘜W(xué)介質(zhì)濃度/%質(zhì)量變化/%拉伸強(qiáng)度保持率/%外觀變化硫酸300.00790.0無氫氧化鈉30-0.04294.2無甲醛370.02094.5發(fā)白，失去光澤乙醇950.02090.8無汽油120-0.02691.4無苯一天后，分層失光丙酮2h即發(fā)白，分層氯磺酸0.5h后全部碳化第7頁/共22頁第八頁，共23頁。的電絕緣材料之一。PVC塑料的電性能還取決有配方設(shè)計(jì)，不同配方制得的PVC絕緣材料適用于不同應(yīng)用場(chǎng)合。第8頁/共22頁第九頁，共23頁。生性主要有兩個(gè)方面：（1）樹脂中殘留的氯乙烯單體，經(jīng)試驗(yàn)證明是對(duì)人體有害的；（2）在加工過程中使用的許多

6、工業(yè)助劑，尤其是熱穩(wěn)定劑具有不同程度的毒性。近年來，隨著PVC合成技術(shù)(jsh)的提高，PVC樹脂中氯乙烯單體的含量成功降低到5x10-6以下，可生產(chǎn)出食品級(jí)PVC樹脂。除毒性外，PVC的衛(wèi)生性還應(yīng)考慮助劑的析出和在溶劑中的析出問題。第9頁/共22頁第十頁，共23頁。1）成型加工中的熱穩(wěn)定性：PVC的黏流溫度在136以上，在140即產(chǎn)生大量分解，給PVC成型加工帶來很大困難。因此，成型加工中必須加入熱穩(wěn)定劑來提高分解溫度，對(duì)于軟制品(zhpn)還可以加入增塑劑來降低黏流溫度。加入熱穩(wěn)定劑后分解溫度可達(dá)到200。第10頁/共22頁第十一頁，共23頁。的流變性屬于非牛頓流體，黏度的變化不但與溫度有

7、關(guān)，而且(r qi)與剪切速率有關(guān)。第11頁/共22頁第十二頁，共23頁。慢，熔體強(qiáng)度低，易引起熔體流動(dòng)缺陷，需加入加工改性劑來克服這些(zhxi)缺點(diǎn)，加快樹脂的塑化過程中的凝膠化速度，提高熔體的流動(dòng)性，達(dá)到改善制品質(zhì)量的目的。ACR是一類丙烯酸酯類共聚物，是PVC最常用的加工改性劑。第12頁/共22頁第十三頁，共23頁。熱分解。因此，除了(ch le)加入穩(wěn)定劑外，成型加工設(shè)備應(yīng)具有避免物料長期受熱、便于熔體流動(dòng)的特性。a.選用深螺槽螺桿；b.采用快速塑化和高速注射工藝；c.制品設(shè)計(jì)避免尖角，規(guī)避應(yīng)力集中；d.設(shè)備、模具與PVC接觸的部分應(yīng)注意防腐處理。（5）其他PVC是無定形聚合物，當(dāng)熔

8、融物冷卻時(shí)，收縮率不大，一般UPVC為0.1%0.6%，SPVC為1.0%2.5%；PVC的極性使其具有易著色和易印刷的優(yōu)點(diǎn)。第13頁/共22頁第十四頁，共23頁。與制品：PVC擠出成型制品有兩大類：一類是軟質(zhì)制品，一般用相對(duì)分子(fnz)質(zhì)量較高的PVC樹脂（SG-1SG-4），用單螺桿擠出機(jī)可順利成型，制品主要有薄膜、軟管、電線電纜等；另一類是硬質(zhì)制品，一般選用相對(duì)分子(fnz)質(zhì)量較低的PVC樹脂（SG-4SG-7），用單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)均能成型。硬質(zhì)制品有硬管、硬板、異型材。（2）注射成型與制品：注射成型對(duì)物料流動(dòng)性要求較高，增加加工難度。為降低成型加工溫度，一般UPVC選用相對(duì)分子

9、(fnz)質(zhì)量較低的PVC樹脂。注塑制品主要有兩類：a.管件b.鞋類。第14頁/共22頁第十五頁，共23頁。要產(chǎn)品。選用PVC樹脂和無毒助劑生產(chǎn)的壓延薄膜用于制造輸血(sh xu)袋、輸液袋等醫(yī)用制品已得到廣泛應(yīng)用。第15頁/共22頁第十六頁，共23頁。助劑1.增塑劑：良好的相容性增速效率高耐久性好無毒優(yōu)良的加工性價(jià)廉易得增塑劑應(yīng)滿足要求第16頁/共22頁第十七頁，共23頁。第17頁/共22頁第十八頁，共23頁。第18頁/共22頁第十九頁，共23頁。發(fā)泡劑物理發(fā)泡劑化學(xué)發(fā)泡劑利用其在一定溫度范圍內(nèi)物理狀態(tài)的變化而產(chǎn)生氣體，在使用過程中不發(fā)生化學(xué)變化指在發(fā)泡過程中通過化學(xué)變化產(chǎn)生氣體而達(dá)到發(fā)泡目

10、的的物質(zhì)第19頁/共22頁第二十頁，共23頁。類材料制造的方便性、以及這類材料與靜脈（intravenous，IV）注射液和血液之間良好的相容性，使其在醫(yī)療領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用(yngyng)。PVC在各種各樣的醫(yī)療產(chǎn)品中有著悠久的使用歷史。PVC在醫(yī)療產(chǎn)品中的應(yīng)用(yngyng)包括輸液袋、輸血袋、輸注設(shè)備等等。這些醫(yī)療設(shè)備經(jīng)過了世界范圍內(nèi)包括FDA在內(nèi)的無數(shù)政府機(jī)構(gòu)和獨(dú)立健康機(jī)構(gòu)的嚴(yán)格的監(jiān)管審查。在過去40多年的使用過程當(dāng)中，這些材料的安全性已經(jīng)經(jīng)過了50億到70億急性接觸住院天數(shù)以及10億到20億慢性接觸住院天數(shù)的證明，并沒有發(fā)現(xiàn)PVC類材料具有任何反作用。第20頁/共22頁第二十一頁，共2

11、3頁。具有優(yōu)異的性能。主要就是增塑劑。在PVC中加入增塑劑是為了改進(jìn)PVC的柔軟性、耐寒性、增進(jìn)光穩(wěn)定性。不同用途的PVC制品，增塑劑的添加量不同。研究表明，含有鄰苯二甲酸酯類的PVC遇上油脂或在100以上高溫環(huán)境下，很容易(rngy)釋放。醫(yī)療器械國家標(biāo)準(zhǔn)中涉及到DEHP的標(biāo)準(zhǔn)。GB14232.1-2004人體血液及血液成分袋式塑料容器第1部分傳統(tǒng)型血袋適用于以使用DEHP增塑劑的PVC為主的血袋，規(guī)定血袋公稱容量在300ml500ml時(shí)醇出物（DEHP）不大于10mg/100ml，在150ml300ml時(shí)不大于13mg/100ml，小于150ml時(shí)不大于14mg/100ml。第21頁/共22頁第二十二頁，共23頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)會(huì)計(jì)學(xué)。CHCH+HCl CH2=CHCl。2CH2=CH2+Cl2+1/2O2