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聚氯乙烯

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聚氯乙烯(Polyvinyl chloride),英文簡稱PVC,是世界上產量第三大的合成聚合物塑料(僅次於聚乙烯聚丙烯),每年生產大約4000萬噸PVC。PVC是氯乙烯單體(VCM)在過氧化物偶氮化合物等引發劑或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂
PVC曾是世界上產量最大的通用塑料,應用非常廣泛。PVC有硬質(有時縮寫為 RPVC)和軟質兩種。硬質聚氯乙烯用於建築管材、門窗。它還用於製造塑料瓶、包裝、銀行卡或會員卡。添加增塑劑可使 PVC 變得更柔軟、更有彈性。它可用於管道、電纜絕緣、地板、標牌、留聲機唱片、充氣產品和橡膠替代品。
2017年10月27日,世界衞生組織國際癌症研究機構公佈的致癌物清單初步整理參考,聚氯乙烯在3類致癌物清單中 [2] 
中文名
聚氯乙烯
外文名
Polyvinyl chloride
顏    色
微黃色
其他屬性
半透明狀 有光澤
結    構
-(CH2-CHCl)n-
縮    寫
PVC
化學式
(C2H3Cl)n
CAS登錄號
9002-86-2
密    度
1.38 g/cm³
熔    點
212 ℃
軟化温度
85 oC
玻璃轉變温度
87 oC
楊氏彈性模量
2900-3400 MPa
PVC為無定形結構的白色粉末,支化度較小,玻璃化温度77~90 ℃,170 ℃左右開始分解 [1]  ,對光和熱的穩定性差,在100 ℃以上或經長時間陽光曝曬,就會分解而產生氯化氫,並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以提高對熱和光的穩定性。
工業生產的PVC分子量一般在5萬~11萬範圍內,具有較大的多分散性,分子量隨聚合温度的降低而增加,無固定熔點,80~85 ℃開始軟化,130 ℃變為粘彈態,160~180 ℃開始轉變為粘流態;有較好的機械性能,抗張強度60 MPa左右,衝擊強度5~10kJ/m2;有優異的介電性能。PVC不溶於常見的溶劑,但在單體和某些氯化烴溶劑中會膨脹。

聚氯乙烯組成結構

聚氯乙烯是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料,是含有少量結晶結構的無定形聚合物。這種材料的結構如下:-(CH2-CHCl)n-。PVC是VCM單體多數以頭-尾結構相聯的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列,所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。
在PVC分子鏈上存在短的間規立構規整結構。隨着聚合反應温度的降低,間規立構規整度提高。聚氯乙烯大分子結構中存在着頭頭結構、支鏈、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩定性結構、使得耐熱變形及耐老化差等缺點。故作交聯後,可將該類缺點消除。
PVC的立構規整結構 PVC的立構規整結構
交聯分為輻射交聯和化學交聯。
1、輻射交聯:使用高能射線,一般為鈷60輻射源產生的射線或電子加速產生的電子射線,主要採用後者。再加以助交聯助劑(兩個或多個碳碳雙鍵結構的單體)進行交聯。但操作難度大,對設備要求高。
2、化學交聯:使用三唑二巰基胺鹽(FSH)進行交聯,交聯機理為胺與巰基結合進攻碳氯極性鍵實行取代反應。交聯後產品耐紫外、耐溶劑、耐温、衝擊增韌等性能會得到全面提升。
歷史沿革
聚氯乙烯早在1835年就為美國V·勒尼奧發現,用日光照射氯乙烯時生成一種白色固體,即聚氯乙烯。
PVC在19世紀被發現過兩次,一次是Henri Victor Regnault在1835年,另一次是Eugen Baumann在1872年發現的。兩次機會中,這種聚合物都出現在被放置在太陽光底下的氯乙烯的燒杯中,成為白色固體。20世紀初,俄國化學家Ivan Ostromislensky和德國Griesheim-Elektron公司的化學家Fritz Klatte同時嘗試將PVC用於商業用途,但困難的是如何加工這種堅硬的,有時脆性的的聚合物。
1912年,德國人Fritz Klatte合成了PVC,並在德國申請了專利,但是在專利過期前沒有能夠開發出合適的產品。
1926年,美國B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC並在美國申請了專利。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年開發了利用加入各種助劑塑化PVC的方法,使它成為更柔韌更易加工的材料並很快得到廣泛的商業應用。
1914年發現用有機過氧化物可加速氯乙烯的聚合,1931年德國法該公司採用乳液聚合法實現聚氯乙烯的工業化生產。1933年W.L.西蒙提出用高沸點溶劑和磷酸三甲酚酯與PVC加熱混合,可加工成軟聚氯乙烯製品,這才使PVC的實用化有了真正的突破。英國卜內門化學工業公司、美國聯合碳化物公司及固特里奇化學公司幾乎同時在1936年開發了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應用。為了簡化生產工藝,降低能耗,1956年法國聖戈邦公司開發了本體聚合法。1983年,世界總消費量約11.1 Mt,總生產能力約17.6 Mt;是僅次於聚乙烯產量的第二大塑料品種,約佔塑料總產量的15%。中國自行設計的 PVC生產裝置於1956年在遼寧錦西化工廠進行試生產,1958年3 kt裝置正式工業化生產,1984年產量530.9 kt。
PVC是三十年代初實現工業化的。從三十年代起,在很長的時間裏,聚氯乙烯產量一直在世界塑料用量中佔居第一位。六十年代後期,聚乙烯取代了聚氯乙烯。現聚氯乙烯塑料雖退居第二位,但產量仍佔塑料總產量的四分之一以上。
六十年代以前,單體氯乙烯的生產基本是以電石乙炔為主,由於電石生產需耗大量電能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生產氯乙烯工業化後,各國轉向了以更便宜的石油為原料。另外,由於聚氯乙烯的原料很大部分(約57%重量)是制鹼工業必然伴生副產物氯氣,不僅原料來源豐富,而且也是發展氯鹼工業、平衡氯氣的很重要的產品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降,但仍保持了較高的增長速度。
聚氯乙烯塑料製品應用非常廣泛,但在七十年代中期,人們認識到聚氯乙烯樹脂及製品中殘留的單體氯乙烯(VCM)是一種嚴重的致癌物質,無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發展。不過人們已成功地通過增加螺旋板換熱器等途徑降低殘留的VCM [3]  ,使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小於10 ppm,達到衞生級樹脂要求,擴大了聚氯乙烯的應用範圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小於5 ppm,加工後殘留的VCM極少。對人體基本無害,可用作食品藥包裝和兒童玩具等。

聚氯乙烯主要分類

根據應用範圍的不同,PVC可分為:通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發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劑聚合而成的樹脂。
根據氯乙烯單體的獲得方法來區分,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。懸浮法聚氯乙烯是產量最大的一個品種,約佔PVC總產量的80%左右。懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度分六個型號:XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型號中各字母的意思:X-懸浮法;S-疏鬆型;J-緊密型。
根據增塑劑含量的多少,常將PVC塑烯塑料分為:無增塑PVC,增塑劑含量為0;硬質PVC,增塑劑含量小於10%;半硬質PVC,增塑劑含量為10-30%;軟質PVC,增塑劑含量為30-70%;聚氯乙烯糊塑料,增塑劑含量為80%以上。硬質PVC和軟質PVC的性質區別如表所示 [4] 
性質
單位
硬質PVC
軟質PVC
密度
g/cm3
1.3–1.45
1.1–1.35
導熱性
W/(m·K)
0.14–0.28
0.14–0.17
屈服強度
psi
4500–8700
1450–3600
MPa
31–60
10.0–24.8
楊氏模量
psi
490000
GPa
3.4
彎曲強度(屈服)
psi
10,500
MPa
72
壓縮強度
psi
9,500
MPa
66
熱膨脹係數(線性)
mm/(mm·°C)
5×10−5
維卡軟化温度
°C
65–100
電阻率a
Ω·m
1016
1012–1015
表面電阻率a
Ω
1013–1014
1011–1012
注:a, 在相對濕度為 60% 和室温條件下

聚氯乙烯製備方法

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應制成。由於其防火耐熱作用,聚氯乙烯被廣泛用於各行各業各式各樣產品: 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建築裝潢用品、傢俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具、門簾、卷門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。

聚氯乙烯聚合方法

PVC用自由基加成聚合方法制備,聚合方法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法、本體聚合法和微懸浮聚合法,以懸浮聚合法為主,約佔PVC總產量的80%-82%左右,其次是乳液聚合法,約佔PVC總產量的10%-12%,然後是本體聚合法,約佔8%。懸浮法和本體法得到的顆粒結構相似,平均粒徑為100~160微米。乳液法和微懸浮法生產得到的粒徑大約為0.2微米和1微米。只有少量塗料用聚乙烯共聚物才用溶液法制備。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應釜中,然後加入引發劑和其它助劑,升温到一定温度後VCM單體發生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續的攪拌使得顆粒的粒度均勻,並且使生成的顆粒懸浮在水中。此外,還有用微懸浮法生產PVC糊用樹脂,產品性能和成糊性均好。
①懸浮聚合法 [5]  :氯乙烯懸浮聚合的基本配方由氯乙烯單體、水、油溶性引發劑、分散劑組成,但實際上還添加pH調節劑、分子量調節劑(主要用於低聚合度品種)、防粘釜劑、消泡劑等。根據疏鬆型和緊密型聚氯烯的要求不同,配方中的水和單體比在(1.2~ 2):1之間變動。氯乙烯懸浮聚合過程大致如下:將水、分散劑、其他助劑、引發劑先後加入聚合釜中,抽直空和充氮排氧,然後加單體,升温至預定温度聚合。在聚合過程中温度和壓力保持恆定。後期壓力下降0.1~0.2MPa,相當於80%~85%轉化率,結束聚合。如降壓過多,將使樹脂緻密。聚合結束後,回收單體,出料,經後處理工序,即得聚氯乙烯樹脂成品。
氯乙烯聚合時,向單體轉移是主要的鏈終止方式,以致聚氯乙烯的聚合度(600~1600)與引發劑濃度無關,僅由温度(45~65 oC來控制,温度波動需控制在0.2~ 0.5 oC之內。聚合速率主要由引發劑用量來調節。目前聚合釜的傳熱性能較好,多選用過氧化碳酸酯一類高活性引發劑,用量為0.02%~0.05%。如果採用高活性和低活性引發劑複合使用,且複合得當,如半衰期為2h,則可望接近勻速反應。勻速反應有利於傳熱和温度的控制。聚氯乙烯-氯乙烯是部分互溶體系,形成兩相: 一相是溶脹有氯乙烯(約30%)的聚氯乙烯富相,成為聚合的主要場所,另一相是溶解有微量聚氯乙烯(<0.1%)的單體相,接近純單體。轉化率>70%時,單體相消失,體系壓力開始低於純氯乙烯的飽和燕氣壓,聚氯烯富相中氯乙烯繼續聚合。聚合至85%轉化率,結束反應,以免影響樹脂顆粒的疏鬆結構。分散劑的性質對聚氯乙烯顆粒形態的影響至關重要。選用明膠時,其水溶液表面張力較大(25°C為68 mN·m-1),將形成緊密型樹脂。製備疏鬆型聚氯乙烯時,要求個質表面張力在50 mN·m-1以下則可將部分水解聚乙烯醇(水溶液表面張力為50~55 mN·m-1)和輕丙基甲基纖維素(水溶液表面張力為45~50 mN·m-1)複合使用,有時還添加第三組分。複合分散劑的配合雖然可以表面張力作部分參考,但多少還帶有經驗技藝的成分。
具體的流程如下:
使單體呈微滴狀懸浮分散於水相中,選用的油溶性引發劑則溶於單體中,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,需要加入懸浮穩定劑,如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發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。聚合後,物料流入單體回收罐或汽提塔內回收單體。然後流入混合釜,水洗再離心脱水、乾燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應儘可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的PVC,遊離單體含量應控制在1 ppm以下。聚合時為保證獲得規定的分子量和分子量分佈範圍的樹脂並防止爆聚,必須控制好聚合過程的温度和壓力。樹脂的粒度和粒度分佈則由攪拌速度和懸浮穩定劑的選擇與用量控制。樹脂的質量以粒度和粒度分佈、分子量和分子量分佈、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩定性、色澤、雜質含量及粉末自由流動性等性能來表徵。
聚合反應釜是主要設備,由鋼製釜體內襯不鏽鋼或搪瓷製成,裝有攪拌器和控制温度的傳熱夾套,或內冷排管、迴流冷凝器等。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展,最大已達到200立方米(釜式反應器)。聚合釜的高傳熱能力對聚合温度恆定起着保證作用,而攪拌除對混勻物料和傳熱有幫助外,對液液分散和樹脂顆粒特性也有顯著影響。傳熱和攪拌是氯乙烯聚合的兩大工程問題。聚合釜經多次使用後要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩定劑製得的PVC一般較疏鬆,孔隙多,表面積大,容易吸收增塑劑和塑化。
②乳液聚合法:最早的工業生產PVC的一種方法。在乳液聚合中,除水和氯乙烯單體外,還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑,使單體分散於水相中而成乳液狀,以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發劑,還可以採用“氧化-還原”引發體系,聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩定劑,十二烷基硫醇作調節劑,碳酸氫鈉作緩衝劑的。聚合方法有間歇法、半連續法和連續法三種。聚合產物為乳膠狀,乳液粒徑0.05~2 μm,可以直接應用或經噴霧乾燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合週期短,較易控制,得到的樹脂分子量高,聚合度較均勻,適用於作聚氯乙烯糊,制人造革或浸漬製品。乳液法聚合的配方複雜,產品雜質含量較高。
③本體聚合法:聚合裝置比較特殊,主要由立式預聚合釜和帶框式攪拌器的卧式聚合釜構成。本體法聚氯乙烯的顆粒特性與懸浮法樹脂相似,疏鬆,但無皮膜,更加結晶。本體聚合除了散熱、防粘外,更需要解決顆粒疏鬆結構的保持問題,多采用兩段聚合來保證。第一段為預聚合,在立式釜中進行。小部分氯乙烯和限量高活性引發劑(如過氧化乙酷基磺配)加入釜內,在50~70 oC下預聚至7%~11%轉化率成為死端聚合,防止轉化率過高。快速攪拌,形成疏鬆的顆粒骨架。由夾套和冷凝器帶走的熱量來估算轉化率 [6] 
預聚物、更多單體和另一部分引發劑加入另一低速攪拌(30r/min)釜,單體就在預先形成的顆粒骨架上繼續聚合,使顆粒長大,保持形態不變。到70%~90%轉化率,結束聚合。排出殘餘單體,再經粉碎、過篩即得成品。預聚只需1 ~ 2 h,聚合卻要5~ 9 h,一個預聚釜可配用幾台聚合釜。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制,反應熱由單體迴流冷凝帶出。此法生產過程簡單,產品質量好,生產成本也較低。

聚氯乙烯PVC改性方法

PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物,密度:1.38 g/cm3,玻璃轉變温度:87℃,因此熱穩定性差,不易加工。不能直接使用,必須經過改性混配,添加相關助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關助劑和填充物的種類和分數的不同,這就決定了所製備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方,嚴格説來是PVC改性配方,而PVC只有經過改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料複合材料轉變(合金、共混、複合)、賦予材料功能化、優化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學改性、填充改性、增強改性、共混改性以及納米複合改性。改性基本原理就是通過添加物賦予材料功能或者提高某些性能 [7]  。因此,PVC配方技術的高下,決定了一家工廠技術和生產能力的高下。
PVC一般先要改性造粒,用螺桿擠出機組製備成粒子後,塑化更充分,加工也更容易,尤其是工藝是注塑的產品。螺桿擠出機是塑料成型加工最主要的設備之一,它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都佔有重要地位嚴格來説,有着特殊要求的PVC製品,PVC改性配方,是根據客户要求量身定做的。還有就是在PVC生產過程中共聚衍生,此類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 [8] 

聚氯乙烯着色性

聚氯乙烯熱穩定性和耐光性較差。在150 ℃時開始分解出氯化氫,隨着增塑劑含量的多少發生不良反應。另外,顏料對PVC的影響,體現在顏料是否與PVC及組成PVC製品的其它組分發生反應以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。着色劑中的某些成份可能會促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應的催化劑。因此,使用氧化鐵(紅、黃、棕和黑)顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會降低PVC樹脂的熱穩定性。某些着色劑可能會與PVC樹脂的降解產物發生作用。如羣青類顏料耐酸性差,故在PVC着色加工過程中,會與PVC分解產生的氯化氫發生相互作用而失去應有的顏色。因此就PVC着色而言,考慮到所用樹脂及相關助劑的特徵,結合顏料的特點。在選擇着色劑時應當注意以下幾個問題 [9] 
1、顏料中的某些金屬離子會促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解。
測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180 ℃時的色相變化。由於顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快,從而產生色相變化。同時,還要注意的是,同樣加入色澱紅可使PVC產生的色差不同,如含有鈣,色相差小;含錳則色相差大,這是由於錳等金屬促進PVC脱氯化氫所致。
硫化物類着色劑(如鎘紅等)用於聚氯乙烯着色,可能因着色劑分解放出硫化氫。這類着色劑不宜與鉛穩定劑混用,以免生成黑色的硫化鉛。
2、顏料對聚氯乙烯電氣絕緣性影響
作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯一樣,應該考慮着色後的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差,故顏料的影響就更大。説明,選擇無機顏料着色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好(除爐黑、鋭鈦型二氧化鈦外)。

聚氯乙烯遷移性

遷移性僅發生在增塑PVC製品中,並且是在使用染料或有機顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料,通過增塑劑滲透到PVC製品表面,那些溶解的染(顏)料顆粒也被帶到製品表面上,這樣,導致接解滲色、溶劑滲色或起霜 [10] 
另一個問題是“結垢”。指着色劑在着色加工時,因為被着色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來,沉積在加工設備的表面(如擠出機的機筒內壁、口模孔內壁)上。

聚氯乙烯耐候性

指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、温度、大氣氯化作用以及製品使用期間所遇到的化學藥劑。最重要的耐候性,包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機顏料則因其結構不同有好有差。此外,在含有白色顏料的配方中,顏料的耐候性會受到較嚴重的影響。
顏料的褪色、變暗或色調變化,一般由顏料的反應基因所致。這些反應性基因,能與大氣中的水分或化學藥劑——酸、鹼發生作用。例如,鎘黃在水分和日光作用下會褪色,立索爾紅具有較好的耐光性,適合於大多數户內應用,而在含有酸、鹼成分的户外使用時嚴重褪色。
脱氯化氫的測定方法按JIS-K-6723,測定温度180 ℃。以未着色的聚氯乙烯複合物脱氯乙烯的時間為基準,延長或阻緩時間以5%、10%間隔計,負值表示加速分解。

聚氯乙烯穩定性

聚氯乙烯樹脂的軟化點低,約75-80 ℃,脆化温度低於-50~-60 ℃,大多數製品長期使用温度不宜超過55 ℃,特殊配方的可達90 ℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結構,內部無支鏈和不飽和鍵,儘管C-Cl鍵能相對較小,聚氯乙烯樹脂的穩定性也應當是比較高的。但即使純度很高的聚氯乙烯樹脂,長期在100 ℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫氣體逸出。説明其分子結構中存在尖性基團或不穩定結構。時間越長、降解越多、温度越高,降解速度越快,在氧或空氣存在下降解速度更快 [11] 

聚氯乙烯電性能

聚氯乙烯屬於極性高聚物,對水等導電物質親和力較大,故電阻較非極性的聚烯烴要小,但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚氯乙烯的極性基團直接附着在主鏈上,在玻璃化温度以下,偶極鏈段受到凍結構的主鏈原子的限制,不能移動,因而並不產生偶極化作用,可作室温的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產生的氯離子的存在會降低電絕緣性。

聚氯乙烯PVC發展狀況

有着特殊要求的PVC材料,一般都需要從國外進口,在國外比較有名的有美國聯合碳化公司和北歐化工公司,隨着我國各大科研院所和生產單位的不斷研發和技術積累,國內PVC改性材料的配方設計、製造已經達到國際先進水平,已經完全取代國外進口材料,有不少產品已出口國外 [12] 

聚氯乙烯理化性質

聚氯乙烯為微黃色半透明狀,有光澤。透明度勝於聚乙烯、聚丙烯,差於聚苯乙烯,隨助劑用量不同,分為軟、硬聚氯乙烯,軟製品柔而韌,手感粘,硬製品的硬度高於低密度聚乙烯,而低於聚丙烯,在屈折處會出現白化現象。穩定;不易被酸、鹼腐蝕;對熱比較耐受。
聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學藥品性高(耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉)、機械強度及電絕緣性良好的優點。
聚氯乙烯對光、熱的穩定性較差。軟化點為80℃,於130℃開始分解。在不加熱穩定劑的情況下,聚氯乙烯100℃時即開始分解,130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體(氯化氫氣體是有毒氣體)使其變色,由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽光中的紫外線和氧會使聚氯乙烯發生光氧化分解,因而使聚氯乙烯的柔性下降,最後發脆。這就是一些PVC塑料時間久了就會變黃、變脆的原因。
具有穩定的物理化學性質,不溶於水、酒精、汽油,氣體、水汽滲漏性低;在常温下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50-60%的硝酸和20%以下的燒鹼溶液,具有一定的抗化學腐蝕性;對鹽類相當穩定,但能夠溶解於醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機溶劑。
工業聚氯乙烯樹脂主要是非晶態結構,但也包含一些結晶區域(約5%),所以聚氯乙烯沒有明顯的熔點,約在80℃左右開始軟化,熱變形温度( 1.82MPa負荷下)為70-71℃,在加壓下150℃開始流動,並開始緩慢放出氯化氫,致使聚氯乙烯變色(由黃變紅、棕、甚至於黑色)。
工業聚氯乙烯重均相對分子質量在4.8-4.8萬範圍內,相應的數均相對分子質量為2-1.95萬。而絕大多數工業樹脂的重均相對分子質量在10-20萬,數均相對分子質量在4.55-6.4萬。硬質聚氯乙烯(未加增塑劑)具有良好的機械強度、耐候性和耐燃性,可以單獨用做結構材料,應用於化工上製造管道、板材及注塑製品。硬質聚氯乙烯可以用增強材料。
密度:1380 kg/m3
楊氏彈性模量(E):2900-3400 MPa
拉伸強度(σt):50-80 MPa
斷裂伸長率:20-40%
玻璃轉變温度:87 ℃
熔點:212 ℃
軟化温度:85 ℃
導熱率(λ):0.16 W/(m·K)
熱膨脹係數(α):8×10-5 /K
熱容(c):0.9 kJ/(kg·K)
吸水率(ASTM): 0.04-0.4
折射率:1.52~1.55
聚氯乙烯的最大特點是阻燃,因此被廣泛用於防火應用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫和其他有毒氣體,例如二噁英。
聚氯乙烯的燃燒分為兩步。先在240 ℃-340 ℃燃燒分解出氯化氫氣體和含有雙鍵的二烯烴,然後在400-470 ℃發生碳的燃燒。
它是世界上產量最大的塑料產品之一,價格便宜,應用廣泛,聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據不同的用途可以加入不同的添加劑,聚氯乙烯塑料可呈現不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑,可製成多種硬質、軟質和透明製品。
純的聚氯乙烯的密度為1.4 g/cm3,加入了 增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00 g/cm3
硬質聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗衝擊能力,可單獨用做結構材料。
軟質聚氯乙烯的柔軟性、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。由於聚氯乙烯的熱穩定性較差,長時間加熱會導致分解,放出HCL氣體,使聚氯乙烯變色,所以其應用範圍較窄,使用温度一般在-15~55 ℃之間。
PVC的硬度值Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的換算如下:
Pa(帕)
Shore邵氏硬度(肖氏硬度)
45
89±2,87~91A
50
86±2,84~88A
55
83±2,81~85A
60
80±2,78~82A
65
78±2,76~80A
70
75±2,73~77A
75
72±2,70~74A
80
69±2,67~71A
PVC硬度對照表
帕氏硬度
厚度
邵氏硬度測試值
平均硬度值
30P
6mm
93-96 °
94.5 °
35P
6mm
87-93 °
90 °
38P
6mm
89-90 °
89.5 °
40P
6mm
88-90 °
89 °
45P
6mm
84-90 °
85 °
50P
6mm
82-83 °
82.5 °
55P
6mm
70-80 °
79 °
60P
6mm
74-76 °
75 °
65P
6mm
73-75 °
74 °
70P
6mm
72-74 °
73 °
75P
6mm
70-70.5 °
70 °
80P
6mm
67-68 °
67.5 °
85P
6mm
64-66 °
65 °
90P
6mm
63-64 °
63.5 °
95P
6mm
58-60 °
59 °
100P
6mm
57-59 °
58 °
110P
6mm
54-56 °
55 °
另一個硬度對比表
Pa
邵氏硬度
30
95±2
45
90±2
50
88±2
60
84±2
70
80±2
80
76±2
90
72±2
95
68±2
105
64±2
注:邵氏硬度值為15秒讀數

聚氯乙烯成型條件

聚氯乙烯硬質PVC

料管温度:160-190 ℃
模具温度:40-60 ℃
乾燥温度:80 ℃×2 h
射膠壓力:700-1500 kg/cm2
密度:1.4 g/cm3
成型收縮度:0.1-0.5%
肉厚:2.0-50.mm
吸水率(24 h):0.1-0.4%
融度軟化點:89 ℃
熱變形温度:70 ℃

聚氯乙烯軟質PVC

料管温度:140-170 ℃
模具温度:40-60 ℃
乾燥温度:80℃×2 h
射膠壓力:600-1500 kg/cm2
密度:1.4 g/cm3
成型收縮度:0.1-0.5%
肉厚:2.0-50.mm
吸水率(24h):0.1-0.4%
融度軟化點:85 ℃
熱變形温度:55 ℃

聚氯乙烯材料加工

聚氯乙烯塑料形態各各異,差別很大,加工方法也多種多樣,可壓制、擠出、注射、塗層等。聚氯乙烯樹脂的顆粒大小、魚眼、松密度、純度、外來雜質、孔隙率對加工性有都有影響;糊樹脂則應考慮糊料的粘度和膠化性能。
聚氯乙烯為無定形高聚物,收縮率小。粉料加工前宜預熱以排除水分,增強塑化效果,防止氣泡。而且PVC極易分解,特別是在高温下與鋼、銅接觸更易分解(分解温度200度)。成型温度範圍小,必須嚴格控制料温。使用螺桿式注射機及直通噴嘴時,孔徑宜大,以防死角滯料。模具澆注系統應粗大,澆口截面宜大,模具應冷卻,模温30-60 ℃,料温160-190 ℃。
在玻璃化温度(Tg,80 ℃)以下,聚氯乙烯為玻璃態;在Tg→粘流温度(Tf,約160℃)呈高彈性橡膠狀,有可塑性;在 Tf→熱分解温度(Td)為粘流態,温度越高,流動越容易。當温度超過Td,PVC分解出大量的氯化氫(HCl),材料喪失了化學穩定性和物理性能,因此Td是加工成型的上限温度。由於聚乙烯分子間作用力大,Tf很高,甚至接近分解温度,因此需要加入增塑劑以降低Tf。另一方面也需要加入穩定劑,從而提高PVC的Td,才能進行加工成型。
玻璃化温度(Tg)只與分子鏈鏈段結構有關,與分子量關係不大,而粘流温度(Tf)是大分子開始運動的温度,與分子量大小有關,分子量越大,Tf越高。因此對某些加工成型(如注射成型)來説,有必要適當降低樹脂的分子量。根據分子量的大小不同,國產懸浮聚氯乙烯樹脂分為1-7級,序號越大,分子量越小。XJ-4(XS-4)至XJ-7(XS-7)型樹脂常用於製造硬管、硬板等,其它型號較低,分子量較大的樹脂,因Tf較高,需加入大量增塑劑使Tf降低,故常用於製造軟製品。平均聚合度在1000以下的聚氯乙烯稱作低聚合度聚氯乙烯,具有較好的加工性能,在加工過程中可少加增塑劑,這樣不會由於增塑劑的遷移而使製品加速老化。低聚合度聚氯乙烯製品具有較好的透明度,廣泛地應用於建築材料、食品及藥物包裝材料以及代替有機玻璃製品。
聚氯乙烯熔體屬非牛頓型的假性流體,剪切速度越大,表觀粘度越小,且變化相當靈敏。升高温度,粘度降低不多,即使塑料在分解温度以下,但因長時間處於較高温度,也會起熱及氧化降解現象,而影響其性能。所以改善聚氯乙烯熔體的流動性應主要考慮增大剪切速率(增大壓力)。實際上,加大外作用力有助於大分子的運動,使Tf有所降低,大分子能在較低的温度下流動。

聚氯乙烯主要用途

聚氯乙烯氯乙烯異型材

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

聚氯乙烯聚氯乙烯管材

在眾多的聚氯乙烯製品中,聚氯乙烯管道是其第二大消費領域,約佔其消費量的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,在市場上佔有重要位置。

聚氯乙烯聚氯乙烯膜

PVC膜領域對PVC的消費位居第三,約佔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温室、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,可用於收縮包裝。

聚氯乙烯PVC硬材和板材

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。將壓延好的薄片重疊熱壓,可製成各種厚度的硬質板材。板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。

聚氯乙烯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,可製成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。

聚氯乙烯聚氯乙烯包裝材料

聚氯乙烯製品用於包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生產礦泉水、飲料、化妝品瓶,也有用於精製油的包裝。PVC膜可用於與其它聚合物一起共擠出生產成本低的層壓制品,以及具有良好阻隔性的透明製品。聚氯乙烯膜也可用於拉伸或熱收縮包裝,用於包裝牀墊、布匹、玩具和工業商品。

聚氯乙烯聚氯乙烯護牆板和地板

聚氯乙烯護牆板主要用於取代鋁製護牆板。聚氯乙烯地板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。

聚氯乙烯聚氯乙烯日用消費品

行李包是聚氯乙烯加工製作而成的傳統產品,聚氯乙烯被用來製作各種仿皮革,用於行李包,運動製品,如籃球、足球和橄欖球等。還可用於製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。聚氯乙烯用於許多體育娛樂品,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,由於其生產成本低、易於成型而佔有優勢。

聚氯乙烯PVC塗層製品

有襯底的人造革是將PVC糊塗敷於布上或紙上,然後在100 ℃以上塑化而成。也可以先將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。人造革可以用來製作皮箱、皮包、書的封面、沙發及汽車的坐墊等,還有地板革,用作建築物的鋪地材料。

聚氯乙烯PVC泡沫製品

軟質PVC混煉時,加入適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、及防震緩衝包裝材料。也可用擠出機基礎成低發泡硬PVC板材和異型材,可替代木材使用,是一種新型的建築材料。

聚氯乙烯PVC透明片材

PVC中加衝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於真空吸塑包裝,是優良的包裝材料和裝飾材料。

聚氯乙烯其他

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佔據門窗的市場;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),簡單地説,就是通過網絡內部的控制機制,在用户主機之間建立虛擬的邏輯連接,並且保證在其上傳送信包的正確性和順序性,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,並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。

聚氯乙烯新型材料研究

當前我國改性塑料年總需求約為500萬噸左右,約佔全部塑料總消費的10%左右,其比例遠遠低於世界的平均水平。我國人均塑料消費量與世界發達國家相比還存在很大的差距。要想實現我國改性塑料行業的快穩發展,創新技術是未來發展的關鍵點。
化工行業分析師認為,我國改性塑料行業目前的總體發展水平不是很高,行業內企業的生產規模普遍較小,產品市場出的初級產品多,中級產品質量不夠穩定,高級產品缺乏的特點,遠不能滿足我國當前社會經濟發展的需要。作為化工新材料領域中的一個重要組成部分,改性塑料已被國家列為重點發展的科技領域之一。自我國各項政策陸續推出將進一步推動改性塑料行業發展。汽車和家電行業是改性塑料發展的熱點,兩者佔比約超過50%。
塑料在汽車工業中的應用已經有50多年的歷史。隨着汽車向輕量、節能方向的發展,給材料提出了更高的要求。由於1 kg塑料可以替代2-3 kg鋼等更重的材料,而汽車自重每下降10%,油耗可以降低6%-8%。所以增加改性塑料在汽車中的用量可以降低整車成本、重量,並達到節能效果。乘用車和商用車的不同塑料用量也有所不同。去年改性PP、PC合金及改性ABS的需求分別約為114.63、15.13和14.97萬噸。我國家電用改性塑料市場主要被國外企業所佔據,國內改性塑料企業佔有不到1/3的市場份額。由於國內企業的產品大多侷限於低技術含量、低標準的層面,因此對那些具有高性能需求的領域開拓能力明顯不足。
據《2009-2012年中國改性塑料行業市場分析及投資價值研究報告》顯示,隨着人民生活水平的大幅提升和技術手段的改進,國內“以塑代鋼”、“以塑代木”將成為一種趨勢。改性塑料行業作為塑料加工行業類中發展最快而且發展很具潛力的一個子類行業,預計在未來5年,我國總的市場需求量仍將保持10%以上的增長率。
PVC以塑代鋼材料
通過對PVC改性技術的研究,用國外先進的內增塑工藝和添加劑配方,從而保證了PVC塑鋼的機械、電氣性能,提高了阻燃性能,使該產品具有強度高、耐腐蝕、難燃、絕緣性能良好及質輕、施工方便等優點.在電氣配線系統中完全可以取代鋼管。
PVC以塑代木材料
PVC木塑複合材料是以廢棄木纖維及塑料主要原料,輔以適當的加工助劑,經熱壓制備工藝製備而成一種新型複合材料。其產品充分體現了可再生資源與石油產品的循環利用理念,對於緩解當前木材與石油資源緊缺、環境污染嚴重等問題,具有十分重要的意義 [13] 
以PVC為主要原料的家居建材產品已經成為我國塑料行業的第二大支柱,年均增速超過15%。未來10年,全國預計新增房屋建築面積300億平方米,如果這些建築在現有基礎上實現50%的節能,那麼市場對節能建材的需求可達數萬億元,這為室內節能裝飾材料的發展 了巨大空間。長期以來,建材行業一直以高耗能、高污染的形象出現。為了適應低碳經濟的要求,家居建材企業經過多年研發,研製出一批以塑代木的PVC高仿真建材,成為低碳和實用完美結合的家居產品。
業內專家指出,以塑代木的PVC建材,其不僅節約成本,而且可回收循環再造,符合環境可持續發展和循環經濟的大趨勢。

聚氯乙烯鑑別方法

PVC常規鑑別方法一般歸納為如下三類,即:

聚氯乙烯燃燒法鑑別

軟化或熔融温度範圍:75~90 oC;
燃燒情況:點燃後自熄;
燃燒火焰狀態:上黃下綠有煙;離火後情況:離火熄滅;氣味:刺激性酸味。
這種方法是最簡便和直接的,一般作為首選。

聚氯乙烯溶劑處理鑑別

溶劑:四氫呋喃,環己酮,二甲基甲酰胺;
非溶劑:甲醇,丙酮,庚烷。
通過將疑似PVC塑料加入以上溶劑中,觀察塑料的溶解情況來判斷是否為PVC。溶劑加熱後,溶解效果會更明顯。

聚氯乙烯比重法

PVC的比重為1.35~1.45,一般是1.38左右。可以通過比重差別或測定比重的方法,區分聚氯乙烯和其它塑料。但是由於PVC可以通過添加增塑劑、改性劑以及填料,使PVC變得比重差異很大,軟硬差異很大,同時也會由於一些成分的加入,使PVC塑料的很多性能發生改變,致使我們常用的鑑別方法效果不明顯,甚至現象發生改變,無法作出準確判斷。比如:密度方面,增塑聚氯乙烯(大約含有40%增塑劑)時為1.19~1.35;而PVC硬製品卻提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC製品,密度有時會超過2。
另外,還可通過測定材料中是否含有氯來判定,但因為氯乙烯共聚物、氯丁橡膠、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯等都含有較高比例的氯,還要通過吡啶顯色反應來鑑別。注意,試驗前,試料必須經乙醚萃取,以除去增塑劑,試驗方法:將經乙醚苯取過的試樣溶於四氫呋喃,濾去不溶成分,加入甲醇使之沉澱,萃取後在前75度以下乾燥。將乾燥過的少量試樣用不着1 mL吡啶與之反應,過幾分鐘後,加入2到3滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液(1g氫氧化鈉溶解於是20 mL甲醇中),立即觀察一下顏色,5 min和1 h後再分別觀察一次。根據顏色即可鑑別不同的含氯塑料。
日常生活中,接觸較多的需要分辨的是PVC和PE塑料膜(袋),簡易方法:
1、觸摸法
用手摸起來有潤滑感,表面像塗了一層蠟(化學稱為蠟感),這是無毒的聚乙烯膜袋,而聚氯乙烯薄膜則摸起來有些發粘。
2、抖動法
用手抖動,聲音發脆,質輕易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖動聲音低沉的則為聚氯乙烯薄膜袋。
3、燃燒法
遇火易燃,火焰呈黃色,燃燒時有石蠟狀油滴落,並有蠟燭燃燒時的氣體,是無毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃燒,離火即熄滅,火焰呈綠色,為聚氯乙烯薄膜袋。
4、浸水法
將塑料袋浸入水中,用手按壓入水後,能浮出水面的為聚乙烯,沉入水底的為聚氯乙烯(聚乙烯的密度小於水,聚氯乙烯的密度大於水;常温時分別約為0.92 g/cm3和1.4 g/cm3)。
也可取銅絲一根,在火中燒成紅色,然後,將銅絲與試驗用塑料薄膜接觸,產生化學變化,再把蘸有該塑料成分的銅絲重新放回火焰中。這時需仔細觀察,如果出現色彩斑斕、耀眼的綠色火焰,則説明這種塑料材料中含有氯元素,屬於聚氯乙烯類材料。

聚氯乙烯健康與安全

聚氯乙烯降解

煙麴黴可降解塑化聚氯乙烯 [14]  。在礦物鹽瓊脂中的聚氯乙烯上生長了金色葡萄孢菌(Phanerochaete chrysosporium)。金黃子囊菌、虎皮蘭麴黴、黑麴黴和西多維麴黴能有效降解聚氯乙烯。

聚氯乙烯增塑劑

鄰苯二甲酸鹽常作為增塑劑被添加到塑料中。鄰苯二甲酸鹽在設計上不與聚合物基體共價結合,因此極易被瀝濾。鄰苯二甲酸鹽在塑料中的含量很高。例如,按重量計,鄰苯二甲酸鹽在靜脈注射醫療袋中的含量可達40%,在醫療管材中的含量可達80% [15]  。乙烯基產品無處不在,包括玩具、汽車內飾、浴簾和地板,最初會向空氣中釋放化學氣體。

聚氯乙烯鉛的危害

以前,人們經常在聚氯乙烯中添加鉛,以提高其加工性和穩定性。事實證明,鉛會從 PVC 管滲入飲用水中。
聚氯乙烯的防老劑硬脂酸鉛是有毒的。含鉛鹽防老劑的聚氯乙烯(PVC)製品和乙醇、乙醚及其他溶劑接觸會析出鉛。含鉛鹽的聚氯乙烯用作食品包裝與油條、炸糕、炸魚、熟肉類製品、蛋糕點心類食品相遇,就會使鉛分子擴散到油脂中去,所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛裝食品,尤其不能盛裝含油類的食品。另外,聚氯乙烯塑料製品在較高温度下,如50 ℃左右就會慢慢地分解出氯化氫氣體,這種氣體對人體有害,因此聚氯乙烯製品不宜作為食品的包裝物。

聚氯乙烯氯乙烯單體

20 世紀 70 年代初,氯乙烯(通常稱為氯乙烯單體或 VCM)的致癌性與聚氯乙烯行業工人的癌症有關。特別是肯塔基州路易斯維爾附近一家 B.F. Goodrich 工廠聚合部門的工人被診斷出患有肝臟血管肉瘤,也稱為血管肉瘤,這是一種罕見的疾病。從那時起,澳大利亞、意大利、德國和英國對聚氯乙烯工人進行的研究都表明,某些類型的職業癌症與接觸氯乙烯有關,氯乙烯單體是一種致癌物質的説法已被接受 [16] 

聚氯乙烯二噁英(TCDD)

二噁英(TCDD),是二氧芑家族中最致命的物質,是一種眾所周知的致癌物質和荷爾蒙分解者及一種有毒的化合物,對人和動物有着很大的危害。聚氯乙烯在燃燒時產生的 HCl 幾乎與其氯含量成正比。有研究表明,排放的二噁英中的氯並非來自煙氣中的 HCl。相反,大多數二噁英是通過無機氯化物與含炭灰顆粒中的石墨結構發生反應而在凝固相中產生的。銅是這些反應的催化劑。
對家庭垃圾焚燒的研究表明,隨着聚氯乙烯濃度的增加,二噁英的產生量也在不斷增加。垃圾填埋場火災可能是環境中二噁英的更大來源。一項國際研究調查一致表明,受露天廢物焚燒影響的地區二噁英濃度較高,一項研究對同源物模式進行了調查,發現二噁英濃度最高的樣本是“典型的聚氯乙烯熱解” [17] 
第二大二噁英來源是醫療和城市垃圾焚燒爐。已進行的各種研究得出了相互矛盾的結果。例如,對商業規模的焚化爐進行的一項研究表明,廢物中的聚氯乙烯含量與二噁英排放之間沒有關係。其他研究表明,二噁英的形成與氯化物的含量之間存在明顯的相關性,並表明聚氯乙烯是焚化爐中形成二噁英和多氯聯苯的重要因素。

聚氯乙烯其他

由於一次性醫療器械產品大多采用醫用級聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工過程中的熱分解物對鋼材有較強的腐蝕性,PC則硬度高,粘性大,因而對塑化部分的零部件材質要求必須是能抗腐蝕、抗磨損而且有較高的拋光性能。大多數醫用注塑機採用機筒螺桿鍍硬鉻的辦法或者採用不鏽鋼為材料製作機簡螺桿以達到上述特殊要求。另外,為了防止 PVC加工過程中熱分解產生氣體,要求對動定模板表面進行鍍鋁處理,而且對外圍板金也進行鍍鋁處理或者採用不鏽鋼板製作板金,板金拼縫採用無毒硅膠進行密封,以防塑料加工過程中產生的氣體跑到外面(塑料加工過程中產生的氣體可通過專用設備進行集中收集再經過淨化處理方可排入大氣中)。

聚氯乙烯循環回收

聚氯乙烯(PVC)可回收,其樹脂識別代碼為“3”
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