【正文】 ............................................................................. 40 環(huán)境保護 ............................................................................................................. 40 公用工程 ............................................................................................................. 40 供水 .............................................................................................................. 40 供電 .............................................................................................................. 41 供暖 .............................................................................................................. 41 通風 .............................................................................................................. 41 致 謝 ........................................................................................................ 43 參考文獻 ................................................................................................... 44 1 1總論 概述 聚氯乙烯（ PVC）概述與應用范圍 聚氯乙烯簡稱 PVC，是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均（ OVC）聚物和氯乙烯（ PVC）共聚物統(tǒng)稱為氯乙烯樹脂。聚氯乙烯（ PVC）為無定形結構的白色粉末，支化度較小。工業(yè)生產的聚氯乙烯（ PVC）分子量一般在 5 萬～ 12 萬范圍內，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加；聚氯乙烯（ PVC）無固定熔點， 80～ 85℃時開始軟化， 130℃時轉變?yōu)檎硰棏B(tài)， 160～ 180℃時則開始轉變?yōu)檎沉鲬B(tài)。聚氯乙烯（ PVC）有較好的機械性能，抗張強度 60MPa 左右，沖擊強度 5～ 10kJ/m2，有優(yōu)異的介電性能但對光和熱的穩(wěn)定性差，在 100℃以上或經長時間陽光曝曬，就會分解而產生氯化氫并進一步自動催化分解，引起變色其物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。 聚氯乙烯（ PVC）非常堅硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數溶劑中，對有機和無機酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。聚氯乙烯（ PVC）溶解在丙酮 二硫化碳或丙酮－苯混合溶劑中可用于干法紡絲或濕法紡絲而成 纖維，稱氯綸。 另外，聚氯乙烯（ PVC）具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨并具有較好的保暖性和彈性。 聚氯乙烯（ PVC）可通過模壓成型、層合成型、注塑成型、擠塑成型、壓延成型、吹塑中空成型等方法進行加工，所以聚氯乙烯（ PVC）制品廣泛用工業(yè)、農業(yè)、建筑業(yè)、電子電氣、交通運輸、電力、電訊通信業(yè)、包裝業(yè)等各個領域。聚氯乙烯（ PVC）的硬質制品甚至可代替金屬制成各種工業(yè)行材，如門窗、管道、閥門絕緣板和防腐材料等，也可用做收音機、電話、電視機、蓄電池等外殼或家具、玩具等。聚氯乙烯（ PVC）輕質品則可制成薄膜，加工制作雨披、桌布、包裝材料、農膜等，其再加工產品可以制成人造革、電線、電纜等的絕緣層 [1]。 聚氯乙烯（ PVC）改性品種 聚氯乙烯（ PVC）性脆，熱穩(wěn)定性差，不易加工。為了改善其性能，增加2 品種，可進行改性，改性的品種有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。 [2] (1) 氯乙烯共聚物 氯乙烯可以和乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯類等單體共聚，共聚物的產量占聚氯乙烯總產量的 25%以下。 (A) 氯乙烯 醋酸乙烯酯共聚物 采用懸浮共聚法，一般生產醋酸乙烯酯含量 3%～ 5%和 13%～ 15%的兩個品級，可用于制造塑料地板、涂料、薄膜、壓塑制品、唱片及短纖維等。 (B) 氯乙烯 偏二氯乙烯共聚物 美國陶氏化學公司在 30 年代就研制成功了偏二氯乙烯含量在 50%以上的氯乙烯共聚物，商品名莎綸 B(Saran B)這種共聚物耐老化，耐臭氧，機械性能好，能溶于四氫呋喃、環(huán)己酮及氯苯等有機溶劑，溶液具有較好的粘合性與成膜性。用這種共聚物制得的薄膜無毒、透明，具有極低的透氣性與透濕性，是極好的食品包裝材料。這種共聚物也是一種優(yōu)良的防腐蝕材料。由其制造的纖維稱偏氯綸，可做漁網、座墊編織物和化工濾 布等。 (C) 丙烯 氯乙烯或乙烯－氯乙烯共聚物 丙烯含量約 10%的共聚物，用于吹塑成型和注射成型等。與氯乙烯 醋酸乙烯酯共聚物相比，加工溫度較低、且與熱分解溫度間隔大，熔體流動性好，無毒，透明。乙烯 氯乙烯共聚物，也是用懸浮法在 75℃和壓力 ～ 96MPa 下共聚而成，乙烯含量為 4%～ 43%，具有高耐沖擊性，高透明度和優(yōu)良的加工性能，無毒，可制透明度高的薄膜、容器等。 (D) 氯乙烯接枝共聚物 以乙烯－醋酸乙烯酯樹脂為基材的氯乙烯接枝共聚物，具有優(yōu)良的耐沖擊性、耐氣候性和耐熱性，適于作室外用建筑材料。用聚丙烯酸酯與氯乙烯的接枝共聚物。在西歐，接枝共聚物已有逐步取代相應的共混物的趨勢。 (2) 聚氯乙烯共混物 聚氯乙烯板材用其他樹脂與 PVC 共混，是一種能多方面改進 PVC 性能的好方法。用機械共混法使 PVC 與乙烯 醋酸乙烯酯樹脂共混，能起到長效的增塑作用，改善沖擊強度、耐寒性及加工性。聚氯乙烯與丁腈橡膠，氯化聚乙烯或 ABS 樹脂共混，也可以顯著改善韌性，耐寒性和加工性。與甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯 共聚物（見聚苯乙烯）的共混物，不僅沖擊強度高，而且3 可以得到透明制品。聚氯乙烯共混物的研究與生產，品種不斷增加，使用范圍不斷擴大。 (3) 氯化聚氯乙烯 聚氯乙烯（ PVC）經氯化而得的一種熱塑性樹脂，由溶液氯化法制得的，俗稱過氯乙烯，簡稱 CPVC，含氯量 61～ 68%，氫原子沒有全部被氯取代。白色或淡黃紫色粉末，溶解性比聚氯乙烯好，能溶于丙酮、氯苯、二氯乙烷和四氯乙烷，耐熱性比聚氯乙烯高 20～ 40℃，耐寒性比聚氯乙烯約低 25℃，不易燃燒，耐氣候、耐化學藥品及耐水性均優(yōu)，可以用擠出法生產管材 ,主要作熱水上水管使用。氯化聚氯乙烯的溶液有良好的粘合性、成膜性和成纖性，可用于膠粘劑、清漆和紡絲。膠粘劑主要用于粘接聚氯乙烯（ PVC）板及其制品。清漆的漆膜能耐腐蝕、柔軟、耐磨且剝離強度高，用它紡成的絲稱過氯綸，對酸、堿、鹽皆穩(wěn)定，適于作耐化學腐蝕的濾布、工作服、篩網、漁網和運輸帶等。 其生產方法有兩種： （ A） 溶液氯化法 將聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷，在襯鋁或搪瓷的反應釜中，于光或自由基引發(fā)下，攪拌并通入氯氣，在 70℃下氯化，氯化過的氯化聚氯乙烯溶液經水析、水洗、過濾、干燥即得白色絮狀顆粒成品。此法操作 和設備均較簡單，但氯化時間較長。 （ B） 懸浮氯化法 將聚氯乙烯（ PVC）懸浮于含二氯甲烷膨潤劑的水或稀鹽酸溶液中，在加壓釜內通入氯氣，于 60℃下氯化，產物用乙醇沉淀出來。此法氯化時間短，但操作不易掌握，設備要求高，工業(yè)上較少采用。加工可分為各組分的混合、塑化及成型加工三個步驟。樹脂與按配方添加的各種助劑配合時，可用捏和機或高速攪拌混合機均勻混合，再經擠出機塑化、切粒，即得到塑化好的粒料。這種粒料可以貯存待用或出售。粒料經擠出、吹塑、壓延或注射成型加工為各種制品，也可以直接用混好的粉料（也稱干混料）進行硬制 品的加工。 聚氯乙烯（ PVC）生產行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 聚氯乙烯（ PVC）廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸業(yè)、電力電訊、包裝業(yè)等各個領域。 2020 年我國聚氯乙烯（ PVC）生產能力約為 1200 萬噸，產量為 1100 萬噸，凈進口量達近 200 萬噸，消費年增長率在 ％左右。隨著節(jié)水灌溉政策、建筑用化學建材、包裝業(yè)、電子電氣業(yè)、汽車業(yè)等下游行4 業(yè)對聚氯乙烯（ PVC）的需求急速增長，未來幾年我國對聚氯乙烯（ PVC） (PVC)的需求依然會保持較高的增長速度。 2020 年全球 PVC 消費量約為 3500 萬噸，預 計到 2020 年我國聚氯乙烯（ PVC）樹脂的需求量將達到近 1500 萬噸， 2020年將達到 2160 萬噸。 聚氯乙烯（ PVC）產品的分類和命名 聚氯乙?。?PVC）產品分類 根據生產方法的不同， PVC 可分為：通用型 PVC 樹脂、高聚合度 PVC樹脂、交聯(lián) PVC 樹脂。通用型 PVC 樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的；高聚合度 PVC 樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂；交聯(lián) PVC 樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。 根據氯乙烯單體的獲得方法來區(qū)分，可分為電石法、乙烯法和進口（ EDC、 VCM)單體法（習慣上把乙烯法和進口單體法統(tǒng)稱為乙烯法）。 根據聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是目前產量最大的一個品種，約占 PVC 總產量的 80%左右。四種聚氯乙烯的基本特性見表 。 [3] 表 11 不同合成方法制得聚氯乙烯（ PVC）產品特性比較 生產方法 特性 懸浮聚合法 不含金屬離子，有良好的電絕緣性及熱穩(wěn)定性 乳液聚合法 顆粒較細，含雜質較多，電絕緣性及熱穩(wěn)定性不及懸浮法 本體聚合法 含雜質極少純度高。熱穩(wěn)定性和電絕緣性優(yōu)于懸浮法 溶液聚合法 含雜質極少純度高，成本高，價格高。聚合物的分子量不高 聚氯乙稀（ PVC）產品命名 懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度分六個型號： XS XS2……XS 6； XJXJ2…… 、 XJ6。型號中各字母的意思： X懸浮法； S疏松型； J緊密型；國產懸浮法聚氯乙烯的特性請見表 。 [4] 5 表 12 國產懸浮法聚氯乙烯的特性 產品型號 絕對黏度 mPas 平均聚合度 XS1 / XJ1 2 . 1 0 ≥1340 XS2 / XJ2 ～ 1110～ 1340 XS3 / XJ3 ～ 980～ 1110 XS4 / XJ4 ～ 850～ 980 XS5 / XJ5 ～ 720～ 850 XS6 / XJ6 ～ 590～ 720 聚氯乙烯（ PVC）生產方法 [5] 聚氯乙烯（ PVC）是由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度 n 一般在50020200 范圍內，其分子結構式如下： 聚氯乙烯（ PVC）按聚合方法分四大類：懸浮法聚氯乙烯（ PVC），乳液法聚氯乙烯（ PVC）、本體法聚氯乙烯（ PVC）、溶液法聚氯乙烯（ PVC）。本設計計劃采用懸浮法生產聚乙烯。懸浮法 (主要是水相懸浮法 )生產的氯化聚氯乙烯（ PVC）為非均質產品 ,溶解度相對于溶液法產品低 ,但熱穩(wěn)定性高 ,主要用于制造管材、管件、板材等 [4]。 懸浮聚合法 [6] 使單體呈微滴狀懸浮分散于水相中，選用的油溶性引發(fā)劑則溶于單體中，聚合反應就在這些微滴中進行，聚合反應熱及時被 水吸收，為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散，需要加入懸浮穩(wěn)定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發(fā)劑多采用有機過氧化物和偶氮化合物，如過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進行的。聚合后，物料流入單體回收罐或汽提塔內回收單體。然后流入混合釜，水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應盡可能從樹脂中抽除。聚合時為保證獲得規(guī)定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚，必須控制好聚合過程的溫度和壓力。樹脂的粒 度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩(wěn)定劑的選擇與用量控制。樹脂的質量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱6 穩(wěn)定性、色澤、雜質含量及粉末自由流動性等性能來表征。聚合反應釜是主要設備，由鋼制釜體內襯不銹鋼或搪瓷制成，裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套，或內冷排管、回流冷凝器等。為了降低生產成本，反應釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發(fā)展，最大已達到 20