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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(僅次於聚乙烯和聚丙烯),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,世界衛生組織國際癌症研究機構公布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。[1]
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。
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,約占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。
主要用途
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,塑料門窗的市場占有率也是高居首位,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。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製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,可用於收縮包裝。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。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製品,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,用於包裝床墊、布匹、玩具和工業商品。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、易於成型而占有優勢。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。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。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。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,就是通過網絡內部的控制機制,在用戶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。
健康與安全
降解煙麴黴可降解塑化聚氯乙烯 。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。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%。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。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溫度下,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。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說法已被接受 。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」 。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。
參考文獻
- ↑ 聚氯乙烯是什麼材料 聚氯乙烯介紹百度知道