2011PVC第1讲聚氯乙烯简介.ppt

,贵州大学材料与冶金学院教师鲁圣军2011.9.25,聚氯乙烯制备及应用第一讲绪论,明德至善博学笃行,主要内容,一、塑料定义、成分、通用塑料二、聚氯乙烯三、氯碱工业合成氯化氢四、氯乙烯的制备4.1乙烯氧氯化法4.2乙炔法4.3混合烯炔法五、PVC与国民经济的关系六、PVC主要应用领域,一、塑料,1.1定义根据美国材料试验协会所下的定义，塑料乃是一种以高分子量有机物质为主要成分的材料，它在加工完成时呈现固态形状，在制造以及加工过程中，可以借流动(flow)来造型。,一、塑料,1.2成分塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40%100%。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。,1.2成分有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但因经过化学手段进行人工合成，而被称之为塑料。塑料可区分为热固性与热塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。,课后任务,有机玻璃？,一、塑料,1.3通用塑料一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料通用塑料有五大品种，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。它们都是热塑性塑料。,课后作业,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS单体、结构式、主要应用领域,二、聚氯乙烯,Polyvinylchloride，简称PVC树脂是由氯乙烯（VinylChloride，简称VC）单体聚合而成的热塑性高聚物。其分子结构式为：,三、氯碱工业合成氯化氢,氯碱工业？,氯碱工业,工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。,制备氯化氢,2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2条件：电解H2+Cl2=2HCl条件：点燃,四、氯乙烯的制备,4.1乙烯氧氯化法六十年代以来，随着石油化工的发展，乙烯产量大幅度增长，氯乙烯的工业生产已发展到乙烯氧氯化法。由于该工艺路线具有原料价格低廉、丰富，氯化氢得到合理利用，产率高，质量好的特点，迅速取代了各种落后的生产方法，成为当今世界氯乙烯生产的主流。,五、氯乙烯的制备,4.1乙烯氧氯化法目前世界各国多采用三步法，包括乙烯直接氯化生成二氯乙烷：二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢，裂解产生的氯化氢与乙烯、氧进行氧氯化反应生成二氯乙烷这三步反应。该工艺特点就是利用氧氯化反应来平衡裂解产生的氯化氢，使之生成可继续裂解的二氯乙烷，从而使氯得到了完全利用。,四、氯乙烯的制备,4.1乙烯氧氯化法CH2=CH2+Cl2CH2ClCH2ClClCH2CH2ClCH2=CHCl+HCl2CH2=CH2+4HCl+O22ClCH2CH2Cl+2H2O,四、氯乙烯的制备,4.2乙炔法以石灰石，焦碳，水为原料合成乙炔,？,CaCO3=CaO+CO22CaO+5C=2CaC2+CO2CaC2+2H2O=CHCH+Ca（OH）2,4.2乙炔法在氯化汞催化剂存在下，乙炔与氯化氢加成直接合成氯乙烯,四、氯乙烯的制备,4.3混合烯炔法该法是以石油烃高温裂解所得的乙炔和乙烯混合气（接近等摩尔比）为原料，与氯化氢一起通过氯化汞催化剂床层，使氯化氢选择性地与乙炔加成，产生氯乙烯。分离氯乙烯后，把含有乙烯的残余气体与氯气混合，进行反应，生成二氯乙烷。经分离精制后的二氯乙烷，热裂解成氯乙烯及氯化氢。氯化氢再循环用于混合气中乙炔的加成。,4.3混合烯炔法,五、PVC与国民经济的关系,化学工业、石油化工、铝行业等作为基础行业，其发展速度与国民经济密切相关；而烧碱是化学工业最大、最基础的原料，全球烧碱总量39%消费在化学工业；由于聚氯乙烯分子量的53是氯，能消耗氯碱生产中30%的氯气，是氯碱平衡中的主要杠杆；因此，聚氯乙烯对于氯碱行业、化学工业以及国民经济的发展有着举足轻重的地位。,PVC是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用。,六、PVC主要应用领域6.1一般软制品,利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等。利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。,聚氯乙烯电线,6.2薄膜热合加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。,聚氯乙烯(PVC)防水卷,PVC薄膜PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜，成为压延薄膜。也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。,6.3涂层制品有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸张上，然后在100以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底材料加热压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软质薄片，再压上花纹即成。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的座垫等。还有地板革，用作建筑物的铺地材料。,PVC人造革,6.4硬管和板材,硬管、异形管、波纹管，用作下水管、引水管、电线套管或楼梯扶手,给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件,6.5塑钢型材,塑钢门窗即外观为工程塑料聚氯乙烯（PVC）型钢衬以增加强度的门窗。具有铝合金门窗的外观美，又具备钢窗的强度。,塑钢型材-优点介绍,塑钢型材只所以能大面积的推广适用，并逐步取代木制和铝门窗，和它的独特优势是分不开的。塑钢门窗较之铝和木制门窗有以下优势：1、价格便宜2、色彩丰富3、经久耐用4、保温性能好5、防火性、电绝缘性,彩色共挤塑钢型材,教学要求,一、努力学习高度自觉：看课本、参考书；查阅文献，撰写报告二、积极交流课堂老师，导师，师兄师姐，同学三、树立远大理想，培养对高分子材料的热爱与激情,参考书,一、必要性大学学习需要高度的自觉性课堂教学知识量的不足二、参考书1、史悠彰.聚氯乙烯高分子化学的理论与实践.浙江科学技术社.1988.102、严福英.聚氯乙烯工艺学.化学工业出版社.1990.6,开设该课程的目标,PVC是最常用的通用塑料之一，通过学习了解PVC树脂的生产原理、生产工艺、产品检测方法、加工原理、加工设备、产品配方及改性方法，掌握高分子材料从生产、应用到改性的基本的、系统的知识；理清高分子材料科学与工程专业基本的学习、工作及科研思路。,现在高等学校教育面临的最大问题之一：学习兴趣的缺乏学生不明白：为什么要学习大学里开设的课程大学学习与中学学习的差别中学学习：求学的压力（压力就是动力，生于忧患，死于安乐！日子不能太舒服！对自己狠点！）,我的大学生活观,大学学习：高度的自觉性1、学习是非常辛苦、枯燥的事情特别是较系统、深入的理论学习2、上网、打游戏、聊天、看电影电视是非常轻松的事情人都有趋利避害的本能，适当的放松是非常正常与必须的3、刻苦学习的重要性就业、生存及创业的决定因素之一机遇总是留给有准备的人,我的大学生活观,在大学生涯中我们准备：健全的体魄健全的心智：少一点偏激、片面；自信；积极、正面的眼光与态度途径：阅读（腹有诗书气自华）与交流：朋友、团体集体活动扎实、系统的专业知识：一生事业的坚实基础（工作方向与大学专业即使不同：知识的学习方法、思维方法是一直的；学习习惯的培养；自信心的培养）,我的大学生活观,