第四章精讲 聚乙烯基塑料.pptVIP

第四章 聚乙烯基塑料 本章内容 §4.1 聚氯乙烯（PVC） §4.2 聚乙酸乙烯（PVAC） §4.3 聚乙烯醇（PVA） §4.4 聚乙烯醇缩醛 （PVFL、PVAL、PVB） §4.1 聚氯乙烯（PVC） §4.1.1 制备方法 一、单体制备 1、实验室制法 2、工业制法 （1）乙烯氯化法 （2）乙烯氧氯化法 二、聚合 机理：自由基机理 实施方法：悬浮法、乳液法、本体法和溶液法进行，但以悬浮法和乳液法为主 1. 悬浮聚合 将单体分散在水中，分散剂为聚乙烯醇（PVA）或白明胶或甲基纤维素等。加入引发剂过氧化苯甲酰或过氧化二碳酸二异丙酯，或采用偶氮二异丁腈，通过机械搅拌在50～60℃，0.6～0.7MPa压力下聚合，得到PVC后分离、干燥。 优点: 工艺成熟，后处理简单，产品纯度高，综合性能好，产品有多种用途。 2．乳液聚合、种子乳液聚合法 用于PVC糊状树脂的生产， 聚合中所用乳化剂要求乳化力强、稳定性好，常用乳化剂品种是十二烷基苯磺酸钠或十二醇硫酸钠、硬脂酸铵等。引发剂采用过硫酸铵或过硫酸钾、过硫酸钠或过氧化氢等。 优点：速度快、聚合微粒粒径较大、体系稳定，便于连续生产， 缺点：后处理麻烦，不易将乳化剂等清除，影响到PVC的电绝缘性、热稳定性等，生产成本也高。 §4.1.2 PVC结构与性能 一、PVC的结构 聚氯乙烯可以看作是聚乙烯分子链上每个单体单元中的一个氢原子交替地被氯原子取代的结果。 氯原子侧基对聚合物性能的影响： （1）增大分子链之间的吸引力； （2）降低聚合物的电性能； （3）使材料具有阻燃性； （4）影响聚合物的溶解性； （5）影响聚合物的规整度。 基本属于无定形聚合物 二、聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯树脂是白色或淡黄色的坚硬粉末，密度约1.40g／cm3。聚氯乙烯一般都加有多种助剂。不含增塑剂或含增塑剂不超过5%的聚氯乙烯称为硬聚氯乙烯，含增塑剂的聚氯乙烯中增塑剂的加入量一般都很大，使材料变软，故称为软聚氯乙烯。 聚集态结构 1. 基本特征 PVC是含有少量结晶结构的无定形聚合物。 聚氯乙烯的主要特性特点： §4.1.3 聚氯乙烯的加工 一、工艺特性 （1）热稳定性差。 （2）熔体粘度高，成型压力大。 （3）对设备有腐蚀作用。 （4）熔体冷却速度快，成型周期短。 二、加工工艺 聚氯乙烯可以采用注塑、挤出、吹塑、压延、搪塑、发泡等成型工艺。 1.注塑 注塑成型主要用于硬聚氯乙烯。 2.挤出 聚氯乙烯可以挤出成型各种型材，也可以挤出吹塑薄膜。 §4.1.4 聚氯乙烯的应用 （1）薄膜和人造革，薄膜主要供农用。 （2）耐油、耐腐、耐老化的不燃电线电缆包皮、绝缘层。 （3）各种型材如管、棒、异型材、门窗框架、瓦楞板及建材、室内地板装饰材料、各种板材。 （4）家具、玩具、运动器材、医用管件、包装涂层等。 §4.1.5 聚氯乙烯的改性 缺点：软化点低，耐热性和耐寒性差，韧性欠佳，特别是热稳定性差，此外熔体粘度也较高，加工较困难。 一、氯化聚氯乙烯 耐热、耐寒性提高；拉伸、弯曲强度提高；耐腐蚀、老化性能提高；含氯量可达66-67% 二、共聚改性 1．氯乙烯与乙酸乙烯共聚 内增塑 2．氯乙烯与丙烯共聚 热稳定性和流动性增加3．氯乙烯与丙烯腈共聚 耐热性提高 4．氯乙烯与丙烯酸酯共聚 软化点、流动性增加 5．聚乙烯与聚偏二氯乙烯共聚物 流动性、阻隔性增加 §4.2 聚乙酸乙烯（PVAC） §4.2.1 制备方法 一、单体制备 由乙酸与乙炔反应而得。常压下是无色液体，沸点72～73℃，具有很强的聚合能力，室温下就可以缓慢地聚合。 二．聚合 机理：自由基机理聚合，聚合反应是放热反应，一经开始，即可自行加速进行。 实施方法：本体、悬浮、乳液或溶液聚合法，最常采用的是溶液聚合法。 §4.2.2 PVAC结构与性能 聚合过程中可形成“头-尾”结合和“头-头”结合两种结构； 分子链规整性差； 具有明显的冷流性； 吸水性较大； 电性能差； 溶于多种溶剂； §4.3 聚乙烯醇（PVA ） §4.3.1 制备方法 由聚乙酸乙烯在酸性或碱性醇溶液中水解得到。 §4.3.2 结构与性能 分子链上含有强极性的侧羟基，分子链结构较规整，可以结晶，是极性结晶型聚合物。PVA是白色或乳黄色粉末，可在水中溶胀，经搅拌或微热后可溶解。 有很强的吸湿性; 可透水蒸气，但对于醇类蒸气、有机溶剂蒸气、隋性气体和氢气却具有良好的阻透性 ; 耐溶剂性好； 能进行醇的典型反应。 §4.3.3 PVA加工与应用 聚乙烯醇主要是用来制备薄膜，