氯化聚氯乙烯是由聚氯乙烯( PVC )樹脂氯化改性制得,是一種新型工程塑料。該產(chǎn)品為白色或淡黃色無味、無臭、無毒的疏松顆?;蚍勰?。 PVC 樹脂經(jīng)過氯化后,分子鏈排列的不規(guī)則性增加,極性增加,使樹脂的溶解性增大,化學(xué)穩(wěn)定性增加,從而提高了材料的耐熱性及耐酸、堿、鹽、氧化劑等的腐蝕的性能。提高了樹脂的熱變形溫度的機(jī)械性能,氯含量由 56.7% 提高到 63-69% ,維卡軟化溫度由 72-82 ℃提高到 90-125 ℃,最高使用溫度可達(dá) 110 ℃,長(zhǎng)期使用溫度為 95 ℃。因此, CPVC 是一種應(yīng)用前景廣闊的新型工程塑料。
英文名稱:chlorinated polyvinyl chloride
英文同義詞:CPVC
性狀:白色或淡黃色的疏松顆粒或粉末,無臭。
又稱(聚)過氯乙烯。由聚氯乙烯經(jīng)氯化而得高分子化合物。含氯量61%~68%。具有熱塑性。白色粉末。不易燃燒。耐濃酸、濃堿液、礦物油等,制品在沸水中不變形。比聚氯乙烯易溶于酯類、酮類、芳香烴等有機(jī)溶劑。用于制耐腐蝕漆、膠粘劑和合成纖維等。
CPVC 具有卓越的耐高溫、抗腐蝕和阻燃性,而且與其他熱塑性工程塑料比較,價(jià)格相對(duì)較低。因此CPVC 的用途十分廣泛,大量應(yīng)用于住宅、賓館、飯店的冷熱水輸送及工業(yè)管道輸水系統(tǒng);電纜管、異型材門窗等建材;飛機(jī)內(nèi)的裝飾材料以及車、燈具用材料; 可將CPVC 板材焊接成不同的設(shè)備;另外,在電子行業(yè)也有廣泛應(yīng)用。
進(jìn)口氯化聚氯乙烯板價(jià)格不貴的。具有卓越的耐高溫、抗腐蝕和阻燃性,而且與其他熱塑性工程塑料比較,價(jià)格相對(duì)較低。因此CPVC 的用途十分廣泛,大量應(yīng)用于住宅、賓館、飯店的冷熱水輸送...
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制備方法:由聚氯乙烯經(jīng)氯化而得高分子化合物。將根據(jù)聚合度的大小,可制成高粘度型、中粘度型和低粘度型。高粘度型有較好的耐假性、耐化學(xué)腐蝕性和彈性。低粘度型則較易溶于植物油類。粉狀聚氯乙烯在低于50℃溫度下,用適當(dāng)溶劑溶脹并進(jìn)行水相懸浮氯化制得。
溶劑法是最早采用的制備CPVC 的方法,西德AG 法本公司首先采用溶劑法生產(chǎn)。該工藝比較成熟,其主要工藝過程是將PVC 樹脂溶解于氯仿或四氯化碳溶劑中再進(jìn)行氯化。此方法中,PVC 的濃度非常重要。例如,當(dāng)以二氯乙烯為溶劑時(shí),使12%( 質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同) 的PVC 溶液氯化會(huì)發(fā)生較多的脫氯化氫和降解作用,產(chǎn)生的CPVC 大約含等量的1, 2-二氯乙烯和1, 1, 2-三氯乙烯單元。但是,當(dāng)使PVC 的7% 二氯乙烯溶液氯化時(shí),脫氯化氫和降解較少,PVC 氯化更均勻,CPVC 主要由1, 2-二氯乙烯單元構(gòu)成。據(jù)報(bào)道,采用由二氯乙烯和三氯乙烯構(gòu)成的1:1( 體積比) 的混合溶劑,能實(shí)現(xiàn)均勻氯化。PVC 可溶于氯苯, 因此在引發(fā)劑和促進(jìn)劑存在下, PVC 在氯苯中同氯氣在110~ 115℃ 反應(yīng),也能實(shí)現(xiàn)氯化。引發(fā)劑通常采用偶氮二異丁腈,促進(jìn)劑可以采用對(duì)氯苯亞硫酰胺酰二氯。
溶劑法氯化比較均勻,產(chǎn)品具有良好的溶解性能,非常適合用作涂料、黏合劑等。但是,該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能較差,不能用于制作包括管材在內(nèi)的硬制品;同時(shí),由于使用氯仿或四氯化碳等有機(jī)溶劑毒性大, 回收困難,因此造成環(huán)境污染。該法正逐步被淘汰。
20 世紀(jì)60 年代初,美國古德里奇( Goodrich)公司首先采用水相懸浮法生產(chǎn)CPVC,其工藝過程是將粉狀PVC 樹脂懸浮于氯化氫溶液中,在助劑的存在下通氯反應(yīng),氯化反應(yīng)按自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行,此時(shí)氯化轉(zhuǎn)化率受擴(kuò)散控制。為便于氯氣在高分子相的擴(kuò)散并提高氯化的均勻性,早期工藝要求在水相中加入溶脹劑,如氯仿或CCl4,來增加氯氣與PVC 的接觸面積。另有研究者發(fā)現(xiàn),原料PVC 由氯乙烯單體在特殊改性劑存在下聚合而成時(shí)不用加入溶脹劑也可提高CPVC 氯化的均勻性,還可提高反應(yīng)速率,增強(qiáng)產(chǎn)品的加工性能。在CPVC 制備完成后,向反應(yīng)體系及時(shí)通入惰性氣體并加入還原劑,該還原劑可避免Cl2 與H2O 反應(yīng)生成的次氯酸與CPVC 反應(yīng)生成含羰基及雙鍵的有機(jī)物 。
懸浮法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)流程短,具有良好的耐熱性和機(jī)械性能,生產(chǎn)成本也較低,是國內(nèi)外普遍采用的方法。其不足之處是生產(chǎn)過程產(chǎn)生的酸性廢氣需要處理,產(chǎn)品后處理較繁瑣。
西德勞倫爾公司1958 年首先報(bào)導(dǎo)了氣-固相氯化法,氣-固相氯化法是常壓將PVC 樹脂在干燥狀態(tài)下放入反應(yīng)釜或流化床內(nèi),直接進(jìn)行氯化反應(yīng)。疏松型顆粒在55℃沸騰床中用稀釋氧氣處理可實(shí)現(xiàn)氯化。氣流可由含氯50% ( 體積分?jǐn)?shù)) 、含氟0.75% ( 體積分?jǐn)?shù)) 和氮49.25% ( 體積分?jǐn)?shù)) 的混合氣體構(gòu)成,反應(yīng)100 min 后能獲得含氯64% ( 體積分?jǐn)?shù)) 、含氟0.6%( 體積分?jǐn)?shù)) 的CPVC。光能催化氯化,但無光照時(shí)微量氧也有催化作用。
該工藝生產(chǎn)流程短,具有易于連續(xù)化,投資少且生產(chǎn)過程沒有廢酸、廢水產(chǎn)生,基本無設(shè)備腐蝕,后處理大大簡(jiǎn)化和對(duì)環(huán)境污染輕的優(yōu)點(diǎn)。氣-固相氯化法存在的氯化不均勻及反應(yīng)熱導(dǎo)出困難限制了該工藝的工業(yè)化,美國、日本、以色列、德國及中國等對(duì)固相法氯化裝置、反應(yīng)器的型式、反應(yīng)工藝條件的探索研究主要集中解決這2個(gè)問題。該工藝方法尚處于開發(fā)階段。
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東莞市宏瑞塑膠材料有限公司專業(yè)代理德國、日本、韓國、瑞士、美 國、臺(tái)灣等知名品牌工程塑料。咨詢熱線: 0769-81666223/18002682890 (陳先生) 氯化聚氯乙烯 CPVC板 的性能: 氯化聚氯乙烯 CPVC板樹脂由聚氯乙烯( PVC)樹脂氯化改性制得, 是一種性能優(yōu)異應(yīng)用前景廣闊的新型工程塑料。 該產(chǎn)品外觀為白色或 淡黃色無味、無臭、無毒的疏松粉末。 PVC 樹脂經(jīng)過氯化后,分子 鍵的不規(guī)則性增加, 極性增強(qiáng);樹脂的溶解性增大, 化學(xué)穩(wěn)定性增加; 對(duì)酸、堿、鹽、氧化劑等化學(xué)介質(zhì)的耐受性增加,熱變形溫度和機(jī)械 性能提高。氯含量由 56.7 %提高到 63—72%,維卡軟化溫度由 72 —82℃提高到 100 —125 ℃,最高使用溫度可達(dá) 110 ℃,長(zhǎng)期使用 溫度可達(dá) 95℃以上。 氯化聚氯乙烯 CPVC板指標(biāo): 密度( g/cm3) 1.38 —1.45 維卡軟化溫度(
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聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯(PVC和CPVC)
氯化聚氯乙烯纖維改性品種
PVC性脆,熱穩(wěn)定性差,不易加工。為了改善其性能,增加品種,需進(jìn)行改性,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。
氯乙烯共聚物 氯乙烯可以和乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯類等單體共聚,目前共聚物的產(chǎn)量占聚氯乙烯總產(chǎn)量的25%以下。
①氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用懸浮共聚法,一般生產(chǎn)醋酸乙烯酯含量3%~5%和13%~15%的兩個(gè)品級(jí),可用于制造塑料地板、涂料、薄膜、壓塑制品、唱片及短纖維等。
②氯乙烯- 偏二氯乙烯共聚物美國陶氏化學(xué)公司在30年代就研制成功了偏二氯乙烯含量在50%以上的氯乙烯共聚物,商品名莎綸B(Saran B)這種共聚物耐老化,耐臭氧,機(jī)械性能好,能溶于四氫呋喃、環(huán)己酮及氯苯等有機(jī)溶劑,溶液具有較好的粘合性與成膜性。用這種共聚物制得的薄膜無毒、透明,具有極低的透氣性與透濕性,是極好的食品包裝材料。這種共聚物也是一種優(yōu)良的防腐蝕材料。由其制造的纖維稱偏氯綸,可做漁網(wǎng)、座墊編織物和化工濾布等。
③丙烯- 氯乙烯或乙烯-氯乙烯共聚物丙烯含量約10%的共聚物,用于吹塑成型和注射成型等。與氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相比,加工溫度較低、且與熱分解溫度間隔大,熔體流動(dòng)性好,無毒,透明。乙烯-氯乙烯共聚物,也是用懸浮法在75℃和壓力1.2~96MPa下共聚而成,乙烯含量為4%~43%,具有高耐沖擊性,高透明度和優(yōu)良的加工性能,無毒,可制透明度高的薄膜、容器等。
④氯乙烯接枝共聚物以乙烯-醋酸乙烯酯樹脂為基材的氯乙烯接枝共聚物,具有優(yōu)良的耐沖擊性、耐氣候性和耐熱性,適于作室外用建筑材料。近年來,又開發(fā)了用聚丙烯酸酯與氯乙烯的接枝共聚物。在西歐,接枝共聚物已有逐步取代相應(yīng)的共混物的趨勢(shì)。
聚氯乙烯共混物 用其他樹脂與PVC共混,是一種能多方面改進(jìn)PVC性能的好方法。用機(jī)械共混法使PVC與乙烯-醋酸乙烯酯樹脂共混,能起到長(zhǎng)效的增塑作用,改善沖擊強(qiáng)度、耐寒性及加工性。聚氯乙烯與丁腈橡膠,氯化聚乙烯或 ABS樹脂共混,也可以顯著改善韌性,耐寒性和加工性。與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(見聚苯乙烯)的共混物,不僅沖擊強(qiáng)度高,而且可以得到透明制品。近年來,聚氯乙烯共混物的研究與生產(chǎn)日益受到重視,品種不斷增加,使用范圍不斷擴(kuò)大。
氯化聚氯乙烯 PVC經(jīng)氯化而得的一種熱塑性樹脂,由溶液氯化法制得的,俗稱過氯乙烯,簡(jiǎn)稱CPVC,含氯量61~68%,氫原子沒有全部被氯取代。白色或淡黃紫色粉末,溶解性比聚氯乙烯好,能溶于丙酮、氯苯、二氯乙烷和四氯乙烷,耐熱性比聚氯乙烯高20~40℃,耐寒性比聚氯乙烯約低25℃,不易燃燒,耐氣候、耐化學(xué)藥品及耐水性均優(yōu),可以用擠出法生產(chǎn)管材,主要作熱水上水管使用。氯化聚氯乙烯的溶液有良好的粘合性、成膜性和成纖性,可用于膠粘劑、清漆和紡絲。膠粘劑主要用于粘接 PVC板及其制品。清漆的漆膜能耐腐蝕、柔軟、耐磨且剝離強(qiáng)度高,用它紡成的絲稱過氯綸,對(duì)酸、堿、鹽皆穩(wěn)定,適于作耐化學(xué)腐蝕的濾布、工作服、篩網(wǎng)、漁網(wǎng)和運(yùn)輸帶等。
CPVC的生產(chǎn)方法有兩種。
①溶液氯化法將聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷,在襯鋁或搪瓷的反應(yīng)釜中,于光或自由基引發(fā)下,攪拌并通入氯氣,在70℃下氯化,氯化過的氯化聚氯乙烯溶液經(jīng)水析、水洗、過濾、干燥即得白色絮狀顆粒成品。此法操作和設(shè)備均較簡(jiǎn)單,但氯化時(shí)間較長(zhǎng)。
②懸浮氯化法將 PVC懸浮于含二氯甲烷膨潤(rùn)劑的水或稀鹽酸溶液中,在加壓釜內(nèi)通入氯氣,于60℃下氯化,產(chǎn)物用乙醇沉淀出來。此法氯化時(shí)間短,但操作不易掌握,設(shè)備要求高,工業(yè)上較少采用。
加工 可分為各組分的混合、塑化及成型加工三個(gè)步驟。樹脂與按配方添加的各種助劑配合時(shí),可用捏和機(jī)或高速攪拌混合機(jī)均勻混合,再經(jīng)擠出機(jī)塑化、切粒,即得到塑化好的粒料。這種粒料可以貯存待用或出售。粒料經(jīng)擠出、吹塑、壓延或注射成型加工為各種制品,也可以直接用混好的粉料(也稱干混料)進(jìn)行硬制品的加工。
聚氯乙烯助劑 PVC塑料一般可分為硬質(zhì)與軟質(zhì)兩大類。在日本和西歐硬制品產(chǎn)量現(xiàn)已超過軟制品,硬制品中可不加增塑劑,有時(shí)加入沖擊改性劑以改善其韌性。軟制品需加入大量增塑劑。兩者均加著色劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等塑料助劑。
①增塑劑通常采用兩種或兩種以上的混合增塑劑,效果較好。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三苯酯等。一般軟質(zhì)PVC所加增塑劑量為樹脂量的30%~70%;PVC糊加入的增塑劑可高達(dá)80%~100%。
②穩(wěn)定劑用于阻滯或阻止 PVC的分解。常用的穩(wěn)定劑有鉛化合物;如三堿式硫酸鉛、二堿式亞磷酸鉛;金屬皂類,如硬脂酸鋇、硬脂酸鎘等;有機(jī)錫化合物,特別適用于作透明片材、吹塑瓶等的樹脂,但價(jià)格較貴。穩(wěn)定劑的用量一般為樹脂的2%~7%。
③潤(rùn)滑劑增加 PVC的熔融流動(dòng)性,以防止其與金屬表面粘附,有利于成型加工。常用的潤(rùn)滑劑有金屬皂、硬脂酸、石蠟或礦物油等,用量約為樹脂的1%。
④著色劑可將 PVC染成各種顏色。多用油溶性有機(jī)顏料和無機(jī)顏料,用量為樹脂的0.01%~2%左右。
⑤填料主要作用在于降低成本,節(jié)省 PVC用量,并可改進(jìn)性能。常用的填料有碳酸鈣、陶土、硅藻土等。
塑料制品 PVC通過塑料加工可制成各種型材和制品。
①一般軟制品利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等。利用注射成型機(jī)配合各種模具,可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。
②薄膜PVC與添加劑混合、塑化后,利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜,用這種方法加工的薄膜,稱壓延薄膜。也可以將軟PVC粒料,利用吹塑成型機(jī)吹制成薄膜,這稱為吹塑薄膜。薄膜上可以印花(如包裝裝潢圖案和商標(biāo)等)。薄膜用途很廣,可以通過剪裁,熱合加工成包裝袋、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(jīng)雙向拉伸的薄膜,有受熱收縮的特性,可用于收縮包裝。
③涂層制品有襯底的人造革是將 PVC糊涂敷于布上或紙張上,然后在 100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜,再與襯底材料加熱壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機(jī)壓延成一定厚度的軟質(zhì)薄片,再壓上花紋即成。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的座墊等。還有地板革,用作建筑物的鋪地材料。
④泡沫制品軟質(zhì) PVC混煉時(shí),加入適量的發(fā)泡劑作成片材,經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、坐墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機(jī)擠出成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材,可代替木材使用,是一種新型的建筑材料。
⑤透明片材PVC中加沖擊改性劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑,經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以作成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝,是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料。
⑥糊制品將 PVC分散在液體增塑劑中,使其溶脹塑化而成增塑溶膠,通常用乳液或微懸浮樹脂,還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等,經(jīng)充分?jǐn)嚢?,脫氣泡后,配成PVC糊,再用浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。
⑦硬管和板材PVC中加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和填料,經(jīng)混煉后,用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異形管、波紋管,用作下水管、引水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓,可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀,然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。
⑧門窗由硬質(zhì)異形材料組裝而成。在有些國家已與木門窗、鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場(chǎng)。
⑨中空容器。
氯化聚氯乙烯冷熱水管道是現(xiàn)今新型的輸水管道。該管與其他塑料管材相比,具有剛性高、耐腐蝕、阻燃性能好、導(dǎo)熱性能低、熱膨脹系數(shù)低及安裝方便等特點(diǎn)。
? ?建筑給水用氯化聚氯乙烯管材應(yīng)根據(jù)管道工作壓力、輸水溫度和管道敷設(shè)場(chǎng)合等條件選用,具體選用方法可參考CECS136:2002。