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文档简介

.,1,聚氯乙烯材料概述,.,2,一、综述:,1.定义:聚氯乙烯,简称PVC(Polyvinylchloridepolymer),是由氯乙烯单体在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。分子式:(CH2-CHCl)n2.结构:聚氯乙烯分子链结构如下:CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH聚氯乙烯分子结构,.,3,1.氯乙烯单体氯乙烯的工业生产方法有乙炔电石法、联合法、氧氯化法等。(1)乙炔电石法:CHCH+HClCH2=CHCl(2)联合法:CH2=CH2+Cl2CH2Cl-CH2ClCH2=CHCl+HClCHCH+HClCH2=CHCl(3)氧氯化法:2CH2=CH2+Cl2+1/2O22CH2=CHCl+H2O氧氯化法是随着石油工业的发展于20世纪60年代问世的,由于原料丰富,节省电能,成本较低,是当前生产氯乙烯的主要方法,二、合成方法,.,4,2.氯乙烯单体的聚合nCH2=CHCl(CH2-CHCl)n聚合过程中聚合度由聚合温度来控制,聚合速率由引发剂用量来调节。工业上采用的聚合方法有四种:悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合和溶液聚合。,.,5,三、聚氯乙烯性能,PVC塑料的综合性能,.,6,1.力学性能:由于PVC是极性聚合物,分子间作用力较大,固体表现良好的力学性能。力学性能的数值不仅取决于相对分子量的大小,而且与所添加助剂的种类和数量也有关。,.,7,2.热性能:Tg是PVC的理论使用温度的上限,超过此温度PVC开始软化。PVC的Tg在8085。PVC热稳定差,无论受热或日光都能引起变色,逐渐变为黄色、橙色、棕色直到黑色,伴随着力学性能和化学性能的降低。,.,8,3.化学性能:PVC具有良好的化学稳定性。耐大多数油类、醇类和脂肪族的侵蚀,但不耐芳烃、氯代烃、酯类等有机溶剂,环己酮、四氢呋喃、二氯乙烷等是PVC良好溶剂。硬质PVC(UPVC)的化学稳定性,.,9,PVC是体积电阻率和介电强度较高、介电损耗较小的电绝缘材料之一。PVC塑料的电性能还取决有配方设计,不同配方制得的PVC绝缘材料适用于不同应用场合。,4.电性能:,.,10,5.卫生性:工业生产的PVC树脂本身是无毒的,他的卫生性主要有两个方面:(1)树脂中残留的氯乙烯单体,经试验证明是对人体有害的;(2)在加工过程中使用的许多工业助剂,尤其是热稳定剂具有不同程度的毒性。近年来,随着PVC合成技术的提高,PVC树脂中氯乙烯单体的含量成功降低到5x10-6以下,可生产出食品级PVC树脂。除毒性外,PVC的卫生性还应考虑助剂的析出和在溶剂中的析出问题。,.,11,四、成型加工1.聚氯乙烯加工特性:(1)成型加工中的热稳定性:PVC的黏流温度在136以上,在140即产生大量分解,给PVC成型加工带来很大困难。因此,成型加工中必须加入热稳定剂来提高分解温度,对于软制品还可以加入增塑剂来降低黏流温度。加入热稳定剂后分解温度可达到200。,.,12,(2)熔体的流变特性:PVC熔体的流变性属于非牛顿流体,黏度的变化不但与温度有关,而且与剪切速率有关。,.,13,(3)熔体塑化特性:在成型加工中,PVC的熔化速度慢,熔体强度低,易引起熔体流动缺陷,需加入加工改性剂来克服这些缺点,加快树脂的塑化过程中的凝胶化速度,提高熔体的流动性,达到改善制品质量的目的。ACR是一类丙烯酸酯类共聚物,是PVC最常用的加工改性剂。,.,14,(4)加工设备适应性PVC是热敏性树脂,成型加工中极易热分解。因此,除了加入稳定剂外,成型加工设备应具有避免物料长期受热、便于熔体流动的特性。a.选用深螺槽螺杆;b.采用快速塑化和高速注射工艺;c.制品设计避免尖角,规避应力集中;d.设备、模具与PVC接触的部分应注意防腐处理。(5)其他PVC是无定形聚合物,当熔融物冷却时,收缩率不大,一般UPVC为0.1%0.6%,SPVC为1.0%2.5%;PVC的极性使其具有易着色和易印刷的优点。,.,15,2.成型加工与制品:(1)挤出成型与制品:PVC挤出成型制品有两大类:一类是软质制品,一般用相对分子质量较高的PVC树脂(SG-1SG-4),用单螺杆挤出机可顺利成型,制品主要有薄膜、软管、电线电缆等;另一类是硬质制品,一般选用相对分子质量较低的PVC树脂(SG-4SG-7),用单螺杆和双螺杆挤出机均能成型。硬质制品有硬管、硬板、异型材。(2)注射成型与制品:注射成型对物料流动性要求较高,增加加工难度。为降低成型加工温度,一般UPVC选用相对分子质量较低的PVC树脂。注塑制品主要有两类:a.管件b.鞋类。,.,16,(3)压延成型与制品:SPVC压延薄膜是压延成型的主要产品。选用PVC树脂和无毒助剂生产的压延薄膜用于制造输血袋、输液袋等医用制品已得到广泛应用。,.,17,五、PVC加工助剂1.增塑剂:,.,18,.,19,2.润滑剂:能改进聚合物熔体的流动性、减少熔体对设备的黏附现象、提高塑件脱模作用的物质。,.,20,3.阻燃剂:能阻止燃烧,降低燃烧速度或提高着火点的物质。4.发泡剂:是一类能使处于一定黏度范围内的液态或塑性状态的塑料、橡胶形成微孔结构的物质。,.,21,六、医用PVC聚氯乙烯(PVC)类材料制造的方便性、以及这类材料与静脉(intravenous,IV)注射液和血液之间良好的相容性,使其在医疗领域有广泛的应用。PVC在各种各样的医疗产品中有着悠久的使用历史。PVC在医疗产品中的应用包括输液袋、输血袋、输注设备等等。这些医疗设备经过了世界范围内包括FDA在内的无数政府机构和独立健康机构的严格的监管审查。在过去40多年的使用过程当中,这些材料的安全性已经经过了50亿到70亿急性接触住院天数以及10亿到20亿慢性接触住院天数的证明,并没有发现PVC类材料具有任何反作用。,.,22,PVC需要加入一系列助剂才具有优异的性能。主要就是增塑剂。在PVC中加入增塑剂是为了改进PVC的柔软性、耐寒性、增进光稳定性。不同用途的PVC制品,增塑剂的添加量不同。研究表明,含有邻苯二甲酸酯类的PVC遇上油脂或在100以上高温环境下,很容易释放。医疗器械国家标准中涉及到DEHP的标准。GB14232.1-2004人体血液及

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