帶你詳細(xì)了解PVC(聚氯乙烯)塑料

　　帶你詳細(xì)了解PVC(聚氯乙烯)塑料

      聚氯乙烯，英文簡稱PVC(Polyvinyl chloride)，是氯乙烯單體(vinyl chloride monomer, 簡稱VCM)在過氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑;或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。

　　PVC為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小，相對密度1.4左右，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解，對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應(yīng)用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。

　　工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬～11萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加;無固定熔點，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài);有較好的機械性能，抗張強度60MPa左右，沖擊強度5～10kJ/m2;有優(yōu)異的介電性能。

　　1組成結(jié)構(gòu)

　　聚氯乙烯是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料，是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)的無定形聚合物。這種材料的結(jié)構(gòu)如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM單體多數(shù)以頭-尾結(jié)構(gòu)相聯(lián)的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列，所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。

　PVC結(jié)構(gòu)

　　在PVC分子鏈上存在短的間規(guī)立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)。隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度提高。聚氯乙烯大分子結(jié)構(gòu)中存在著頭頭結(jié)構(gòu)、支鏈、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)、使得耐熱變形及耐老化差等缺點。故作交聯(lián)后，可將該類缺點消除。

PVC的立構(gòu)規(guī)整結(jié)構(gòu)

　　交聯(lián)分為輻射交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。

　　1.輻射交聯(lián)。使用高能射線，一般為鈷60輻射源產(chǎn)生的射線或電子加速產(chǎn)生的電子射線，主要采用后者。再加以助交聯(lián)助劑(兩個或多個碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的單體)進行交聯(lián)。但操作難度大，對設(shè)備要求高。

　　2.化學(xué)交聯(lián)。使用三唑二巰基胺鹽(FSH)進行交聯(lián)，交聯(lián)機理為胺與巰基結(jié)合進攻碳氯極性鍵實行取代反應(yīng)。交聯(lián)后產(chǎn)品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會得到全面提升。

　　2歷史沿革

　　聚氯乙烯早在1835年就為美國V.勒尼奧發(fā)現(xiàn)，用日光照射氯乙烯時生成一種白色固體，即聚氯乙烯。

　　PVC在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)過兩次，一次是Henri Victor Regnault在1835年，另一次是Eugen Baumann在1872年發(fā)現(xiàn)的。兩次機會中，這種聚合物都出現(xiàn)在被放置在太陽光底下的氯乙烯的燒杯中，成為白色固體。20世紀(jì)初，俄國化學(xué)家Ivan Ostromislensky和德國Griesheim-Elektron公司的化學(xué)家Fritz Klatte同時嘗試將PVC用于商業(yè)用途，但困難的是如何加工這種堅硬的，有時脆性的的聚合物。

　　1912年，德國人Fritz Klatte合成了PVC，并在德國申請了專利，但是在專利過期前沒有能夠開發(fā)出合適的產(chǎn)品。

　　1926年，美國B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美國申請了專利。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年開發(fā)了利用加入各種助劑塑化PVC的方法，使它成為更柔韌更易加工的材料并很快得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用。

　　1914年發(fā)現(xiàn)用有機過氧化物可加速氯乙烯的聚合，1931年德國法該公司采用乳液聚合法實現(xiàn)聚氯乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)。1933年W.L.西蒙提出用高沸點溶劑和磷酸三甲酚酯與PVC加熱混合，可加工成軟聚氯乙烯制品,這才使PVC的實用化有了真正的突破。英國卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司、美國聯(lián)合碳化物公司及固特里奇化學(xué)公司幾乎同時在1936年開發(fā)了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應(yīng)用。為了簡化生產(chǎn)工藝，降低能耗，1956年法國圣戈邦公司開發(fā)了本體聚合法。1983年，世界總消費量約11.1Mt，總生產(chǎn)能力約17.6Mt;是僅次于聚乙烯產(chǎn)量的第二大塑料品種，約占塑料總產(chǎn)量的15%。中國自行設(shè)計的 PVC生產(chǎn)裝置于1956年在遼寧錦西化工廠進行試生產(chǎn)，1958年3kt裝置正式工業(yè)化生產(chǎn)，1984年產(chǎn)量530.9kt。

　　PVC是三十年代初實現(xiàn)工業(yè)化的。從三十年代起，在很長的時間里，聚氯乙烯產(chǎn)量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期，聚乙烯取代了聚氯乙烯�，F(xiàn)聚氯乙烯塑料雖退居第二位，但產(chǎn)量仍占塑料總產(chǎn)量的四分之一以上。

　　六十年代以前，單體氯乙烯的生產(chǎn)基本是以電石乙炔為主，由于電石生產(chǎn)需耗大量電能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯工業(yè)化后，各國轉(zhuǎn)向了以更便宜的石油為原料。另外，由于聚氯乙烯的原料很大部分(約57%重量)是制堿工業(yè)必然伴生副產(chǎn)物氯氣，不僅原料來源豐富，而且也是發(fā)展氯堿工業(yè)、平衡氯氣的很重要的產(chǎn)品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降，但仍保持了較高的增長速度。

　　聚氯乙烯塑料制品應(yīng)用非常廣泛，但在七十年代中期，人們認(rèn)識到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯(VCM)是一種嚴(yán)重的致癌物質(zhì)，無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發(fā)展。不過人們已成功地通過汽車等途徑降低殘留的VCM，使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小于10ppm，達到衛(wèi)生級樹脂要求，擴大了聚氯乙烯的應(yīng)用范圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小于5ppm，加工后殘留的VCM極少。對人體基本無害，可用作食品藥包裝和兒童玩具等。

　　3主要分類

　　根據(jù)應(yīng)用范圍的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的;高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂;交聯(lián)PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。

　　根據(jù)氯乙烯單體的獲得方法來區(qū)分，可分為電石法、乙烯法和進口(EDC、VCM)單體法(習(xí)慣上把乙烯法和進口單體法統(tǒng)稱為乙烯法)。

　　根據(jù)聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是產(chǎn)量最大的一個品種，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度分六個型號：XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型號中各字母的意思：X-懸浮法;S-疏松型;J-緊密型。

　　根據(jù)增塑劑含量的多少，常將PVC塑烯塑料分為：無增塑PVC，增塑劑含量為0;硬質(zhì)PVC，增塑劑含量小于10%;半硬質(zhì)PVC，增塑劑含量為10-30%;軟質(zhì)PVC，增塑劑含量為30-70%;聚氯乙烯糊塑料，增塑劑含量為80%以上。

　　4制備方法

　　聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經(jīng)取代反應(yīng)制成。由于其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用于各行各業(yè)各式各樣產(chǎn)品：電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建筑裝潢用品、家俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具(如有名的意大利“Rody”跳跳馬)、門簾、卷門、輔助醫(yī)療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。

　　聚合方法

　　PVC用自由基加成聚合方法制備，聚合方法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，以懸浮聚合法為主，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應(yīng)釜中，然后加入引發(fā)劑和其它助劑，升溫到一定溫度后VCM單體發(fā)生自由基聚合反應(yīng)生成PVC顆粒。持續(xù)的攪拌使得顆粒的粒度均勻，并且使生成的顆粒懸浮在水中。此外，還有用微懸浮法生產(chǎn)PVC糊用樹脂，產(chǎn)品性能和成糊性均好。

　�、賾腋【酆戏ā∈箚误w呈微滴狀懸浮分散于水相中，選用的油溶性引發(fā)劑則溶于單體中，聚合反應(yīng)就在這些微滴中進行，聚合反應(yīng)熱及時被水吸收，為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散，需要加入懸浮穩(wěn)定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發(fā)劑多采用有機過氧化物和偶氮化合物，如過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進行的。聚合后，物料流入單體回收罐或汽提塔內(nèi)回收單體。然后流入混合釜，水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應(yīng)盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的 PVC，游離單體含量應(yīng)控制在1ppm以下。聚合時為保證獲得規(guī)定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚，必須控制好聚合過程的溫度和壓力。樹脂的粒度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩(wěn)定劑的選擇與用量控制。樹脂的質(zhì)量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩(wěn)定性、色澤、雜質(zhì)含量及粉末自由流動性等性能來表征。聚合反應(yīng)釜是主要設(shè)備，由鋼制釜體內(nèi)襯不銹鋼或搪瓷制成，裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套，或內(nèi)冷排管、回流凝器等。為了降低生產(chǎn)成本，反應(yīng)釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發(fā)展，最大已達到200立方米(釜式反應(yīng)器)。聚合釜經(jīng)多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩(wěn)定劑制得的 PVC一般較疏松，孔隙多，表面積大，容易吸收增塑劑和塑化。

　　②乳液聚合法　最早的工業(yè)生產(chǎn) PVC的一種方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發(fā)劑，還可以采用“氧化-還原”引發(fā)體系，聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩(wěn)定劑，十二烷基硫醇作調(diào)節(jié)劑，碳酸氫鈉作緩沖劑的。聚合方法有間歇法、半連續(xù)法和連續(xù)法三種。聚合產(chǎn)物為乳膠狀，乳液粒徑0.05～2μm,可以直接應(yīng)用或經(jīng)噴霧干燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短，較易控制，得到的樹脂分子量高，聚合度較均勻，適用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸漬制品。乳液法聚合的配方復(fù)雜，產(chǎn)品雜質(zhì)含量較高。

　　③本體聚合法　聚合裝置比較特殊，主要由立式預(yù)聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構(gòu)成。聚合分兩段進行。單體和引發(fā)劑先在預(yù)聚合釜中預(yù)聚1h，生成種子粒子，這時轉(zhuǎn)化率達8%～10%，然后流入第二段聚合釜中，補加與預(yù)聚物等量的單體，繼續(xù)聚合。待轉(zhuǎn)化率達85%～90%，排出殘余單體，再經(jīng)粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制，反應(yīng)熱由單體回流冷凝帶出。此法生產(chǎn)過程簡單，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本也較低。

　　改性方法

　　PVC樹脂是一個極性非結(jié)晶性高聚物，密度：1.380 g/cm3，玻璃轉(zhuǎn)變溫度：87℃，因此熱穩(wěn)定性差，不易加工。不能直接使用，必須經(jīng)過改性混配，添加相關(guān)助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關(guān)助劑和填充物的種類和分?jǐn)?shù)的不同，這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方，嚴(yán)格說來是PVC改性配方，而PVC只有經(jīng)過改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復(fù)合材料轉(zhuǎn)變(合金、共混、復(fù)合)、賦予材料功能化、優(yōu)化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學(xué)改性、填充改性、增強改性、共混改性以及納米復(fù)合改性。改性基本原理就是通過添加物賦予材料功能或者提高某些性能。因此，PVC配方技術(shù)的高下，決定了一家工廠技術(shù)和生產(chǎn)能力的高下。

　　PVC一般先要改性造粒，用螺桿擠出機組制備成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工藝是注塑的產(chǎn)品。螺桿擠出機是塑料成型加工最主要的設(shè)備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有重要地位嚴(yán)格來說，有著特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根據(jù)客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產(chǎn)過程中共聚衍生，此類改性的品種有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。

　　著色性

　　聚氯乙烯熱穩(wěn)定性和耐光性較差。在150℃時開始分解出氯化氫，隨著增塑劑含量的多少發(fā)生不良反應(yīng)。另外，顏料對PVC的影響，體現(xiàn)在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發(fā)生反應(yīng)以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應(yīng)的催化劑。因此，使用氧化鐵(紅、黃、棕和黑)顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會降低PVC樹脂的熱穩(wěn)定性。某些著色劑可能會與PVC樹脂的降解產(chǎn)物發(fā)生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過程中，會與PVC分解產(chǎn)生的氯化氫發(fā)生相互作用而失去應(yīng)有的顏色。因此就PVC著色而言，考慮到所用樹脂及相關(guān)助劑的特征，結(jié)合顏料的特點。在選擇著色劑時應(yīng)當(dāng)注意以下幾個問題。

　　1、顏料中的某些金屬離子會促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解如圖1。

　　測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時的色相變化。由于顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快，從而產(chǎn)生色相變化。同時，還要注意的是，同樣加入色淀紅可使PVC產(chǎn)生的色差不同，如含有鈣，色相差小;含錳則色相差大，這是由于錳等金屬促進PVC脫氯化氫所致。

　　硫化物類著色劑(如鎘紅、黃等)用于聚氯乙烯著色，可能因著色劑分解放出硫化氫。這類著色劑不宜與鉛穩(wěn)定劑混用，以免生成黑色的硫化鉛。

　　2、顏料對聚氯乙烯電氣絕緣性影響

　　作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯一樣，應(yīng)該考慮著色后的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差，故顏料的影響就更大。說明，選擇無機顏料著色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好(除爐黑、銳鈦型二氧化鈦外)。

　　遷移性

　　遷移性僅發(fā)生在增塑PVC制品中，并且是在使用染料或有機顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料，通過增塑劑滲透到PVC制品表面，那些溶解的染(顏)料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導(dǎo)致接解滲色、溶劑滲色或起霜。

　　另一個問題是“結(jié)垢”。指著色劑在著色加工時，因為被著色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來，沉積在加工設(shè)備的表面(如擠出機的機筒內(nèi)壁、口模孔內(nèi)壁)上。

　　耐候性

　　指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學(xué)藥劑。最重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機顏料則因其結(jié)構(gòu)不同有好有差。此外，在含有白色顏料的配方中，顏料的耐候性會受到較嚴(yán)重的影響。

　　顏料的褪色、變暗或色調(diào)變化，一般由顏料的反應(yīng)基因所致。這些反應(yīng)性基因，能與大氣中的水分或化學(xué)藥劑——酸、堿發(fā)生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會褪色，立索爾紅具有較好的耐光性，適合于大多數(shù)戶內(nèi)應(yīng)用，而在含有酸、堿成分的戶外使用時嚴(yán)重褪色。

　　脫氯化氫的測定方法按JIS-K-6723，測定溫度180℃。以未著色的聚氯乙烯復(fù)合物脫氯乙烯的時間為基準(zhǔn)，延長或阻緩時間以5%、10%間隔計，負(fù)值表示加速分解。

　　穩(wěn)定性

　　聚氯乙烯樹脂的軟化點低，約75-80℃，脆化溫度低于-50~-60℃，大多數(shù)制品長期使用溫度不宜超過55℃，特殊配方的可達90℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部無支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對較小，聚氯乙烯樹脂的穩(wěn)定性也應(yīng)當(dāng)是比較高的。但即使純度很高的聚氯乙烯樹脂，長期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫氣體逸出。說明其分子結(jié)構(gòu)中存在尖性基團或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。時間越長、降解越多、溫度越高，降解速度越快，在氧或空氣存在下降解速度更快。

　　電性能

　　聚氯乙烯屬于極性高聚物，對水等導(dǎo)電物質(zhì)親和力較大，故電阻較非極性的聚烯烴要小，但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚氯乙烯的極性基團直接附著在主鏈上，在玻璃化溫度以下，偶極鏈段受到凍結(jié)構(gòu)的主鏈原子的限制，不能移動，因而并不產(chǎn)生偶極化作用，可作室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產(chǎn)生的氯離子的存在會降低電絕緣性。

　　發(fā)展?fàn)顩r

　　有著特殊要求的PVC材料，一般都需要從國外進口，在國外比較有名的有美國聯(lián)合碳化公司和北歐化工公司，隨著我國各大科研院所和生產(chǎn)單位的不斷研發(fā)和技術(shù)積累，國內(nèi)PVC改性材料的配方設(shè)計、制造已經(jīng)達到國際先進水平，已經(jīng)完全取代國外進口材料，有不少產(chǎn)品已出口國外。

　　5發(fā)展前景

　　1 聚氯乙烯樹脂行業(yè)發(fā)展趨勢

　　我國聚氯乙烯樹脂消費主要集中在華南和華東兩個地區(qū)，廣東、浙江、福建、山東和江蘇等省份的消費合計約占全國總消費量的 70. 0%，其中，廣東和福建省市場需求量最大，但產(chǎn)能不足，進口聚氯乙烯樹脂所占比例較高; 江蘇、山東和浙江省聚氯乙烯樹脂加工工業(yè)比較發(fā)達，三省的消費量約占國內(nèi)總消費量的 34. 0%;華北地區(qū)產(chǎn)銷基本平衡。隨著中西部地區(qū)開發(fā)力度的加強以及大規(guī)�；�礎(chǔ)設(shè)施的興建，中西部聚氯乙烯樹脂的消費量將會逐漸增加。

　　2 需求預(yù)測

　　聚氯乙烯樹脂行業(yè)屬于基礎(chǔ)型和能源密集型產(chǎn)業(yè)，受需求和能源價格影響較大，同時又是基礎(chǔ)化工原料，因此與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)聯(lián)也非常緊密。從 2012 年的情況來看，由于國內(nèi)聚氯乙烯樹脂產(chǎn)能仍不斷減少，而下游需求增長相對緩慢，加之出口受阻，進口增加，因此國內(nèi)聚氯乙烯樹脂企業(yè)整體開工率不高，產(chǎn)能閑置數(shù)量較大，市場價格也始終保持中低位徘徊，價格波動區(qū)間減小，另外，聚氯乙烯樹脂期貨的上市在一定程度上增加了聚氯乙烯樹脂市場價格波動的不確定性。我國聚氯乙烯樹脂行業(yè)仍將處于一個較為艱難的整合期，將有多種因素影響到我國未來聚氯乙烯樹脂的發(fā)展。

　　3 出口問題

　　① 成本壁壘

　　PVC 屬于基礎(chǔ)化工原料，產(chǎn)品差異性較小，在國內(nèi)完全競爭的市場格局下，成本高低是影響企業(yè)競爭能力的最主要因素。由于行業(yè)特性，原材料和能源在產(chǎn)品成本中占有較高比重。石油乙烯法的成本主要受石油價格影響;電石法的生產(chǎn)成本主要受電石成本影響，一般而言，電石成本占PVC 成本的70%左右，而電力成本又占到電石成本的60%左右，由于我國西部電力資源豐富，電價相對較低，與東部電石法生產(chǎn)企業(yè)相比，西部電石法生產(chǎn)企業(yè)在成本方面具有一定優(yōu)勢。而具備資源秉賦，配套電石生產(chǎn)的企業(yè)，將構(gòu)筑更加堅實的成本壁壘。

　�、� 產(chǎn)業(yè)政策壁壘

　　為促進氯堿行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，按照“優(yōu)化布局、有序發(fā)展、調(diào)整結(jié)構(gòu)、節(jié)約能源、保護環(huán)境、安全生產(chǎn)、技術(shù)進步”的可持續(xù)發(fā)展原則，國家發(fā)改委制訂發(fā)布了《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業(yè)準(zhǔn)入條件》，并自2007 年12月1 日起開始執(zhí)行：在產(chǎn)業(yè)布局方面要求新建氯堿生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)靠近資源、能源產(chǎn)地，東部地區(qū)除搬遷企業(yè)外原則上不再新建電石法聚氯乙烯項目和與其相配套的燒堿項目;工藝方面要求新建、改擴建電石法聚氯乙烯項目必須同時配套建設(shè)電石渣制水泥等電石渣綜合利用裝置;準(zhǔn)入條件還從能耗指標(biāo)和環(huán)保方面對新建項目設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整大大提高氯堿行業(yè)的資金、技術(shù)、人才、資源門檻。

　�、� 規(guī)模壁壘

　　生產(chǎn)PVC 所需投資規(guī)模較大，固定成本較高，規(guī)模效益比較明顯。規(guī)模大的企業(yè)在與供應(yīng)商的談判中處于更有利的地位，有利于降低原材料成本。產(chǎn)銷量大的企業(yè)，市場占有率也相應(yīng)較高，具有更大的市場影響力，相對更容易獲得客戶。PVC 生產(chǎn)企業(yè)一旦產(chǎn)銷達到較大規(guī)模后，邊際成本將逐步降低，并增強抗風(fēng)險能力。

　�、� 資金壁壘

　　同時，隨著國家對安全、環(huán)保監(jiān)管的日益嚴(yán)格，氯堿生產(chǎn)裝置建設(shè)必須配套相應(yīng)的大型環(huán)保裝置(如電石路線必須配套電石渣制水泥裝置等)，資金投入較多，大部分的中小企業(yè)一般無力承擔(dān)。

　　因此，投資本行業(yè)的廠商必須具備強大的資金實力，存在一定的資金壁壘。

　　印度國內(nèi)市場對PVC的需求逐年增加，從2009年的170余萬噸提高至2012年的220余萬噸;但前印度只有5家PVC生產(chǎn)企業(yè)國內(nèi)生產(chǎn)能力125萬噸/年。印度Finolex工業(yè)公司是印度最大的PVC管道生產(chǎn)商。由于供需并不平衡，存在較大缺口，因此印度平均年P(guān)VC進口量達95萬噸。同時，印度乙烯基原料缺口也逐年增大，2011年為72.2萬噸，2012年為97.6萬噸，2013年將達112萬噸。據(jù)統(tǒng)計，2012年4～9月份，印度PVC進口主要來源于韓國、中國臺灣、德國、美國、墨西哥等國家和地區(qū)，其中來自韓國和中國臺灣兩地的PVC進口量均超過20萬噸。

　　Rajesh Deshpande談到，印度PVC下游產(chǎn)品以PVC管材及配件為主，占該國PVC下游產(chǎn)品總量的43%。2012~2013財年前六個月下游需求增長20%，進口量增長50%。按照該速度發(fā)展，到2013年3月，印度國內(nèi)市場需求將達220萬噸，PVC管材的發(fā)展速度也將達到兩位數(shù)。

　　由于PVC下游消費市場逐年擴大，印度PVC工業(yè)迎來較大的發(fā)展機遇。據(jù)Rajesh Deshpande預(yù)測，印度PVC產(chǎn)品下游消費市場的增長源于諸多方面。政府對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入逐年增加。統(tǒng)計表明，“十二五”期間，印度政府對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資將達8900億美元;農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展基金增加至35億美元;對農(nóng)村飲用水及環(huán)境衛(wèi)生投資預(yù)算達25億美元;將投資5300萬美元加強灌溉系統(tǒng)建設(shè);在德里—孟買工業(yè)走廊，將投資900億美元建設(shè)大型基礎(chǔ)設(shè)施，其中日本政府贊助45億美元。

　　盡管供需缺口大，但由于進口產(chǎn)品具有較大競爭優(yōu)勢，印度PVC行業(yè)面臨一定的挑戰(zhàn)。Rajesh Deshpande坦言，印度PVC行業(yè)發(fā)展還存在一定的問題：比如用戶還未能看到塑料管材相對于傳統(tǒng)材質(zhì)管材的優(yōu)勢;環(huán)保人士和民間組織從環(huán)境危害角度闡述塑料管材的害處;相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)不注重自身產(chǎn)品質(zhì)量把關(guān)等。因此，印度PVC行業(yè)要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須不斷開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，同時注重PVC用品的回收和再利用。

　　中國盡管擁有全球最大聚氯乙烯生產(chǎn)能力，但由于乙烯價格下跌，2009年乙烯法聚氯乙烯進口量創(chuàng)下新紀(jì)錄，另一方面，中國聚氯乙烯市場始終處于低開工率狀態(tài)。2009年上半年，中國進口了約120萬噸聚氯乙烯，比2008年全年進口量還多100萬噸。隨著乙烯價格暴漲，中國電石法聚氯乙烯生產(chǎn)競爭優(yōu)勢顯現(xiàn)出來。2009年下半年，中國聚氯乙烯進口量穩(wěn)步下降，據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，11月份進口量只有60646噸。

　　2013上半年，受行業(yè)產(chǎn)能過剩、下游需求疲軟等諸多不利因素影響，聚氯乙烯(PVC)行業(yè)整體效益表現(xiàn)欠佳，企業(yè)處境較為艱難。但聚氯乙烯外貿(mào)市場表現(xiàn)搶眼，多項數(shù)據(jù)較往年同期均有明顯恢復(fù)性調(diào)整。不過業(yè)內(nèi)人士指出，隨著美國聚氯乙烯工廠開工率提升，預(yù)計我國聚氯乙烯對外貿(mào)易將呈現(xiàn)進口量恢復(fù)性增長、出口量穩(wěn)中萎縮的局面。

　　據(jù)中國氯堿工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，截至2013年6月底，國內(nèi)聚氯乙烯(含糊樹脂)產(chǎn)能為2392萬噸/年。其中2013年上半年聚氯乙烯新增產(chǎn)能為86萬噸/年，退出35萬噸/年，凈增51萬噸/年，退出產(chǎn)能全部為電石法生產(chǎn)裝置。行業(yè)整體產(chǎn)能擴張速度已有明顯放緩，但產(chǎn)能穩(wěn)中有增的趨勢仍在延續(xù)。

　　出口方面，1～5月份我國聚氯乙烯累計出口量較去年同期大幅增長152.4%。從流向來看，最大出口消費市場是印度;出口至俄羅斯的貨源數(shù)量則增速放緩，居第二。

　　此外，金融危機暴發(fā)以來，全球市場、貿(mào)易環(huán)境發(fā)生了很大改變，各國貿(mào)易保護主義抬頭，針對我國企業(yè)產(chǎn)品的貿(mào)易摩擦顯著增多。[1]

　　6理化性能

　　本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟制品柔而韌，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。穩(wěn)定;不易被酸、堿腐蝕;對熱比較耐受。

　　聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學(xué)藥品性高(耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉)、機械強度及電絕緣性良好的優(yōu)點。

　　聚氯乙烯對光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點為80℃，于130℃開始分解。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100℃時即開始分解，130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體，(氯化氫氣體是有毒氣體)使其變色，由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽光中的紫外線和氧會使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些PVC塑料時間久了就會變黃、變脆的原因。

　　具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低;在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學(xué)腐蝕性;對鹽類相當(dāng)穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機溶劑。

　　工業(yè)聚氯乙烯樹脂主要是非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，但也包含一些結(jié)晶區(qū)域(約5%)，所以聚氯乙烯沒有明顯的熔點，約在80℃左右開始軟化，熱變形溫度( 1.82MPa負(fù)荷下)為70-71℃，在加壓下150℃開始流動，并開始緩慢放出氯化氫，致使聚氯乙烯變色(由黃變紅、棕、甚至于黑色)。

　　工業(yè)聚氯乙烯重均相對分子質(zhì)量在4.8-4.8萬范圍內(nèi)，相應(yīng)的數(shù)均相對分子質(zhì)量為2-1.95萬。而絕大多數(shù)工業(yè)樹脂的重均相對分子質(zhì)量在10-20萬，數(shù)均相對分子質(zhì)量在4.55-6.4萬。硬質(zhì)聚氯乙烯(未加增塑劑)具有良好的機械強度、耐候性和耐燃性，可以單獨用做結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬質(zhì)聚氯乙烯可以用增強材料。

　　材料性質(zhì)

　　密度 1380 kg/m3

　　楊氏彈性模量(E) 2900-3400 MPa

　　拉伸強度(σt) 50-80 MPa

　　Elongation @ break 20-40%

　　Notch test 2-5 kJ/m2

　　玻璃轉(zhuǎn)變溫度 87℃

　　熔點212℃

　　Vicat B1 85℃

　　導(dǎo)熱率(λ) 0.16 W/m.K

　　熱膨脹系數(shù)(α) 8 10-5 /K

　　熱容(c) 0.9 kJ/(kg·K)

　　吸水率(ASTM) 0.04-0.4

　　折射率硬質(zhì)成型品 1.52~1.55

　　聚氯乙烯的最大特點是阻燃，因此被廣泛用于防火應(yīng)用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫和其他有毒氣體，例如二惡英。

　　聚氯乙烯的燃燒分為兩步。先在240℃-340℃燃燒分解出氯化氫氣體和含有雙鍵的二烯烴，然后在400-470℃發(fā)生碳的燃燒。

　　它是世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品之一，價格便宜，應(yīng)用廣泛，聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑料可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。

　　純的聚氯乙烯的密度為1.4g/cm3,加入了 增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00g/cm3。

　　硬質(zhì)聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力，可單獨用做結(jié)構(gòu)材料。

　　軟質(zhì)聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性會增加，但脆性、硬度、拉伸強度會降低。

　　聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可作低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長時間加熱會導(dǎo)致分解，放出HCL氣體，使聚氯乙烯變色，所以其應(yīng)用范圍較窄，使用溫度一般在-15~55℃之間。

　　PVC的硬度值Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的換算如下：

　　Pa(帕)Shore邵氏硬度(肖氏硬度)

　　4589±2，87~91A

　　5086±2，84~88A

　　5583±2，81~85A

　　6080±2，78~82A

　　6578±2，76~80A

　　7075±2，73~77A

　　7572±2，70~74A

　　8069±2，67~71A

　　PVC的硬度值Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的換算如下：

　　Pa(帕)Shore邵氏硬度(肖氏硬度)

　　4589±2，87~91A

　　5086±2，84~88A

　　5583±2，81~85A

　　6080±2，78~82A

　　6578±2，76~80A

　　7075±2，73~77A

　　7572±2，70~74A

　　8069±2，67~71A

　　PVC硬度對照表

　　帕氏硬度厚度邵氏硬度測試值平均硬度值

　　30P6mm93-96 °94.5 °

　　35P6mm87-93 °90 °

　　38P6mm89-90 °89.5 °

　　40P6mm88-90 °89 °

　　45P6mm84-90 °85 °

　　50P6mm82-83 °82.5 °

　　55P6mm70-80 °79 °

　　60P6mm74-76 °75 °

　　65P6mm73-75 °74 °

　　70P6mm72-74 °73 °

　　75P6mm70-70.5 °70 °

　　80P6mm67-68 °67.5 °

　　85P6mm64-66 °65 °

　　90P6mm63-64 °63.5 °

　　95P6mm58-60 °59 °

　　100P6mm57-59 °58 °

　　110P6mm54-56 °55 °

　　另一個硬度對比表

　　Pa邵氏硬度

　　3095±2

　　4590±2

　　5088±2

　　6084±2

　　7080±2

　　8076±2

　　9072±2

　　9568±2

　　10564±2

　　注：邵氏硬度值為15秒讀數(shù)

　　7成型條件

　　硬質(zhì)pvc

　　料管溫度：160-190℃

　　模具溫度：40-60℃

　　干燥溫度：80℃x2h

　　射膠壓力：700-1500kg/cm2

　　密度：1.4g/cm3

　　成型收縮度：0.1-0.5%

　　肉厚：2.0-50.mm

　　吸水率(24H)：0.1-0.4%

　　融度軟化點：89℃

　　熱變形溫度：70℃

　　軟質(zhì)pvc

　　料管溫度：140-170℃

　　模具溫度：40-60℃

　　干燥溫度：80℃x2h

　　射膠壓力：600-1500kg/cm2

　　密度：1.4g/cm3

　　成型收縮度：0.1-0.5%

　　肉厚：2.0-50.mm

　　吸水率(24H)：0.1-0.4%

　　融度軟化點：85℃

　　熱變形溫度：55℃

　　8材料加工

　　聚氯乙烯塑料形態(tài)各各異，差別很大，加工方法也多種多樣，可壓制、擠出、注射、涂層等。聚氯乙烯樹脂的顆粒大小、魚眼、松密度、純度、外來雜質(zhì)、孔隙率對加工性有都有影響;糊樹脂則應(yīng)考慮糊料的粘度和膠化性能。

　　狀，有可塑性;在 Tf→熱分解溫度( Td)為粘流態(tài)，溫度越高，流動越容易。當(dāng)溫度超過Td，PVC分解出大量的氯化氫(HCl)，材料喪失了化學(xué)穩(wěn)定性和物理性能，因此 Td是加工成型的上限溫度。由于聚乙烯分子間作用力大，Tf很高，甚至接近分解溫度，因此需要加入增塑劑以降低Tf。另一方面也需要加入穩(wěn)定劑，從而提高PVC的Td，才能進行加工成型。

　　玻璃化溫度(Tg)只與分子鏈鏈段結(jié)構(gòu)有關(guān)，與分子量關(guān)系不大，而粘流溫度(Tf)是大分子開始運動的溫度，與分子量大小有關(guān)，分子量越大，Tf越高。因此對某些加工成型(如注射成型)來說，有必要適當(dāng)降低樹脂的分子量。根據(jù)分子量的大小不同，國產(chǎn)懸浮聚氯乙烯樹脂分為1-7級，序號越大，分子量越小。XJ-4(XS-4)至XJ-7(XS-7)型樹脂常用于制造硬管、硬板等，其它型號較低，分子量較大的樹脂，因Tf較高，需加入大量增塑劑使Tf降低，故常用于制造軟制品。平均聚合度在1000以下的聚氯乙烯稱作低聚合度聚氯乙烯，具有較好的加工性能，在加工過程中可少加增塑劑，這樣不會由于增塑劑的遷移而使制品加速老化。低聚合度聚氯乙烯制品具有較好的透明度，廣泛地應(yīng)用于建筑材料、食品及藥物包裝材料以及代替有機玻璃制品。

　　聚氯乙烯熔體屬非牛頓型的假性流體，剪切速度越大，表觀粘度越小，且變化相當(dāng)靈敏。升高溫度，粘度降低不多，即使塑料在分解溫度以下，但因長時間處于較高溫度，也會起熱及氧化降解現(xiàn)象，而影響其性能。所以改善聚氯乙烯熔體的流動性應(yīng)主要考慮增大剪切速率(增大壓力)。實際上，加大外作用力有助于大分子的運動，使Tf有所降低，大分子能在較低的溫度下流動。

　　9主要用途

　　1.聚氯乙烯異型材

　　型材、異型材是我國PVC消費量最大的領(lǐng)域，約占PVC總消費量的25%左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，其應(yīng)用量在全國范圍內(nèi)仍有較大幅度增長。在發(fā)達國家，塑料門窗的市場占有率也是高居首位，如德國為50%，法國為56%，美國為45%。

　　2.聚氯乙烯管材

　　在眾多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消費領(lǐng)域，約占其消費量的20%。在我國，聚氯乙烯管較PE管和PP管開發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場上占有重要位置。

　　3.聚氯乙烯膜

　　PVC膜領(lǐng)域?qū)�PVC的消費位居第三，約占10%左右。PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。

　　4.PVC硬材和板材

　　PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。

　　5.PVC一般軟質(zhì)品

　　利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等;利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。

　　6.聚氯乙烯包裝材料

　　聚氯乙烯制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生產(chǎn)礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生產(chǎn)成本低的層壓制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或熱收縮包裝，用于包裝床墊、布匹、玩具和工業(yè)商品。

　　7.聚氯乙烯護墻板和地板

　　聚氯乙烯護墻板主要用于取代鋁制護墻板。聚氯乙烯地板磚中除一部分聚氯乙烯樹脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應(yīng)用在機場候機樓地面和其它場所的堅硬地面。

　　8.聚氯乙烯日用消費品

　　行李包是聚氯乙烯加工制作而成的傳統(tǒng)產(chǎn)品，聚氯乙烯被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄欖球等。還可用于制作制服和專用保護設(shè)備的皮帶。服裝用聚氯乙烯織物一般是吸附性織物(不需涂布)，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。聚氯乙烯用于許多體育娛樂品，如玩具、唱片和體育運動用品，聚氯乙烯玩具和體育用品增長幅度大，由于其生產(chǎn)成本低、易于成型而占有優(yōu)勢。

　　9.PVC涂層制品

　　有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。

　　10.PVC泡沫制品

　　軟質(zhì)PVC混煉時，加入適量的發(fā)泡劑做成片材，經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材，可替代木材使用，是一種新型的建筑材料。

　　11.PVC透明片材

　　PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料。

　　12.其他

　　門窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場;仿木材料、代鋼建材(北方、海邊);中空容器。

　　虛電路是分組交換網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)之一(另一種是數(shù)據(jù)報服務(wù))，簡單地說，就是通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的控制機制，在用戶主機之間建立虛擬的邏輯連接，并且保證在其上傳送信包的正確性和順序性，通信前后要進行虛電路的建立和拆除。永久虛電路是一種在網(wǎng)絡(luò)初始化時建立的虛電路，并且該虛電路一直保持。X.25網(wǎng)絡(luò)和B-ISDN都提供PVC服務(wù)。PVC膠袋一般是禁用的。

　　10材料研究

　　當(dāng)前我國改性塑料年總需求約為500萬噸左右，約占全部塑料總消費的10%左右，其比例遠遠低于世界的平均水平。我國人均塑料消費量與世界發(fā)達國家相比還存在很大的差距。要想實現(xiàn)我國改性塑料行業(yè)的快穩(wěn)發(fā)展，創(chuàng)新技術(shù)是未來發(fā)展的關(guān)鍵點。

　　化工行業(yè)分析師認(rèn)為，我國改性塑料行業(yè)目前的總體發(fā)展水平不是很高，行業(yè)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品市場出的初級產(chǎn)品多，中級產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定，高級產(chǎn)品缺乏的特點，遠不能滿足我國當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。作為化工新材料領(lǐng)域中的一個重要組成部分，改性塑料已被國家列為重點發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。自我國各項政策陸續(xù)推出將進一步推動改性塑料行業(yè)發(fā)展。汽車和家電行業(yè)是改性塑料發(fā)展的熱點，兩者占比約超過50%。

　　塑料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)有50多年的歷史。隨著汽車向輕量、節(jié)能方向的發(fā)展，給材料提出了更高的要求。由于1kg塑料可以替代2-3kg鋼等更重的材料，而汽車自重每下降10%，油耗可以降低6%-8%。所以增加改性塑料在汽車中的用量可以降低整車成本、重量，并達到節(jié)能效果。乘用車和商用車的不同塑料用量也有所不同。去年改性PP、PC合金及改性ABS的需求分別約為114.63、15.13和14.97萬噸。我國家電用改性塑料市場主要被國外企業(yè)所占據(jù)，國內(nèi)改性塑料企業(yè)占有不到1/3的市場份額。由于國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品大多局限于低技術(shù)含量、低標(biāo)準(zhǔn)的層面，因此對那些具有高性能需求的領(lǐng)域開拓能力明顯不足。

　　據(jù)《2009-2012年中國改性塑料行業(yè)市場分析及投資價值研究報告》顯示，隨著人民生活水平的大幅提升和技術(shù)手段的改進，國內(nèi)“以塑代鋼”、“以塑代木”將成為一種趨勢。改性塑料行業(yè)作為塑料加工行業(yè)類中發(fā)展最快而且發(fā)展很具潛力的一個子類行業(yè)，預(yù)計在未來5年，我國總的市場需求量仍將保持10%以上的增長率。

　　以塑代鋼材料

　　通過對PVC改性技術(shù)的研究，用國外先進的內(nèi)增塑工藝和添加劑配方，從而保證了PVC塑鋼的機械、電氣性能，提高了阻燃性能，使該產(chǎn)品具有強度高、耐腐蝕、難燃、絕緣性能良好及質(zhì)輕、施工方便等優(yōu)點.在電氣配線系統(tǒng)中完全可以取代鋼管。

　　以塑代木材料

　　PVC木塑復(fù)合材料是以廢棄木纖維及塑料主要原料,輔以適當(dāng)?shù)募庸ぶ鷦?經(jīng)熱壓制備工藝制備而成一種新型復(fù)合材料。其產(chǎn)品充分體現(xiàn)了可再生資源與石油產(chǎn)品的循環(huán)利用理念,對于緩解當(dāng)前木材與石油資源緊缺、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題,具有十分重要的意義。

　　以PVC為主要原料的家居建材產(chǎn)品已經(jīng)成為我國塑料行業(yè)的第二大支柱，年均增速超過15%。未來10年，全國預(yù)計新增房屋建筑面積300億平方米，如果這些建筑在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)50%的節(jié)能，那么市場對節(jié)能建材的需求可達數(shù)萬億元，這為室內(nèi)節(jié)能裝飾材料的發(fā)展了巨大空間。長期以來，建材行業(yè)一直以高耗能、高污染的形象出現(xiàn)。為了適應(yīng)低碳經(jīng)濟的要求，家居建材企業(yè)經(jīng)過多年研發(fā)，研制出一批以塑代木的PVC高仿真建材，成為低碳和實用完美結(jié)合的家居產(chǎn)品。

　　業(yè)內(nèi)專家指出，以塑代木的PVC建材，其不僅節(jié)約成本，而且可回收循環(huán)再造，符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟的大趨勢。

　　14.合成材料

　　聚氯乙烯(polyvinyl chloride)，簡稱PVC，為熱塑性樹脂。聚氯乙烯期貨也就是以聚氯乙烯作為標(biāo)的物的期貨品種。

　　塑料：聚乙烯;聚氯乙烯;聚苯乙烯;聚乙烯醇;聚丙烯;聚丙烯酸;聚丁烯;聚異丁烯;聚砜;聚甲醛;聚酰胺;聚碳酸酯;聚乳酸;聚四氟乙烯;聚對苯二甲酸乙二酯;環(huán)氧樹脂;酚醛樹脂;聚氨酯

　　合成橡膠：順丁橡膠;丁苯橡膠;丁腈橡膠;氯丁橡膠

　　合成纖維：丙綸;滌綸;錦綸;腈綸;氨綸;維尼綸;耐綸;達克綸;克夫綸

　　11鑒別方法

　　PVC常規(guī)鑒別方法一般歸納為如下三類，即：

　　(1) 燃燒法鑒別：

　　軟化或熔融溫度范圍：75~90°C;

　　燃燒情況：點燃后自熄;

　　燃燒火焰狀態(tài)：上黃下綠有煙;離火后情況：離火熄滅;氣味：刺激性酸味。

　　這種方法是最簡便和直接的，一般作為首選。

　　(2) 溶劑處理鑒別：

　　溶劑：四氫呋喃，環(huán)己酮，甲酮，二甲基甲酰胺;

　　非溶劑：甲醇，丙酮，庚烷。

　　通過將疑似PVC塑料加入以上溶劑中，觀察塑料的溶解情況來判斷是否為PVC。溶劑加熱后，溶解效果會更明顯。

　　(3) 比重法：

　　PVC的比重為1.35~1.45，一般是1.38左右�？梢酝ㄟ^比重差別或測定比重的方法，區(qū)分聚氯乙烯和其它塑料。但是由于PVC可以通過添加增塑劑、改性劑以及填料，使PVC變得比重差異很大，軟硬差異很大，同時也會由于一些成分的加入，使PVC塑料的很多性能發(fā)生改變，致使我們常用的鑒別方法效果不明顯，甚至現(xiàn)象發(fā)生改變，無法作出準(zhǔn)確判斷。比如：密度方面，增塑聚氯乙烯(大約含有40%增塑劑)時為1.19~1.35;而PVC硬制品卻提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC制品，密度有時會超過2。

　　另外，還可通過測定材料中是否含有氯來判定，但因為氯乙烯共聚物、氯丁橡膠、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯等都含有較高比例的氯，還要通過吡啶顯色反應(yīng)來鑒別。注意，試驗前，試料必須經(jīng)乙醚萃取，以除去增塑劑，試驗方法：將經(jīng)乙醚苯取過的試樣溶于四氫呋喃，濾去不溶成分，加入甲醇使之沉淀，萃取后在前75度以下干燥。將干燥過的少量試樣用不著1ml吡啶與之反應(yīng)，過幾分鐘后，加入2到場滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液(1g氫氧化鈉溶解于是20ml甲醇中)，立即觀察一下顏色，5min和1h后再分別觀察一次。根據(jù)顏色即可鑒別不同的含氯塑料。

　　日常生活中，接觸較多的需要分辨的是PVC和PE塑料膜(袋)，簡易方法：

　　⑴觸摸法

　　用手摸起來有潤滑感，表面像涂了一層蠟(化學(xué)稱為蠟感)，這是無毒的聚乙烯膜袋，而聚氯乙烯薄膜則摸起來有些發(fā)粘。

　�、贫秳臃�

　　用手抖動，聲音發(fā)脆，質(zhì)輕易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖動聲音低沉的則為聚氯乙烯薄膜袋。

　�、侨紵�法

　　遇火易燃，火焰呈黃色，燃燒時有石蠟狀油滴落，并有蠟燭燃燒時的氣體，是無毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃燒，離火即熄滅，火焰呈綠色，為聚氯乙烯薄膜袋。

　�、冉�水法

　　將塑料袋浸入水中，用手按壓入水后，能浮出水面的為聚乙烯，沉入水底的為聚氯乙烯(聚乙烯的密度小于水，聚氯乙烯的密度大于水;常溫時分別約為0.92g/cm3和1.4g/cm3)。

　　也可取銅絲一根,在火中燒成紅色,然后,將銅絲與試驗用塑料薄膜接觸,產(chǎn)生化學(xué)變化,再把蘸有該塑料成分的銅絲重新放回火焰中。這時需仔細(xì)觀察,如果出現(xiàn)色彩斑斕、耀眼的綠色火焰,則說明這種塑料材料中含有氯元素,屬于聚氯乙烯類材料。

　　12主要危害

　　聚氯乙烯也是經(jīng)常使用的一種塑料，它是由聚氯乙烯樹脂、增塑劑和防老劑組成的樹脂，本身并無毒性。但所添加的增塑劑、防老劑等主要輔料有毒性，日用聚氯乙烯塑料中的增塑劑，主要使用對苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等，這些化學(xué)品都有毒性，聚氯乙烯的防老劑硬脂酸鉛鹽也是有毒的。含鉛鹽防老劑的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶劑接觸會析出鉛。含鉛鹽的聚氯乙烯用作食品包裝與油條、炸糕、炸魚、熟肉類制品、蛋糕點心類食品相遇，就會使鉛分子擴散到油脂中去，所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛裝食品，尤其不能盛裝含油類的食品。另外，聚氯乙烯塑料制品在較高溫度下，如50℃左右就會慢慢地分解出氯化氫氣體，這種氣體對人體有害，因此聚氯乙烯制品不宜作為食品的包裝物。

　　由于一次性醫(yī)療器械產(chǎn)品大多采用醫(yī)用級聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC)，而PVC加工過程中的熱分解物對鋼材有較強的腐蝕性，PC則硬度高，粘性大，因而對塑化部分的零部件材質(zhì)要求必須是能抗腐蝕、抗磨損而且有較高的拋光性能。大多數(shù)醫(yī)用注塑機采用機筒螺桿鍍硬鉻的辦法或者采用不銹鋼為材料制作機簡螺桿以達到上述特殊要求。另外，為了防止 PVC加工過程中熱分解產(chǎn)生氣體，要求對動定模板表面進行鍍鋁處理，而且對外圍板金也進行鍍鋁處理或者采用不銹鋼板制作板金，板金拼縫采用無毒硅膠進行密封，以防塑料加工過程中產(chǎn)生的氣體跑到外面(塑料加工過程中產(chǎn)生的氣體可通過專用設(shè)備進行集中收集再經(jīng)過凈化處理方可排入大氣中)。

　　PVC是二噁英的主要來源。二噁英(TCDD)，二氧(雜)芑家族中最致命的物質(zhì)，是一種眾所周知的致癌物質(zhì)和荷爾蒙分解者及一種有毒的化合物，對人和動物有著很大的危害。當(dāng)PVC生產(chǎn)、回收和在焚燒爐中毀棄時，或者PVC的產(chǎn)品在意外燃燒時如垃圾掩埋時，就會產(chǎn)生二噁英。