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PVC

       聚氯乙烯,英文简称PVC(Polyvinyl chloride),是氯乙烯单体(vinyl chloride monomer, 简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂;或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。

PVC为无定形结构的白色粉末,支化度较小,相对密度1.4左右,玻璃化温度77~90℃,170℃左右开始分解[1]  ,对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。

       工业生产的PVC分子量一般在5万~11万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;无固定熔点,80~85℃开始软化,130℃变为粘弹态,160~180℃开始转变为粘流态;有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2;有优异的介电性能。

       PVC曾是世界上产量最大的通用塑料,应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。

聚氯乙烯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,是含有少量结晶结构的无定形聚合物。这种材料的结构如下:[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物。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。

PVC结构

      在PVC分子链上存在短的间规立构规整结构。随着聚合反应温度的降低,间规立构规整度提高。聚氯乙烯大分子结构中存在着头头结构、支链、双键、烯丙基氯、叔氯等不稳定性结构、使得耐热变形及耐老化差等缺点。故作交联后,可将该类缺点消除。

     PVC的立构规整结构

     PVC的立构规整结构

交联分为辐射交联和化学交联。

     1.辐射交联。使用高能射线,一般为钴60辐射源产生的射线或电子加速产生的电子射线,主要采用后者。再加以助交联助剂(两个或多个碳碳双键结构的单体)进行交联。但操作难度大,对设备要求高。

     2.化学交联。使用三唑二巯基胺盐(FSH)进行交联,交联机理为胺与巯基结合进攻碳氯极性键实行取代反应。交联后产品耐紫外、耐溶剂、耐温、冲击增韧等性能会得到全面提升。


主要危害

      聚氯乙烯也是经常使用的一种塑料,它是由聚氯乙烯树脂、增塑剂和防老剂组成的树脂,本身并无毒性。但所添加的增塑剂、防老剂等主要辅 料有毒性,日用聚氯乙烯塑料中的增塑剂,主要使用对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等,这些化学品都有毒性,聚氯乙烯的防老剂硬脂酸铅盐也是有毒的。含铅盐防老剂的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶剂接触会析出铅。含铅盐的聚氯乙烯用作食品包装与油条、炸糕、炸鱼、熟肉类制品、蛋糕点心类食品相遇,就会使铅分子扩散到油脂中去,所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛装食品,尤其不能盛装含油类的食品。另外,聚氯乙烯塑料制品在较高温度下,如50℃左右就会慢慢地分解出氯化氢气体,这种气体对人体有害,因此聚氯乙烯制品不宜作为食品的包装物。

      由于一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性,PC则硬度高,粘性大,因而对塑化部分的零部件材质要求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。大多数医用注塑机采用机筒螺杆镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。另外,为了防止 PVC加工过程中热分解产生气体,要求对动定模板表面进行镀铝处理,而且对外围板金也进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金,板金拼缝采用无毒硅胶进行密封,以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面(塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再经过净化处理方可排入大气中)。

      PVC是二噁英的主要来源。二噁英(TCDD),二氧(杂)芑家族中最致命的物质,是一种众所周知的致癌物质和荷尔蒙分解者及一种有毒的化合物,对人和动物有着很大的危害。当PVC生产、回收和在焚烧炉中毁弃时,或者PVC的产品在意外燃烧时如垃圾掩埋时,就会产生二噁英。