聚氯乙烯塑料的种类与用途.docx

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聚氯乙烯塑料的种类与用途

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聚氯乙烯塑料的种类与用途

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聚氯乙烯塑料的种类、用途

内容摘要：

文章简要的概括了聚氯乙烯的种类及在生产生活中的应用，详细的介绍了聚氯乙烯隔板树脂、聚氯乙烯塑窗的开发与应用、聚氯乙烯合金七孔膜在污水处理方面的用途和在节水技术中的意义及聚氯乙烯塑料地板。

关键词：

聚氯乙烯种类用途树脂

Abstract:

thispapersummarizesthetypesofpolyvinylchloride（PVC）andtheapplicationinproductionandlife,detailedintroducesthePVCresin,PVCplasticwindow,partitionofdevelopmentandapplication,PVCalloysevenmembraneinsewagedisposalpurposeandsignificanceofwater-savingtechnologyinandPVCplasticfloor.

Keywords:

PVCresintypeuses

聚氯乙烯本色为微黄色半透明状，有光泽。

透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，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。

是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。

聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成的，是常用的热塑性塑料之一。

它的商品名称简称为“氯塑”，英文缩写为PVC。

纯聚氯乙烯树脂是坚硬的热塑性物质，其分解温度与塑化温度极为接近，而且机械强度较差。

因此，无法用聚氯乙烯树脂来塑制产品，必须加入增塑剂、稳定剂、填料等以改善性能，制成聚氯乙烯塑料，然后再加工成各类产品。

聚氯乙烯，根据加入增塑剂量的多少分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯。

聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。

根据不同的用途可以加入不同的添加剂，使聚氯乙烯塑件呈现不同的物理性能和力学性能。

在聚氯乙烯树脂中加人适量的增塑剂，就可制成多种硬质、软质和透明制品。

纯聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3，加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑料的密度一般在1.15-2.00g/cm3范围内。

硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑剂，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能，可单独用作结构材料。

软聚氯乙烯含有较多的增塑剂，它的柔软性、断裂伸长率、耐寒性增加，但脆性、硬度、抗拉强度降低。

聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可以用作低频绝缘材料。

其化学稳定性也较好。

但聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出氯化氢气体，使聚氯乙烯变色。

其应用温度范围较窄，一般在-15~5°C之间。

由于聚氯乙烯的化学稳定性高，所以可用于防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。

聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑用材。

由于电气绝缘性能优良而在电气、电子工业中，用于制造插座、插头、开关、电缆。

在日常生活中，用于制造凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。

根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM）单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。

目前，世界上多为乙烯法PVC，而我国则主要以电石法PVC为主。

根据应用范围不同，PVC可分为：

通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。

通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。

通用型聚氯乙烯由于制备方法简单、用途广泛，在现货市场上流通的绝大部分都是通用型的聚氯乙烯树脂，而高聚合度的和交联的PVC树脂一般在特殊领域应用较多。

硬质聚氯乙烯塑料在精制盐酸装置中的应用

渭化集团公司渭河实业公司采用有机树脂脱除工业盐酸中的铁离子，以满足集团公司脱盐水工段离子交换树脂再生所需的精酸。

该工艺的实现对管材及设备提出了高的耐蚀性要求，其中酸泵为四氟合金，贮槽为增强塑料，交换柱采用衬胶设备。

管路及部分设备采用硬质聚氯乙烯塑料。

本文就硬质聚氯乙烯的性能及其在盐酸中的应用作简要介绍。

1硬聚氯乙烯塑料的性能聚氯乙烯树脂，由于它的原料来源丰富，价格低于其它合成树脂，可以用吹塑、挤压、注塑、焊接等多种加工方法制成各种制品，其产量曾居世界第一位，现仅次于聚乙烯树脂而居世界第二位。

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂主要成分，加入增塑剂、稳定剂、填料、润滑剂、颜料等，再经过捏合、混练及加工成型等过程而制得。

根据加入增塑剂量的不同，把聚氯乙烯塑料分为硬质塑料和软质塑料两类。

一般在IO0份（重量比）树脂中加入30～70份增塑剂时，塑质地柔软，称为软聚氯乙烯塑料，不加或只加5份以下增塑剂时，塑料的硬度和刚性都比较大，称为硬质聚氯乙烯塑料。

硬质聚氯乙烯塑料具有较高的机械强度（同聚乙烯、石棉酚醛塑料等一般塑料相比）和刚度。

可以通过机械加工、热成型及焊接等方法制成各种化工设备。

特别是它具有优异耐化学腐蚀性能，因而被广泛用作耐腐蚀工程材料，硬聚氯乙烯的最大缺点是耐热性能比较差，因而限制了更广泛的应用。

1．1耐化学腐蚀性能

硬质聚氯乙烯在温度低于50℃的环境时，其耐化学腐蚀性能优于酚醛塑料，聚苯乙烯塑料,有机玻璃等许多常用塑料。

除强氧化剂（如浓度大于50％的硝酸、发烟硫酸等）以外，其能耐各种浓度的酸、碱、盐类溶液的腐蚀。

1．2物理性能

1．2．1比重

硬聚氯乙烯的比重为1．35～1．6，比石棉酚醛塑料稍轻，比聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等重，而只有普通碳钢的1／5。

硬质聚氯乙烯单位重量的价格比普通碳钢高，而单位体积的价格且低于普通碳钢。

1．2．2热导率

硬聚氯乙烯的热导率约为0．14-0．15W／（m·k），和石棉纸板的热导率差不多，只有普通碳钢热导率的1／400～1／500，热导率小，室外使用硬质聚氯乙烯管可减少保温层厚度。

1．2．3耐热性能

硬质聚氯乙烯的耐热性能，常用马丁耐热度来表示。

所谓马丁耐热就是当试样弯曲应力为4．9MPa时，变形达到规定指标时的温度，当其作为不受力构件时，其最高使用温度可以超过马丁耐热度（65℃）而达到86℃。

硬质聚氯乙烯的玻璃化温度约为80℃，在此温度以下，材料变形为弹性变形，超过这个温度材料处于高弹态。

1．2．4耐老化性能

硬聚氯乙烯在光、热、氧等自然环境的长期作用下，其性能会逐渐变坏，即发生老化现象。

硬聚氯乙烯含增塑剂较少，不透明、较厚，经长期室外老化的硬质聚氯乙烯，表面颜色发白。

有关资料报道，对使用13年的硬质聚氯乙烯人孔板，经红外光谱分析，其老化层深度约为0.25mm。

1．3机械性能

1．3．1拉伸强度

硬聚氯乙烯在20℃的瞬时拉伸强度在49MPa以上，高于聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等许多常用塑料，但和钢材相比就低得很多，只有普通碳钢的1／5左右。

硬质聚氯乙烯拉伸试验时，载荷P和变形L的关系见图1。

OA段为弹性变形：

AB段为“缩颈”：

BC段为恒载阶段：

C点出现裂缝：

D点处断裂。

可见硬质聚氯乙烯与金属材料不同，其在A点的屈服限就是强度极限，也就是拉伸强度。

dfyst

温度每升高1℃，硬质聚氯乙烯的拉伸强度就降低0．588MPa左右，表1列出的是国产板材的试验数据。

1．3．2冲击强度

硬聚氯乙烯在20℃的冲击强度大于147×103J／m，约为普通碳钢的1／3；随着温度降低，冲击强度急剧下降，只达到普通碳钢的1／8，但高于石棉酚醛，聚苯乙烯，有机玻璃等。

1．3．3管子持久强度

图2是用悬浮法聚氯乙烯管（32和63）所做的长达19年和17年的持久强度数据。

2硬质聚氯乙烯材料在盐酸装置的应用

以上所述硬质聚氯乙烯塑料的物理化学性能和机械性能是盐酸装置选材的依据，在常温、常压露天工况下，硬质聚氯乙烯管材能够满足精制盐酸的生产。

渭河实业公司精制盐酸装置近两年的运行也说明，该材料适用于压力等级较低，且与盐酸接触的精细化工生产，使用环境温度应低于其马丁耐热度（65℃），防止材料失强。

2．1硬质聚氯乙烯塑料管道及管件

2．1．1管件连接

精制盐酸装置所使用管道规格有63、40、32等。

压力等级为1MPa，管件包括变经管、弯头、球阀、活节、管套、法兰等，均为与管道相配的定型产品，其连结均采用胶粘连接，施工安装方便，不易渗漏，避免了玻璃钢管道、衬胶管道法兰连接漏点过多的弊端。

2．1．2管子强度计算

挤压管的工作压力按以下公式计算：

2．2硬质聚氯乙烯容器

精酸装置在卸酸泵前加一个过滤器，为防止酸雾污染，整个装置设一个除雾器，这两个容器使用压力较低，根据现有的型材自己设计外协加工，使用效果较好。

硬质聚氯乙烯塑料设备若进行强度计算，请参考下式。

有关硬质聚氯乙烯容器的开孔补强，容器结构，容器焊接等请参考有关文献。

2．3管道防老化措施

精制盐酸装置在露天，夏天气温高达40℃，并有强烈阳光照射，防老化采用隔光、绝热保护层。

方法为管道外壁用硅酸铝纤维绝热，绝热层外缠方格玻璃一层，玻璃布外涂环氧树脂清漆（浸透），再缠方格玻璃布一层，外涂环氧树脂。

经过近两年的观察，未防护的局部管道表面有明显的泛白泛黄（灼烧样痕迹）。

而经防护的管线与新管线颜色相差不大，用重锤敲击样品，经过保护的管道弹性较好，裂纹有明显的塑变痕迹，未经保护的管道塑变痕迹不明显，且易脆断（管件边缘敲击）。

2．4进行产品生命周期分析

产品的生命周期是一种产品取之自然又回归自然的全过程，包括原材料的采掘和生产、产品加工和制造、运输、分配与营销、使用、再循环及最终处置等各个阶段，即产品从“摇篮”到“坟墓”的全过程。

通过对生命周期的评估，为产品的开发、生产改造提供信息支持。

除此之外，清洁生产要求企业进行产品生态设计，研究清洁生产的替代技术，为企业的长足发展奠定坚实的基础实施清洁生产的经验认为：

清洁生产为企业提供了一个提高整体管理水平、降低成本、提高效益的平台，与企业效益直接挂钩。

每一次污染都意味着生产成本的提高，从源头消除污染，把污染消除在生产过程中，是现代企业的选择。

在我国加人世贸组织的新形势下，环境与贸易问题将成为今后国际经济合作的焦点问题之一，为了维护我国在国际贸易中的合法权利，避免与环境有关的非关税壁垒的阻截，我们应该与时俱进，完成ISO14000国际环境管理体系的认证工作，提供符合国际环境标准的“绿色产品”，这样才能在国际贸易中立于不败之地，保障我国企业的可持续发展。

3结束语

硬质聚氯乙烯塑料制品的工业应用已很广泛，但资料反映对其制品的使用还处于观察阶段，不能完全预测其使用寿命。

应该注意的是硬质聚氯乙烯塑料强度随温度变化较大，在考虑腐蚀介质的同时，更应考虑其使用温度，以防材料失强。

聚氯乙烯塑窗

随着化学建材的发展，尤其是在加入WTO之后，人们对环保性能的要求提高。

现在欧美各国已明令禁止镉盐的使用。

对产品的铅含量进行严格限制。

而我国大多数PVC装饰产品使用的稳定剂仍是二盐、三盐或复合铅、镉类产品。

由于铅盐对人体会产生和诱发各种疾病并对人们的身体健康形成威胁．对环境会造成污染，己无法满足人们对环保的要求。

PYO塑料型材配方

树脂应选择聚合度在l2o0～1000的聚氯乙烯树脂。

热稳定体系可以根据生产实际要求选择，并注意热稳定剂之间的协同效应和对抗效应。

不同热稳定体系的特点如下稀土稳定剂可以选择有机锡稳定剂，复合稀土稳定剂。

加入加工改性剂可以提高塑化质量，改善制品外观。

一般ACR加工改性剂的加入量为l~--2phr。

加入填料可以降低成本，增加型材的刚性，但对低温冲击强度影响较大，应选择细度较高的活性轻质碳酸钙，加入量在5～15phr。

加入一定量的钛白以起到屏蔽紫外线的作用，钛白应选择金红石型，加入量在4~6phr。

必要时可以加入紫外线吸收剂uV一531、[N327等以增加型材的耐老化能力。

适量加入蓝色和荧光增白剂，可以明显改善型材的色泽。

列举了几种配方，详见表1、表2和表3。

表1有机锡稳定剂配方

配合份数（phr）100

硫醇锡（京锡8l13）2～3

硬脂酸钙1～2

ACR（401）1～2

CPE（35％）8～10

活性轻钙6～8

钛白（金红石型）4～6

PE蜡0.5～1

表2PVC窗框异型材生产工艺配方

配合份数（phr）100

PVC树脂5

复合稳定润滑剂5

TiO210

CPE2

ACR4

纳米Ca~O3（活化）0.1%

PE蜡

表3难燃低烟I~／0--IJ门窗型材

主配合份数（phr）

PVC-SG5100

润滑剂1

CaCO35一l0

钛白粉5—7

样片制备配合

热稳定剂5

复合增塑剂2

抗冲击剂10

FR．X7

表1所示配方的优点：

无毒，粉尘污染小、强度高；缺点：

价格高，生产时有味，不能与使用铅盐稳定剂的PVC物料混合使用。

聚氯乙烯合金七孔膜的污水处理

国内首创的第一种复合多孔超滤膜一一七孔超滤膜是北京中水源膜技术有限公司的核心产品。

多孔膜技术的特点在于，通过独特的设计，在膜丝成型过程中将多孔集成在一根膜丝上，从而提供了集成的强度，不但提供了可靠的超滤分离效果，而且获得了更高的机械强度和使用寿命，并有利于膜丝的封装和膜组件的开发。

用于MBR技术时，集成在一根膜丝上的七个孔可以实现处理液的“多孔分配”过程，在同等情况下延缓膜孔和膜内壁的堵塞，降低浓差极化从而极大地增强抗污染性能。

该工程选定厌氧+预曝+缺氧+MBR+深度处理流程，处理规模2．4m／d，气水比90：

1，其中MBR工艺段采用中水源公司的聚氯乙烯合金七孔膜。

中试实验时间段为7月15日一8,q21日，各种污染物去除效果见表1、表2、表3。

表1COD去除效果

表2NH3-N去除效果

表3BOD去除效果

其他指标的去除效果：

实验系统进、出水pH均在6～9；实验进水SS为l0～30mg／L，出水SS基本为零；实验进水色度较高，在有限次的检测次数中，其最高值为200倍，平均值为175倍，色度较难生物去除，出水色度值为50～70倍。

实践证明：

在内部曝气量为3．5-4．5m／h时，TMP相对稳定，发展缓慢。

7月15日～9月15日，膜系统的跨膜压差TMP缓慢上升至56kPa，从未进行化学清洗。

说明膜本身具有较强的抗污染性；2）恒流量运行相对于恒压运行更有助于减缓膜污染趋势；3）在设计的参数下运行，膜系统可以保持较长时间的稳定性。

综上所述，通过聚氯乙烯合金化进行亲水性改性，以及独特的七孔膜设计，可极大地提高超滤膜的抗污染性能。

具有优异综合性能，成本低廉，适用于污水处理MBR工艺的国产复合多孔超滤膜——七孔超滤膜，可为MBR的进一步大规模商业应用提供有利条件。

聚氯乙烯塑料地板

聚氯乙烯塑料地板是发展较早的一种塑料类装饰装修材料，属于经济型地面材料，价格比较低廉。

聚氯乙烯塑料地板作为新型装饰材料已日益受到市场的重视，逐渐成为室内装修中的一种重要的地面装饰材料。

1聚氯乙烯塑料地板的种类

聚氯乙烯塑料地板是指由高分子树脂及其助剂通过适当的工艺所制成的地面装饰材料⋯。

与涂料、地毯、石材地面相比，聚氯乙烯塑料地板使用性能较好，适应性强，能耐腐蚀，行走舒适，花色品种

多，装饰效果好。

按地板外形可分为聚氯乙烯块状地板和聚氯乙

烯卷材地板，目前常用的是半硬质聚氯乙烯块状地板和带基材的聚氯乙烯卷材地板。

半硬质聚氯乙烯块状地板

半硬质聚氯乙烯块状地板是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适当助剂生产的用于建筑物内地面铺设的地板。

一般呈方块状，按结构可分为同质地板和复合地板。

带基材的聚氯乙烯卷材地板

这种地板以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适当助剂，在片状连续基材上，经涂敷工艺生产的卷材地板。

按中间层的结构可分为带基材的发泡聚氯乙烯卷材地板和带基材的致密聚氯乙烯卷材地板。

聚氯乙烯塑料地板的优点

（1）环保再生。

聚氯乙烯塑料地板是可以再生利用的地面材料，对于保护自然资源和生态环境有着积极意义

（2）超轻超薄。

聚氯乙烯塑料地板厚度只有2～3mm，每平米重量仅2～3，不足普通地面材料的l0％

（3）耐磨、耐刮擦。

复合型的聚氯乙烯塑料地板表面有一层特殊的透明耐磨层，其耐磨转数可达30000转。

而在传统的地面材料中，较为耐磨的强化木地板耐磨转数仅有13000转，好的强化地板也仅有20000转。

同质透心的聚氯乙烯塑料地板，由于从上到下表里如一，材质花纹色泽相同，所以只有在磨透的情况下，地面材料才会破坏，所以更是超强耐磨。

（4）高弹性和强抗冲击。

聚氯乙烯塑料地板质地较软，所以弹性很好，在重物的冲击下有良好的弹性恢复，能减少人员的滑到摔伤，同时对于重物冲击破坏也有很强的弹性恢复，不易造成损坏。

（5）防滑。

聚氯乙烯塑料地板表层的耐磨层有特殊的防滑性，与普通的地面材料相比，聚氯乙烯塑料地板在粘水的情况下脚感更涩，更不容易滑到。

（6）防火。

聚氯乙烯塑料地板可以达到B1级防火，这是建材防火的最高标准。

（7）防水。

聚氯乙烯塑料地板由于主要成分是塑料，只要不是长期的被浸泡就不会受损。

（8）吸音。

聚氯乙烯塑料地板有普通地面材料无法相比吸音效果，吸音可达20dB。

（9）抗菌。

聚氯乙烯塑料地板表面经过特殊的抗菌处理，对多数细菌都有较强的杀灭能力。

（10）接缝小和无缝焊接。

特殊花色的块材经严格的施工安装，接缝非常小；卷材的聚氯乙烯塑料地板用无缝焊接技术可以达到完全无缝。

（11）裁剪拼接简单。

用较好的美工刀就可以任意裁剪，用不同花色的材料组合，达到理想的装饰效果。

（12）安装施工快捷。

聚氯乙烯塑料地板安装施工比较快捷，不用水泥砂浆，24小时后就可使用。

（13）花色品种繁多。

聚氯乙烯塑料地板有特别多的花色品种如：

地毯纹、石才纹、木地板纹等，还可以实现个性化订制。

纹路逼真美观，配以丰富多彩的附料和装饰条，能装饰出绝美的装饰效果。

21世纪是塑料工业快速发展时期，应加快开发化学建材的步伐，要在我国大力发展化学建材，要推广塑料门窗，塑料上（下）水管道，要在厨房、浴室、卫生间推广塑料制品。

而新型微发泡仿木塑料，则可在厨房、浴室、卫生间和住房中发挥越来越大的用用。

发展微发泡仿木塑料符合国家宏观调控计划。

挤出产品如门窗界型材、中空格子板、低发泡板等。

采用表面覆膜技术贴上保护膜或装饰膜。

以提高产品档次，增加附加值。

国家非常重视PVC树脂及其制品的发展。

一直加大力度进行PVC的原料路线改造，由高能耗、重污染、落后的电石法转变为乙烯氧氯化法工艺路线，并努力增加制品中硬质产品的比例，扩大其化学建材中的应用范围。

2010年，塑窗的需求量将达到6000万m2，PVC异型材需求虽将达50～60万吨。

塑料建材制品的地位在当前及今后将显得极为重要，其应用范围日益广泛。

化学建材是住宅产业现代化的发展需要和建筑节能的需要。

建筑业的大好形势为化学建材提供了广阔的市场。

同时随着人民生活水平的提高，建筑已从量的需要向质的提高转化。

如果将化学建材作为一个新兴产业来扶植和发展的话，当前正面临着一个历史性的机遇，即我国2010年发展规划中对建筑物节能提出新的标准，要求实施建筑节能5O％的目标。

在建筑物中，门窗、墙体、屋面、地面为建筑能耗的四大部位，其中门窗损耗约占5O％以上，排列首位。

因此发展新型节能型化学建材是实现建筑节能的需要的关键所在。

随着我国经济不断发展，国家将大力推广和使用化学建材，聚氯乙烯制品中硬制品的比例将不断提高，尤其是各种新型管材、板材和型材等需求增长迅速。

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