2011PVC第1讲聚氯乙烯简介1

贵州大学材料与冶金学院教师∶鲁圣军2011.9.25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+Cl2→CH2ClCH2ClClCH2CH2Cl─→CH2=CHCl+HCl2CH2=CH2+4HCl+O2─→2ClCH2CH2Cl+2H2O四、氯乙烯的制备4.2乙炔法①以石灰石，焦碳，水为原料合成乙炔？CaCO3=CaO+CO22CaO+5C=2CaC2+CO2CaC2+2H2O=CH≡CH+Ca（OH）24.2乙炔法②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HCCH+HClHgCl2/CarbonCH2=CHCl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CH2=CH2+CHCH+Cl22CH2=CHCl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.1988.102、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