PVC材料:高分子材料-中文百科頻道

基本簡介

PVC，全名為Polyvinylchloride，主要成份為聚氯乙烯，另外加入其他成分來增強其耐熱性，韌性，延展性等。這種表面膜的最上層是漆，中間的主要成分是聚氯乙烯，最下層是背塗粘合劑。它是當今世界上深受喜愛、頗為流行并且也被廣泛應用的一種合成材料。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二。據統計，僅僅1995年一年，PVC在歐洲的生産量就有五百萬噸左右，而其消費量則為五百三十萬噸。在德國，PVC的生産量和消費量平均為一百四十萬噸。PVC正以4%的增長速度在全世界範圍内得到生産和應用。PVC在東南亞的增長速度尤為顯着，這要歸功于東南亞各國都有進行基礎設施建設的迫切需求。在可以生産三維表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。

pvc最早在1835年被法國著名的科學家（Henri Victor Regnault）發現。随後在1872年德國的另一位科學家（Eugen Baumann）也發現了這種新的材料。在當時pvc材料為白色的固體，極具易碎性，并沒有實際的應用性。在20世紀初俄國化學家（Ivan Ostromislensky）和Fritz Klatte 等一批化學人士都曾嘗試改變pvc的易碎性，使其成為商業産品但是都已失敗而告終。

直到在1926年美國的Waldo Semon(B.F. Goodrich公司)的合成了PVC并在美國申請了專利，他通過合成多種添加劑解決了pvc的易碎性，增加了pvc材料産品的拓展性，使其具備了産品商業化的基礎。1931年德國開始用乳液方法開始生産pvc，1941年美國開始用漂浮法生産pvc，由此pvc材料相關産品開始大量應用于生産生活應用。随着科技的的不斷發展，當下pvc生産合成已經被本體合成法取代，使其效率更高，成本也大大的降低。

基本特性

純的聚氯乙烯的密度為1.4g/cm³，加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00g/cm³。

硬聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力，可單獨用做結構材料。

軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性會增加，但脆性、硬度、拉伸強度會降低。

聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可作低頻絕緣材料，其化學穩定性也好。由于聚氯乙烯的熱穩定性較差，長時間加熱會導緻分解，放出HCL氣體，使聚氯乙烯變色，所以其應用範圍較窄，使用溫度一般在-15~55度之間。

PVC就是聚氯乙烯，是由43%的油和57%的鹽合成出來的一種塑膠制品。與其它種類的塑膠制品相比，PVC更有效的應用了生料，減少了油耗。同時，PVC制造業對能量的消耗也很低。并且在PVC産品的使用後期，能夠回收并轉化為其它新的産品或焚燒以獲得能量。

物理特性

比重

1.38克/立方厘米，成型收縮率：0.6-1.5%，成型溫度：160-190℃。

特點

力學性能，電性能優良，耐酸堿力極強，化學穩定性好，但軟化點低，适于制作薄闆，電線電纜絕緣層，密封件等。

成型特性

1.無定形料，吸濕小，流動性差.為了提高流動性，防止發生氣泡，塑料可預先幹燥.模具澆注系統宜粗短，澆口截面宜大，不得有死角.模具須冷卻，表面鍍鉻；

2.由于其腐蝕性和流動性特點，最好采用專用設備和模具。所有産品須根據需要加入不同種類和數量的助劑；

3.極易分解，在200度溫度下與鋼.銅接觸更易分解，分解時逸出腐蝕.刺激性氣體.成型溫度範圍小；

4.采用螺杆式注射機噴嘴時，孔徑宜大，以防死角滞料.好不帶鑲件，如有鑲件應預熱。

主要分類

PVC可分為軟PVC和硬PVC。其中硬PVC大約占市場的2/3，軟PVC占1/3。軟PVC一般用于地闆、天花闆以及皮革的表層，但由于軟PVC中含有柔軟劑（這也是軟PVC與硬PVC的區别），容易變脆，不易保存，所以其使用範圍受到了局限。硬PVC不含柔軟劑，因此柔韌性好，易成型，不易脆，無毒無污染，保存時間長，因此具有很大的開發應用價值。PVC的本質是一種真空吸塑膜，用于各類面闆的表層包裝，所以又被稱為裝飾膜、附膠膜，應用于建材、包裝、醫藥等諸多行業。其中建材行業占的比重最大，為60%，其次是包裝行業，還有其他若幹小範圍應用的行業。

聚氯乙烯分子中含有氯原子。由于C—CL鍵的偶極影響，它是一種極性很強的材料。PVC具有很好的耐酸堿、耐磨、耐燃及絕緣性能，但對光、熱穩定性差。商業上，制備PVC有四種方法：懸浮法、本體法、乳液法和溶液法。懸浮法最普遍，大多數應用的PVC樹脂就是這類樹脂。其産品根據含增塑劑量（一般是鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯）分為硬質、半硬質、軟質三種材料。

硬質PVC含增塑劑為10—25%、半硬質PVC為30～40%、軟質PVC為40-70%。所有PVC産品必須含有一定量的穩定劑，以避免加工過程中發生降解。軟PVC産品中的增塑劑在于使聚合物變軟。增塑劑的選擇或增塑劑的混用，最終要由成品所期望的性能來決定。大多數的增塑劑一定程度上也起着加工助劑的作用。增塑劑降低了樹脂的熔融溫度和粘度，從而可防止樹脂粘到加工設備的金屬部件上。

PVC改性

如上所述，PVC是無定形結構的白色粉末，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解，在100℃以上或經長時間陽光曝曬，就會分解而産生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩定劑和其他助劑以提高對熱和光的穩定性。這就是所謂的PVC改性。PVC産品，不論是注塑還是擠出，尤其是有特殊要求的PVC材料産品，嚴格來講，PVC材料的性能應該屬于Customer-designed，特别為滿足每一家不同要求的用戶而設計，提供PVC解決方案，即有不同的配方來改性。

有着特殊要求的PVC材料，一般都需要從國外進口，随着我國各大科研院所和生産單位的不斷研發和技術積累，國内PVC改性材料的配方設計、制造已經達到國際先進水平，湧現了以徐州漢永新材料有限公司等擁有自主知識産權的公司，已經完全取代國外進口材料，有不少産品已出口國外。因為PVC在生産時會加入穩定劑，但穩定劑有無毒和有毒之分，隻有加入了鉛鹽之類有毒的穩定劑，才會産生隐患。但PVC産品魚龍混雜，一些小企業使用鉛鹽做穩定劑，很難達到相關衛生标準。

主要用途

1.聚氯乙烯異型材

型材、異型材是我國PVC消費量最大的領域，約占PVC總消費量的25%左右，主要用于制作門窗和節能材料，其應用量在全國範圍内仍有較大幅度增長。在發達國家，塑料門窗的市場占有率也是高居首位，如德國為50%，法國為56%，美國為45%。

2.聚氯乙烯管材

在衆多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消費領域，約占其消費量的20%。在我國，聚氯乙烯管較PE管和PP管開發早，品種多，性能優良，使用範圍廣，在市場上占有重要位置。

3.聚氯乙烯膜

PVC膜領域對PVC的消費位居第三，約占10%左右。PVC與添加劑混合、塑化後，利用三輥或四輥壓延機制成規定厚度的透明或着色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。

4.PVC硬材和闆材

PVC中加入穩定劑、潤滑劑和填料，經混煉後，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。将壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質闆材。闆材可以切割成所需的形狀，然後利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學腐蝕的貯槽、風道及容器等。

5.PVC一般軟質品

利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。

6.聚氯乙烯包裝材料

聚氯乙烯制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生産礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生産成本低的層壓制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或熱收縮包裝，用于包裝床墊、布匹、玩具和工業商品。

7.聚氯乙烯護牆闆和地闆

聚氯乙烯護牆闆主要用于取代鋁制護牆闆。聚氯乙烯地闆磚中除一部分聚氯乙烯樹脂外，其餘組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應用在機場候機樓地面和其它場所的堅硬地面。

8.聚氯乙烯日用消費品

行李包是聚氯乙烯加工制作而成的傳統産品，聚氯乙烯被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄榄球等。還可用于制作制服和專用保護設備的皮帶。服裝用聚氯乙烯織物一般是吸附性織物(不需塗布)，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。聚氯乙烯用于許多體育娛樂品，如玩具、唱片和體育運動用品，聚氯乙烯玩具和體育用品增長幅度大，由于其生産成本低、易于成型而占有優勢。

9.PVC塗層制品

有襯底的人造革是将PVC糊塗敷于布上或紙上，然後在100℃以上塑化而成。也可以先将PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發及汽車的坐墊等，還有地闆革，用作建築物的鋪地材料。

10.PVC泡沫制品

軟質PVC混煉時，加入适量的發泡劑做成片材，經發泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎成低發泡硬PVC闆材和異型材，可替代木材使用，是一種新型的建築材料。

11.PVC透明片材

PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩定劑，經混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優良的包裝材料和裝飾材料。

12.其他

門窗有硬質異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據門窗的市場；仿木材料、代鋼建材（北方、海邊）；中空容器。

虛電路是分組交換網絡提供的服務之一（另一種是數據報服務），簡單地說，就是通過網絡内部的控制機制，在用戶主機之間建立虛拟的邏輯連接，并且保證在其上傳送信包的正确性和順序性，通信前後要進行虛電路的建立和拆除。永久虛電路是一種在網絡初始化時建立的虛電路，并且該虛電路一直保持。X.25網絡和B-ISDN都提供PVC服務。PVC膠袋一般是禁用的。

優越性

外觀多樣

從這層意義上說，PVC膜的市場前景十分看好。随着時代的發展，PVC也正以其良好的性能、簡單的工藝以及其他諸多優點漸漸赢得了人們的歡心，已被越來越多的人接受和認可，在歐美國家PVC是建築行業的寵兒，PVC在人們的日常生活中随處可見。PVC不但可以表現自然界的顔色，還可以表現人們幻想中的顔色。在德國，40%的家具都是用PVC來作表面材料的，看到那些色澤自然、色彩華麗、豐富多樣、圖案美麗、式樣典雅而高檔的辦公桌、書架、沙發、廚櫃，誰也不會把它們和街頭那些滿目瘡痍的“白色垃圾”聯想到一起，更不會想到正是PVC吸塑膜賦予了它們如此美麗的外衣。