PVC及其衍生物的新工艺、新用途介绍

作者:段少陪吉瑞麟石捷夫霍诗凡时间:2018-07-11 09:33:48  来源:  阅读次数:49次 ]

摘 要:文章介绍了近些年来PVC行业及CPVC行业的发展概况,浅述了PVC和CPVC的传统制备方法和应用。重点介绍了PVC热稳定性提升的新工艺以及PVC的新应用。并且也阐述了CPVC性能提高的方法以及其共混改性研究的概况。
关键词:PVC;CPVC;CPVC共混体系

1 PVC 新工艺和新用途介绍
1.1 国内 PVC 行业发展现状
   PVC 是聚氯乙烯的缩写,五大通用树脂中 PVC 的产量排在第二位,是我国大力发展并且支持研发的一种塑料建材。现在我国各个行业处于经济转型阶段,PVC 行业也不例外。而且随着原料价格的上涨,收益也在不断的被压缩。目前我国制备PVC 的工业方法主要有两种 :一种是乙烯法,这种方法就是利用乙烯为原料生产出氯乙烯,然后再进一步生产出 PVC ;另一种方法是电石法,电石法工业化的时间早于乙烯法的时间,但是因为其污染大,能耗高,现在已经慢慢的被淘汰了。
1.2 PVC 制备的新工艺
   传统的制备 PVC 的方法有以下三种 :(1)悬浮聚合法 ;(2)乳液聚合法 :(3)本体集聚合法。这些传统方法制备出来的 PVC 虽然具有耐腐蚀、难燃、透明性好等特点,但是热稳定性差,而且在一般的加工温度下难以降解。随着人们环保意识的逐渐增强,要对 PVC 进行改造的声音就越来越大。到目前已经有很多学者对着一方面开展了不同的研究,着重提高其热稳定性和可降解性。经过研究发现,理想结构的 PVC 热稳定性极好,但是现
实生活中的 PVC 之所以热稳定性差是因为在工业生产中很难制备出理想的 PVC。一般来说现实生活中应用的 PVC 里面都有烯炳基氮等结构,这些结构的不稳定性导致了 PVC 的不稳定性。因此为了增强其稳定性,只能从加工工艺上来解决这一问题,从而减少不稳定基团的生成。但是由于这一条件要求过高,所以在实际生活中人们往往采用“热稳定剂”来提高 PVC的稳定性。一般传统的热稳定剂只需满足以下四个条件之一即可 :(1)直接取代 PVC 的结构缺陷,消除不稳定结构 ;(2)能偶遇 PVC 热降解释放出的 HCl 反应,抑制 PVC 的热分解 ;(3)可和 PVC 热降解生成的共轭多烯加成,阻止其进一步反应 :(4)可抑制自动氧化降解。但是传统的热稳定剂一般都含有 Pb、Cd 等有毒元素。因此开发一种新的热稳定剂是十分必要的。目前有种锌基无毒的热稳定剂正在开发中,虽然尚未取得在工业方面的应用,但是已经有一些不小的突破了。
1.3 PVC 的新应用
   传统的 PVC 的用途已经十分广泛,包括建筑、工业、日用等各个方面。可以说现代工业 PVC 的影响巨大。正因如此,我国目前又在开发新型的 PVC 材料。改进的方向主要表现在以下两个方面 :(1)经过对 PVC 材料的改性,通过添加一定的化学用剂,然后使用先进的增塑工艺,可以大大提高 PVC塑钢的性能,使其能够在电气系统中取代钢管 ;(2)将废弃的木纤维和塑料作为主要的原料,通过一定的手段经过加工之后可以制成新型的 PVC 用来代替木材。
2 CPVC 新工艺和新用途介绍
2.1 国内 CPVC 行业发展现状

   CPVC 是由 PVC 氯化制得的衍生物。是一种新型的工程塑料,其应用前景广阔,它的主要优点是耐高温、力学性能优异、化学性能稳定、阻燃性能好、导热系数低等。CPVC 主要用于制造管材及在一定条件下充当腐蚀介质。现在的 CPVC 的生产基本上被国外垄断,国内只有两家公司能够掌握这一技术,但仍与国外有较大差距。
2.2 CPVC 制备的新工艺
   传统的制备 CPVC 的方法有四种 :(1)溶液法 :采用有机溶剂为溶剂,例如,四氯化碳,将 PVC 溶解,配成均相溶液,在一定的外界条件下与氯气反应生成 CPVC ;(2)水相悬浮法 :在盐酸或者水里融入 PVC,再加入助溶剂,然后在一定条件下通入氯气,经过脱酸、水洗、中和等步骤得到 CPVC 产物 ;
(3)气固相法 :将干燥 PVC 中通入氯气,然后在一定条件下制得 CPVC 树脂 ;(4)液氯法 :采用一定量的液氯,在其中溶解 10%~20% 的 PVC,使其成为凝胶,然后再在一定的调节和步骤下制得 CPVC 产物。
但是由这些方法制备出的 CPVC 还是有一定的提升空间。可以类比 PVC 的热稳定性提升。现在,在提升 CPVC 方面最常用的方法就是添加稳定剂、润滑剂、加工助剂等一些其他的助剂。其中添加稳定剂的原因是 CPVC 的加工温度一般较高,但是 CPVC 的对热十分敏感。加入润滑剂是因为 CPVC 熔体的粘度系数大,一般的注射成型会让其发生破裂。而加入加工助剂则是为了提高其塑化性能,传统的 CPVC 易破碎,微粒之间的相互作用极差。
2.3 CPVC 的新应用
    CPVC 生产方法不止一种,因此生产出的 CPVC 就分成了两类,一类是均质 CPVC,其溶解性能好、机械性能差,一般涂料或者纤维的改性剂会采用均质 CPVC。另一种则是非均质CPVC,它的理化性能与均质 CPVC 相差较大。非均质 CPVC耐热性、耐腐蚀性、阻燃性能都十分优异。已经广泛地应用于化工、建材甚至于一些航空领域。现在的研究更倾向于对 CPVC 的改性,而这其中又是以CPVC/PVC、CPVC/ABS 等共混体系研究为主。随着混合体系越来越向多元化发展,能够有效地提高 CPVC 的某些性能,不同的混合体系之间的调节配合也更加和谐。目前来说,不少实验室都制备出了性能更加优异的共混体系,但是距离工业化生产尚有一定的距离。希望我国能够尽快突破这一难关,真正的掌握制备优异性能的 CPVC 的工艺。
参考文献 :
[1] 吴茂英.PVC热稳定剂的发展趋势与技术进展[J].塑料,2010(39):1-7.
[2] 解骢浩,朱跃统,熊毓文,徐婷婷.利用CPVC改善PVC共混料的性能[J].聚氯乙烯,2017(45):14-17.
[3] 皮红,周诗雨,郭少云.氯化聚氯乙烯的增韧改性[J].高分子材料科学与工程,2006(22):110-113.
[4] 张军锋,杨黎博,何旭东,康永.CPVC行业现状及其发展[J].聚氯乙烯,2017(45):5-9.
[5] 郎需霞.中国PVC行业现状及发展趋势(待续)[J].聚氯乙烯,2015 (43):1-13.
[6] 周能,李飞,张遵.国内CPVC共混研究最新进展[J].中国氯碱,2017 (10):19-25

本站论文资源均为来自网络转载,免费提供给广大作者参考,不进行任何赢利,如有版权问题,请联系管理员删除! 快速论文发表网(www.ksfbw.com)本中心和国内数百家期刊杂志社有良好的合作关系,可以帮客户代发论文投稿.

投稿邮箱:ksfbw@126.com
客服Q  Q: 论文发表在线咨询82702382
联系电话:15295038833

本站论文资源均为来自网络转载,免费提供给广大作者参考,不进行任何赢利,如有版权问题,请联系管理员删除!

广告推荐

文章评论

共有 0 位网友发表了评论

阅读排行

推荐文章

最新文章