文 献 综 述

一.聚氯乙烯的性质及其应用

聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride，简称VCM）聚合而成的热塑性高聚物，工业生产主要采用悬浮法、乳液法、本体法和溶液法以及衍生发展的微悬浮法等方法而实现聚合。其外观为一种白色的无定形粉末，密度为1.35～1.45g/cm³,表观密度0.45～0.65g/cm³。生产方法不同得到的树脂颗粒大小不同，一般悬浮法PVC树脂颗粒大小为60～150μm，本体法PVC树脂颗粒大小为30～80μm，乳液法PVC树脂颗粒大小为1～50μm，微悬浮法PVC树脂颗粒大小为20～80μm。目前，商品化的PVC树脂的平均相对分子质量范围在1.9ⅹ10⁵～5.0ⅹ10⁶之间^[1]。

PVC树脂与聚乙烯(PE)树脂相比，由于碳氢链中引入了氯元素，其物理性能具有特点，氯元素的引入导致聚氯乙烯具有难燃性，在火焰上可以燃烧，同时释放出HCl、CO和苯等物质，离火即自熄。在常温下耐磨性超过硫化橡胶、抗化学腐蚀性、抗渗透性、综合机械性能、电绝缘性、隔热性等较优异。其缺点是热稳定性和抗冲击性能较差。在受热和光线照射下，易释放出HCl，表现出较差的热稳定性，一般在80℃开始软化，于100℃以上开始分解，颜色逐渐变黑。纯硬制PVC的缺口冲击强度之有3～5kJ/m2，属于硬脆材料，特别是低温韧性差，降低温度时迅速变硬变脆，受冲击时极易脆裂；而软质PVC的增塑剂迁移性大，造成污染并使PVC塑料性能下降。

聚氯乙烯树脂广泛应用于各个领域。以PVC树脂为基料和增塑剂、填料、稳定剂、着色剂、改性剂等多种助剂混合后经塑化、成型加工而成的聚氯乙烯塑料应用相当广泛。通用型悬浮法聚氯乙烯树脂可以加工成软制品和硬制品。日常生活中常见的电缆外皮、防水卷材、农用膜、密封材料等一般由SG2和SG3树脂和30％～70％增塑剂加工而成，属于软制品，主要通过吹塑、压延、模塑、滚塑等加工方法实现。塑钢门窗，上下水管，硬制板材，管件等一般由SG5型以上树脂和含有0～6％的增塑剂加工而成，称为硬制品，采用压延、挤出、注塑成型工艺。乳液法PVC主要采用浸渍法、涂刮法生产工艺制造人造革、壁纸等。本体法聚氯乙烯树脂的应用领域与悬浮法PVC基本相同，由于生产过程不含有分散剂，制作透明片材的优点较为突出^[10]。国外PVC一般以硬制品为主，所占比例达到60％以上，多年来我国一直以软制品为主，经过近几年的发展，硬制品的应用比例逐年提高，也逐步向以硬制品为主的方向发展。^[2，14]

二．聚氯乙烯的发展及前景

聚氯乙烯是在1872年，由E.Baumann首先以白色粉末形式制备出来的，将氯乙烯暴露在阳光下，阳光产生自由基并引发聚合。他报道说PVC在130℃以上熔融并同时降解。1909年，LeoBackeland发明了另一种聚合物电木-酚醛树脂，用在电绝缘器材和无线电设备机壳上。

1912年，Chemische Fabrik Griesheim-Electron(CFGE)的Fritz Klatte开发了使用乙炔和氢氯酸制备氯乙烯的方法。于1915年发现有机过氧化物能引发氯乙烯聚合。但最终工业化生产聚氯乙烯失败。联合碳化学公司在1926年使用了一种新的工艺，利用二氯乙烯和氢氧化钠来制备氯乙烯。

在1926年，BFGoodrich公司的Waldo Semon发现加热的磷酸三甲苯酯或者磷酸二丁酯能使PVC在室温下呈现很高的弹性。这种塑化的PVC是最早的热塑性弹性体(TPE)，这也代表着聚氯乙烯增强溶胶/糊和有机溶胶加工技术的发明，以及聚氯乙烯涂覆工业的诞生。1936年T.L.Greshman在测试后发现，邻苯二甲酸二乙基乙酯(DOP或DEHP)是最好的PVC增塑剂。通过不断地开发于1940年BFGoodrich公司建立了第一个商业化的PVC工厂。此后，聚氯乙烯工业快速发展^[3，13]。

目前，世界发达国家聚氯乙烯生产技术都较为成熟，普遍采用大釜密闭技术，先进的防粘釜工艺，改进了搅拌装置，用后掠式搅拌器代替了平桨式搅拌器，并在搅拌器和挡板中通冷却水，提高了聚合釜的传热能力。悬浮树脂生产在德国已有公司采用200m³不锈钢大型聚合釜；进一步降低树脂的生产成本。同时，进一步减少生产过程中的聚氯乙烯单体的暴露，减少污染^[4]。