Полное руководство по свойствам поливинилхлоридной (ПВХ) смолы

Поливинилхлорид (ПВХ) является термопластичным полимером, получаемым методом радикальной полимеризации мономера винилхлорида (VCM) под действием инициатора. Его химическая формула —[CH₂—CHCl]ₙ—, а номер CAS — 9002-86-2.

ПВХ занимает третье место среди синтетических пластиков по объему производства (после полиэтилена и полипропилена) с глобальной годовой производственной мощностью около 58 миллионов тонн, из которых чистая смола (первичная форма) составляет около 40 миллионов тонн ежегодно (IndexBox, 2024). Промышленно производимый ПВХ обычно имеет молекулярную массу от 50 000 до 120 000, аморфную структуру и низкую степень разветвления.

Растворимость и химическая стойкость: ПВХ обладает плохой растворимостью, он нерастворим в воде, этаноле, бензине и мономере винилхлорида; он растворим только в некоторых специфических полярных органических растворителях, таких как циклогексанон, тетрагидрофуран (THF), дихлорэтан и диметилформамид (DMF). Также он растворим в смешанных системах растворителей, таких как ацетон-дисульфид углерода или ацетон-бензол (используется при прядении хлорированных волокон).

ПВХ нерастворим в соляной кислоте, эфирах или спиртах — напротив, он обладает отличной коррозионной стойкостью к кислотам, щелочам и солям, таким как соляная кислота (любой концентрации), серная кислота (до 90%), азотная кислота (до 50–60%) и гидроксид натрия (до 20%) при комнатной температуре. Его химическая стабильность уменьшается с увеличением рабочей температуры.

Огнестойкость: Молекулярная цепь ПВХ содержит примерно 56,8% хлора (атомный вес Cl 35,5 / молекулярный вес сегмента цепи 62,5), что придает ему естественные огнестойкие и самозатухающие свойства. Его индекс предельного содержания кислорода (LOI) может превышать 40, и он самозатухает при удалении из пламени, не требуя дополнительных огнестойких добавок.

Электрическая изоляция: ПВХ обладает отличными диэлектрическими свойствами, высокой объемной сопротивляемостью и диэлектрической постоянной примерно 3,0–4,0, что делает его отличным материалом для низковольтной электрической изоляции, широко используемым в изоляционных слоях и оболочках проводов и кабелей.

Механические свойства: Жесткий ПВХ имеет прочность на растяжение около 60 МПа и ударную прочность 5–10 кДж/м². Он твердый, но хрупкий. Ударная вязкость может быть значительно улучшена путем добавления модификаторов ударной вязкости (таких как CPE и акрилатные ACR).

Процесс полимеризации и маршруты сырья

Существует три основных процесса полимеризации для промышленного производства ПВХ:

Полимеризация в суспензии (SPVC): Это самый важный процесс, на который приходится около 80% мирового производства ПВХ. VCM суспендируется и диспергируется в водной среде в виде капель (размер частиц 50–250 μм).

Полимеризация инициируется маслорастворимым инициатором (органическим пероксидом или азосоединением) при температуре полимеризации 45–65℃. Степень полимеризации (600–1600) в основном определяется температурой реакции, а количество инициатора регулирует скорость полимеризации. Диспергаторы (такие как поливиниловый спирт и гидроксипропилметилцеллюлоза) контролируют морфологию частиц смолы.

Эмульсионная полимеризация (EPVC/пастообразная смола): Выход около 10%, мелкий размер частиц, большая удельная поверхность, подходит для применения пастообразной смолы, например, для покрытий искусственной кожи, перчаток, игрушек.

Массовая полимеризация: Без растворителей и воды, высокая чистота продукта, но меньший выход.

Существует два основных маршрута сырья для получения мономеров VCM:

Наша платформа соединяет сотни проверенных китайских поставщиков химической продукции с покупателями по всему миру, способствуя прозрачным сделкам, лучшим бизнес-возможностям и высокоценным партнерствам. Независимо от того, ищете ли вы массовые товары, специализированные химикаты или услуги по индивидуальным закупкам, TDD-Global заслуживает доверия как ваш первый выбор.