聚氯乙烯的应用及发展前景

沧州职业技术学院毕业论文聚氯乙烯的应用及发展前景2011届化学工程系专业应用化工技术学号56学生姓名张乾雷指导教师刘凤茹完成日期2011年5月22日毕业论文评语及成绩学生姓名张乾雷专业应用化工技术班级化工0801学号56毕业论文题目聚氯乙烯的应用及发展前景指导教师姓名刘凤茹指导教师职称教授指导教师评语：年月日答辩小组意见：答辩小组组长签字：年月日成绩：系主任签字：年月日毕业论文任务书题目聚氯乙烯的应用及发展前景专业应用化工技术班级化工0801学生姓名张乾雷所在系化学工程系导师姓名刘凤茹导师职称教授一、论文内容以学生所在实习单位为基本依据，要求学生熟练掌握本企业现行工艺状况及国内外最新发展动态，发现企业在工艺发展方面所存在的问题，提出问题的症结所在，设计并给出改进方案。可以是针对某一问题或某几个问题，提出自己的建议、措施和设计，并要求对企业在节能、自动化控制和可持续发展等方面提出自己的大胆设想。二、基本要求1、学生的论文应完全符合沧州职业技术学院《毕业设计（论文）手册》的要求。2、论文应有一定的篇幅和深度，不能随便应付。正文字数不少于3000字。3、论文的进度应严格按照任务书中的规定，不得无故拖延。4、学生可通过各种方式（如QQ聊天，电话，邮件，会面等）多与指导教师联系，以使老师能及时掌握学生论文写作的进度和发现问题。5、学生不得以任何理由不参加毕业论文的各个环节，否则成绩一律按不及格处理。三、主要技术指标（或研究方法）1、从清洁生产的角度，对企业中所存在的能源消耗、污染等问题进行析。2、根据我们所学习知识，对企业中所存在缺陷问题进行设计，给出切实可行的方案。3、从自动化控制角度，提出企业存在的自控水平现状及发展空间。4、上网或通过查阅一些资料，了解对企业的“三废”治理的一些整治措施。四、应收集的资料及参考文献1、应收集企业现有产品的工艺流程，从而掌握企业的整体生产情况。2、应收集企业现有节能与污染治理的现状及其治理的成效。3、查阅各种生产工艺、节能及自动化控制等方面的书籍、文献。教研室主任签字时间年月日毕业论文开题报告题目聚氯乙烯的应用及发展前景专业应用化工技术班级化工0801学生姓名张乾雷一、立题依据聚氯乙烯为世界上最早工业化的树脂品种之一，也是五大通用合成塑料之一，本文通过查阅各种文献资料调查相关市场现状对聚氯乙烯（PVC）的应用和现状进行各方面综合分析,通过对此进行分析使自己能更加了解该产品的性能和应用。二、研究内容及预期目标1.对所在的地区进行全面的市场调查，深入各个生产工厂进行了解分析该产品。2.在分析过程中找到（PVC）市场吸引力，产品的具体应用，及其优越性能等关键因素。3.对（PVC）生产中的副产物进行应用及市场分析。4.通过此次学习使自己能够更加了解PVC的市场前景及应用现状。5.通过此次论文写作使自己学会查找文献，学会从文献中获取有价值的信息，同时使自己的论文水平得到提高三、研究方案（研究方法）1.参考学校所学化工工艺的知识，并查找其中的有价值信息。2.从企业职工培训材料中PVC相关联信息。3.向企业老员工请教经验从中弥补自己实践不足的缺憾使论文中的提议及设想具有一定的可行性。4.走向各个销售市场了解具体行情。5.从互联网上查找相关文献信息四、进度计划1.2月1日---3月1日查文献搜集资料2.3月2日---4月1日写开题报告3.4月2日---5月15日撰写毕业论文并完成初稿指导教师签字时间摘要聚氯乙烯（PVC）是世界上最早工业化的树脂品种之一，也是五大通用合成塑料之一，具有良好的物理及力学性能，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，被广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等领域，是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，占世界合成树脂总消费量的29%。从2004年起，国内PVC产量已超过聚乙烯和聚丙烯，跃升为第一位，而且发展迅猛。关键词聚氯乙烯（PVC）；聚乙烯；合成树脂；包装材料；聚丙烯目录第1章聚氯乙烯的介绍及其性质1.1聚氯乙烯的简介聚氯乙烯本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。聚氯乙烯的结构简式为：[―CH2―CHCl―]n其结构为：碳原子为锯齿形排列，所有原子均以σ键相连。所有碳原子均为sp3杂化。1.2聚氯乙烯的物理及化学性质PVC(聚氯乙烯)塑胶原料具有：稳定、不易被酸、碱腐蚀；对热比较耐受聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一定的抗化学腐蚀性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。此外，PVC的光、热稳定性较差，在100℃以上或经长时间阳光暴晒，就会分解产生氯化氢，并进一步自动催化分解、变色，物理机械性能迅速下降，因此在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。HPVC/SBR共混型热塑性弹性体工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约５％），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万.硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料。1.3聚氯乙烯生产背景历史沿革聚氯乙烯氯乙烯早在1835年就为法国V.勒尼奥发现，用日光照射氯乙烯时生成一种白色固体，即聚氯乙烯。1914年发现用有机过氧化物可加速氯乙烯的聚合，1931年德国法本公司采用乳液聚合法实现聚氯乙烯的工业化生产。1933年W.L.西蒙提出用高沸点溶剂和磷酸三甲酚酯与PVC加热混合,可加工成软聚氯乙烯制品,这才使PVC的实用化有真正的突破。英国卜内门化学工业公司、美国联合碳化物公司及固特里奇化学公司几乎同时在1936年开发了氯乙烯的悬浮聚合及PVC的加工应用。为了简化生产工艺，降低能耗，1956年法国圣戈邦公司开发了本体聚合法。1983年，世界总消费量约11.1Mt，总生产能力约17.6Mt；是仅次于聚乙烯产量的第二大塑料品种，约占塑料总产量的15％。中国自行设计的PVC生产装置于1956年在辽宁锦西化工厂进行试生产,1958年3kt装置正式工业化生产，1984年产量530.9kt。第2章聚氯乙烯的主要用途2.1PVC材料的特征它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。纯的聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3,加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般为1.15-2.00g/cm3。硬聚氯乙烯有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。软聚氯乙烯的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、、拉伸强度会降低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。由于聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出HCL气体，使聚氯乙烯变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在-15~55℃之间。2.2PVC的主要用途1.PVC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、玩具、汽车配件等。2.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。3.PVC涂层制品有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，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制薄片，再压上花纹即可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。4.PVC泡沫制品软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材试用，是一种新型的建筑才材料。5.PVC透明片材PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材料。6.PVC硬板和板材PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状，然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。7.PVC其它门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；仿木材料、代钢建材（北方、海边）；中空容器。8.PVC胶袋一般是禁用的。第3章PVC的国内现状及发展前景3.1PVC行业现状2000年以来，尤其是2003年9月我国PVC树脂反倾销成功后，“进口替代、发展低成本电石法工艺”导致国内PVC产能快速扩张，一直保持在20%以上的高速增长。近几年来，我国PVC产能、产量增长明显提速，产能增速又远高于产量增速。2005年PVC产能达到8872kt，产量达到6365kt，同比增长35.2%和25.1%；2006年PVC产能达到10586kt，产量达到8020kt，同比增长19.3%和27%。2006年我国PVC产能和产量超过美国成为世界第一大PVC生产国。截至2007年7月，我国PVC生产企业达100余家，总产能为13445kt，产量为5511kt，同比增长21.6%。专家预计，由于中西部地区PVC产能继续高速增长，到2007年年底PVC产能将达到15020kt。与其他合成树脂生产企业分布状况(主要分布在沿海地区)大不相同，近年来我国PVC产业重心逐步向煤炭和原盐资源丰富的中西部地区转移，西北、西南、华中、华北地区由于电石法PVC扩能迅速，产量迅速增加。2006-2008年，国内PVC产能增加量的70%左右集中在内蒙古、河南、陕西、云南、新疆、安徽、四川等7个中西部省区，如表3-1所示。表3-1我国主要省市PVC产量统计情况省、市2005年2006年同比增长/%产量/kt·a-1所占份额/%产量/kt·a-1所占份额/%天津88213.50109613.3024.26山东94014.48107313.3014.15江苏69710.747649.279.61四川5999.237429.0123.87新疆3315.015286.4159.52浙江3485.365256.3750.86河南3244.994155.0428.09河北4116.334135.010.49上海3265.023273.970.31山西2604.003083.7418.463.2PVC树脂消费及国内需求我国