高分子材料——聚氯乙烯ppt课件

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1、第二章热塑性塑料第三节聚氯乙稀（PVC）3.1PVC的聚合方法3.2PVC的结构（重点）3.3PVC的性能（重点）3.4PVC的降解（重点）与稳定技术3.5PVC的加工助剂3.6PVC的改性3.1聚氯乙烯的聚合与品种<一>PVC树脂与PVC塑料的定义聚氯乙烯树脂是氯乙烯单体（vinylchloridemonomer,简称VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。英文名称：polyvinylchloride,简称PVCPVC塑料是以PVC树脂为基料，与稳定剂

2、、增塑剂、填料、着色剂及改性剂等多种助剂混合，经塑化、成型加工而成。<二>PVC树脂的聚合方法PVC的聚合方法悬浮法（S-PVC），生产80％的PVC乳液法（E-PVC），生产10％的PVC本体法（M-PVC），生产～10％的PVC溶液法，因为对环境有污染，目前已不采用。3.2PVC的结构<一>链结构1.基本特征PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。对于PVC来讲，聚合反应的温度是控制分子量和链结构的决定因素。聚合反应温度头-头结构分子量2.异常（缺陷）结构与支链缺陷与支链结构对PVC的热稳定

3、性有决定性的影响。与VCM反应氯甲基不与VCM反应，脱去Cl自由基烯丙基氯Cl自由基非常活泼，能与聚合链进一步反应攻击Cl代亚甲基氢与VCM聚合链增长攻击亚甲基氢Cl自由基脱除链中不饱和结构链中烯丙基氯PVC自由基链“尾咬”2，4-二氯丁基支链叔碳基氯PVC支链和缺陷数量并不多，一般为4～40个/1000个氯乙烯重复单元。聚合反应温度越高，支化和缺陷就越多。例如在-63～-53oC聚合而成的PVC，没有支链。而在52oC聚合而成的PVC，30～35个支链/1000VCM。3.立构规整结构在PVC分子链上存在

4、短的间规立构规整结构。随着聚合反应温度的降低，间规立构规整度提高。例如：在～-60oC聚合而成的PVC，间规立构规整度高达65％。<二>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。2.无定形结构通用PVC的Tg在70～80oC；-Cl导致分子间作用力增强大分子间距小-Cl导致分子链较僵硬80～175oC:高弹态；175～190oC：开始熔融；190～200oC热塑性粘流态；>200oC开始急剧分解，在>140oC时就开始分解。影响PVCTg的因素:聚合反应温度：越高，PVC的Tg越低。-8

5、0oC聚合：Tg～100oC；125oC聚合：Tg～68oC加入增塑剂：通过加增塑剂可PVC的Tg降到室温以下。3.结晶结构——由PVC链上的间规短链段形成的微晶，结晶度在5～25％之间。通用型PVC在5～10%（40～60oC聚合）。聚合温度是影响PVC的结晶度的关键因素。聚合物温度降低PVC的立构规整性提高PVC的支化度减少结晶度提高<三>PVC颗粒的形态结构PVC颗粒形态也是影响其最终性能的一个重要因素。形成PVC颗粒特殊组织形态的主要原因是VCM不溶于PVC。由约50个PVC大分子链聚集而成亚颗粒或

6、几个亚颗粒聚集形成最终的PVC颗粒。通过调整悬浮聚合时的配方和工艺条件，可以获得紧密型和疏松型PVC，颗粒尺寸50～250μm。聚合温度对颗粒形态有显著影响：温度越低，获得的PVC颗粒就越疏松。紧密型PVC疏松型PVCHMWPVC聚合度>1700软PVC和硬PVC的概念软PVC：增塑剂含量>40%以上的PVC。硬PVC：不含增塑剂或增塑剂含量<10%的PVC。PVC疏松度吸收增塑剂的能力疏松型PVC适合制造软PVC紧密型PVC适合制造硬PVC聚合温度下降，疏松度提高。通过调整悬浮聚合时的工艺，还可以获得球形

7、PVC，颗粒呈圆球形，颗粒内部结构的疏松度介于紧密型和疏松型之间。适合制造大尺寸硬PVC制品。通过乳液聚合，还可以获得PVC糊树脂，颗粒尺寸1～20μm。适合用来制制备PVC增塑糊，适合用来制造涂层类制品：壁纸、地板革等。3.2PVC的性能<一>基本特征聚氯乙烯为白色或淡黄色的粉末；密度为1.35～1.45g.cm-3；纯PVC的吸水率、透水率和透气率都很低；但增塑后会有较大幅度的提高。<二>力学性能硬质PVC软质PVCPVC的强度最高超过60MPa。加入增塑剂、提高伸长率、降低拉伸强度。为什么软质PVC不

8、是软而弱的塑料呢？PVC抗冲击性差：缺口敏感；低温脆性大。反增塑效应在PVC中加入增塑剂可增加分子间的活动能力，提高柔顺性。然而，在硬质PVC中加入少量增塑剂，会出现“反增塑效应”。纯PVC是一种较硬的塑料但是PVC制品的硬度强烈依赖于增塑剂的用量。随着增塑剂用量的增多：PVC逐步从硬质半硬质软质变化。<三>PVC的热性能耐热性——热变形温度。热稳定性分子量提高PVC的Tg和热变形温度提高；增塑剂用量对PVC的耐