聚氯乙烯纖維 polyvinyl chloride fiber 由聚氯乙烯或其共聚物組成的線型大分子所構(gòu)成的合成纖維,大分子鏈中至少有50%的氯乙烯鏈節(jié)。(當(dāng)與丙烯睛 共聚時,則至少 有65%)。
中文名稱 | 聚氯乙烯纖維 | 外文名稱 | polyvinyl chloride fiber |
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別????稱 | 氯綸 | 用????途 | 舞臺幕布、家具裝飾織物 |
發(fā)現(xiàn)者 | Klatte | 時????間 | 1913 |
組????成 | 聚氯乙烯或其共聚物組成 |
聚氯乙烯纖維產(chǎn)品以短纖維和鬃絲為主,可用于制作舞臺幕布、家具裝飾織物、過濾材料、工作服。由于易產(chǎn)生摩擦負(fù)電性,制成的內(nèi)衣可減輕神經(jīng)痛和風(fēng)濕痛,因而可用于制作針織內(nèi)衣、運(yùn)動衫、絨線衣、睡袋墊料等。偏氯乙烯纖維及過氯乙烯纖維則主要用作過濾材料及防火裝飾織物。
1913年,Klatte用熱塑擠壓法制得第一批聚氯乙烯纖維。
1930年Hubert把聚氯乙烯溶于環(huán)已酮中,再在含有30%醋酸水溶液中用濕法紡制出了可供衣料用的聚氯乙烯纖維。
1931年人們發(fā)現(xiàn)在均相介質(zhì)中用補(bǔ)充氯化的方法可以制得易溶解的聚氯乙烯,這種新型聚合物后被命名為氯化聚氯乙烯。
1934年之后隨著氯化聚氯乙烯紡絲技術(shù)的突破,在德國和美國人們開始大量紡制氯乙烯長絲和短絲。
由于聚氯乙烯其耐熱性差,沸水收縮率高,對有機(jī)溶液穩(wěn)定性差、染色性差等缺點(diǎn)制約了其在合成纖維領(lǐng)域的發(fā)展。
聚氯乙烯纖維用間規(guī)度(見聚合物)較高的聚合物為原料,聚合物的顆粒度要適當(dāng),平均分子量為60 000~150 000,熱分解溫度為150~200℃,熔點(diǎn)為170~220℃,含氯量約為57%,間規(guī)度在64%以上。在40~50℃條件下,該聚氯乙烯在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯的溶劑中充分溶脹(稱為捏合),并加入熱穩(wěn)定劑,得到高粘度漿液,再迅速加熱溶解,制成紡絲原液,經(jīng)干法紡絲或濕法紡絲即得纖維。在捏合過程中可加入適量著色劑,制得著色纖維。
聚氯乙烯纖維的后處理對纖維的性能影響很大,紡得的原絲經(jīng)拉伸和熱定型后,纖維的開始收縮溫度為85~90℃,在沸水中的收縮率為20%~30%;再將纖維進(jìn)行熱收縮處理,開始收縮溫度可提高到90~100℃,在沸水中的收縮率為3%~7%。
改性聚氯乙烯纖維 聚氯乙烯的重要改性品種有偏氯乙烯纖維、過氯乙烯纖維和氯乙烯的各種共聚纖維等。偏氯乙烯纖維是以80%以上的偏二氯乙烯與氯乙烯等其他單體的共聚物為原料,經(jīng)紡絲制得的含氯纖維,共聚物的平均分子量約為20 000,所得纖維有很好的不燃燒性能,耐酸堿性能良好,且質(zhì)地堅實(shí)。過氯乙烯纖維也稱為氯化聚氯乙烯纖維,中國稱為過氯綸,是將過氯乙烯樹脂(氯含量64%~65%)溶解在丙酮中經(jīng)濕法紡絲制得的含氯纖維。纖維耐酸堿性能良好,但強(qiáng)度較低,且在70℃時就開始軟化,耐日光性也比聚氯乙烯纖維差。氯乙烯各種共聚纖維有氯乙烯-醋酸乙烯共聚纖維,偏氯乙烯-氯乙烯共聚纖維,聚氯乙烯-聚乙烯醇雙組分纖維等。
捏合:為了獲得紡絲原液,首先使聚氯乙烯樹脂在中充分溶脹,這一操作在生產(chǎn)上叫做捏和。捏和溫度由室溫逐漸升至40—50oC,它取決于的含水率,捏和時間一般取4.5~6.0h,在捏和時可添加少量熱穩(wěn)定劑、著...
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可以用燃燒法判斷聚乙烯和聚氯乙烯:聚乙烯:容易燃燒,燃燒速度快,有熔融滴落現(xiàn)象,火焰上端黃色,下端藍(lán)色,燃燒時候有石蠟燃燒味。聚氯乙烯:很難燃燒,燃燒的離比較慢,離開火后即就滅,火焰呈上端黃色,下端綠...
天美綸是日本帝人公司于1950年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的聚氯乙烯纖維的商品名。
溶劑:質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為60%及40%的苯與丙酮的混合液。
聚合度:DP為1400—1600
生產(chǎn)流程:低溫下捏和、經(jīng)過濾、急速加溫(以增進(jìn)其流動性)、紡絲(干法紡絲)。初生纖維經(jīng)4倍左右的拉伸,隨后再進(jìn)行熱定型。若生產(chǎn)耐熱短纖維,還需經(jīng)熱松弛處理,以使纖維的沸水收縮率下降,但與此同時,纖維的強(qiáng)度有較大降低,斷裂伸長卻大大增加。
這種纖維也稱第二代聚氯乙烯纖維。它是由高間規(guī)度的聚氯乙烯樹脂制得的纖維。特點(diǎn)是:鏈規(guī)整性好,纖維有一定的結(jié)晶度,玻璃化溫度高,耐熱性好、耐有機(jī)溶提高,起始收縮溫度可達(dá)130oC。
溶劑:環(huán)己酮中,溶解溫度137℃,配成濃度約18%的紡絲原液。經(jīng)過濾和脫泡后,即可用于紡絲。
列維爾的成形采用濕法紡法,凝固浴為50%水、24%環(huán)己酮和26%乙醇的三元混合浴。浴溫控制在60oC左右。初生纖維用100oC的熱水洗滌,同時進(jìn)行7倍以上的拉伸,接著上油、緊張熱定型和干燥、卷曲、汽蒸定型箱中進(jìn)行松弛熱定型,最后結(jié)晶度為35%一40%。
目前列維爾主要用于和其他纖維混紡,以獲得某種難燃的性能。如混入20%~40%列維爾織成的各種地毯,具有良好的自熄性。列維爾的混紡織物,是制作睡衣的好材料。
采用低沸點(diǎn)溶劑,按干紡法制取的具有一種新結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯纖維。在制造過程中聚合物粒子中的微晶區(qū)完全被破壞,這就使紡絲溶液具有較低的粘度(約低2個數(shù)量級)。由這種溶液所紡制的纖維具有較高的取向度,纖維的力學(xué)性能得到大大改善。
L一9纖維具有內(nèi)孔結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是使纖維的比表面大大增加。熱阻特別大、吸水性高,可不斷地傳遞氣態(tài)或液態(tài)的水分;L一9纖維制成的衣料具有很好的屏蔽效應(yīng),直接貼身穿,在散發(fā)熱量的各種勞動場合和廣泛的氣候環(huán)境中,都有熱舒適的感覺,并且具有導(dǎo)濕功能。
捏合:為了獲得紡絲原液,首先使聚氯乙烯樹脂在丙酮中充分溶脹,這一操作在生產(chǎn)上叫做捏和。捏和溫度由室溫逐漸升至40—50oC,它取決于丙酮的含水率,捏和時間一般取4.5~6.0h,在捏和時可添加少量熱穩(wěn)定劑、著色劑。
溶解:加熱,降低粘度,增加流動性,以獲得必要的可紡性。這一過程在生產(chǎn)上常稱為溶解。溶解是將捏和后的漿液通過套管加熱器,迅速加熱至90~95℃。由于丙酮在常壓下于56℃即發(fā)生沸騰,所以升溫溶解過程必須在加壓下進(jìn)行。
過濾:保溫加壓下過濾。
紡絲:凝固浴為丙酮水溶液,浴中丙酮含量控制在20%~22%,浴溫35℃左右,紡絲速度一般取16~20m/min,絲條在凝固浴中的停留時間約10~12s。得到的初生纖維經(jīng)水洗后再進(jìn)行拉伸。
聚氯乙烯干法紡絲時的套筒溫度取80~120oC,卷取速度100~200m/min。套筒長度可為3.5~6m。卷取速度越高,套筒長度應(yīng)越長。借助于熱空氣流使丙酮揮發(fā)而使原液細(xì)流凝固成纖維。紡絲套筒中的熱空氣被引出后進(jìn)行冷凝或用活性炭吸附以回收丙酮。為了保證生產(chǎn)安全,套筒內(nèi)空氣中的丙酮含量不得接近丙酮的爆炸極限(2.15%~13%,丙酮的體積分?jǐn)?shù))。
拉伸:由濕法或干法紡絲所得初生纖維,為了進(jìn)一步提高其物理機(jī)械性能,均須將其拉伸4~5倍。拉伸一般分兩段進(jìn)行,拉伸介質(zhì)常采用95~98℃的熱水。通常頭道拉伸約完成總拉伸倍數(shù)的40%~45%
熱定型:在濕法紡絲生產(chǎn)中是與干燥過程結(jié)合在一起進(jìn)行的,干法生產(chǎn)中則單獨(dú)進(jìn)行。為了保證定型效果,已經(jīng)定型纖維的干燥宜在較低溫度(50~60℃)下進(jìn)行。
中國稱氯綸,以聚氯乙烯為原料經(jīng)濕法紡絲或干法紡絲制的合成纖維,屬含氯纖維。聚氯乙烯纖維具有自熄性,為一般天然纖維和化學(xué)纖維所不具備;還有良好的對酸、堿、氧化劑和還原劑等的穩(wěn)定性;保暖性也較好。最明顯的缺點(diǎn)是耐熱性差,不能熨燙,不能用蒸汽消毒或用沸水洗滌(在沸水中收縮率達(dá)50%)。1946年,德國首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),其后法國、日本、中國等也進(jìn)行商品生產(chǎn)。1984年,聚氯乙烯纖維世界產(chǎn)量為20kt。
:難燃、保暖、耐曬、耐磨、耐蝕和耐蛀;彈性也很好;保暖性好;易生產(chǎn)和保持靜電;由于氯綸的分子中含有大量的氯原子,所以具有難燃性;氯綸離開明火后會立刻熄滅,這種性能在國防上具有特殊的用途;強(qiáng)伸性:氯綸的強(qiáng)度接近于棉,斷裂伸長率大于棉,彈性比棉好,耐磨性也強(qiáng)于棉。吸濕性和染色性:氯綸的吸濕性極小,幾乎不吸濕。但氯綸染色困難,一般只可用分散性染料染色。化學(xué)穩(wěn)定性:氯綸耐酸堿、氧化劑和還原劑的性能極佳,因此,氯綸織物適宜做工業(yè)濾布、工作服和防護(hù)用品。
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聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯(PVC和CPVC)
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聚氯乙烯和氯化聚氯乙烯(PVC和CPVC)解析
簡稱PVC,由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱為氯乙烯樹脂。PVC 為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末,支化度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬~12萬范圍內(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(diǎn),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(jī)械性能,抗張強(qiáng)度60MPa左右,沖擊強(qiáng)度5~10kJ/m2;有優(yōu)異的介電性能。但對光和熱的穩(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(jìn)一步自動催化分解,引起變色,物理機(jī)械性能也迅速下降,在實(shí)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。PVC很堅硬,溶解性也很差,只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中,對有機(jī)和無機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定,化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯混合溶劑中,用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維,稱氯綸。具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨并具有較好的保暖性和彈性。
沿革 氯乙烯早在 1835年就為法國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。1914年發(fā)現(xiàn)用有機(jī)過氧化物可加速氯乙烯的聚合,1931年德國法本公司采用乳液聚合法實(shí)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(diǎn)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(shí)用化有真正的突破。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(fèi)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(jìn)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。
氯化聚氯乙烯纖維改性品種
PVC性脆,熱穩(wěn)定性差,不易加工。為了改善其性能,增加品種,需進(jìn)行改性,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。
氯乙烯共聚物 氯乙烯可以和乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯類等單體共聚,目前共聚物的產(chǎn)量占聚氯乙烯總產(chǎn)量的25%以下。
①氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用懸浮共聚法,一般生產(chǎn)醋酸乙烯酯含量3%~5%和13%~15%的兩個品級,可用于制造塑料地板、涂料、薄膜、壓塑制品、唱片及短纖維等。
②氯乙烯- 偏二氯乙烯共聚物美國陶氏化學(xué)公司在30年代就研制成功了偏二氯乙烯含量在50%以上的氯乙烯共聚物,商品名莎綸B(Saran B)這種共聚物耐老化,耐臭氧,機(jī)械性能好,能溶于四氫呋喃、環(huán)己酮及氯苯等有機(jī)溶劑,溶液具有較好的粘合性與成膜性。用這種共聚物制得的薄膜無毒、透明,具有極低的透氣性與透濕性,是極好的食品包裝材料。這種共聚物也是一種優(yōu)良的防腐蝕材料。由其制造的纖維稱偏氯綸,可做漁網(wǎng)、座墊編織物和化工濾布等。
③丙烯- 氯乙烯或乙烯-氯乙烯共聚物丙烯含量約10%的共聚物,用于吹塑成型和注射成型等。與氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相比,加工溫度較低、且與熱分解溫度間隔大,熔體流動性好,無毒,透明。乙烯-氯乙烯共聚物,也是用懸浮法在75℃和壓力1.2~96MPa下共聚而成,乙烯含量為4%~43%,具有高耐沖擊性,高透明度和優(yōu)良的加工性能,無毒,可制透明度高的薄膜、容器等。
④氯乙烯接枝共聚物以乙烯-醋酸乙烯酯樹脂為基材的氯乙烯接枝共聚物,具有優(yōu)良的耐沖擊性、耐氣候性和耐熱性,適于作室外用建筑材料。近年來,又開發(fā)了用聚丙烯酸酯與氯乙烯的接枝共聚物。在西歐,接枝共聚物已有逐步取代相應(yīng)的共混物的趨勢。
聚氯乙烯共混物 用其他樹脂與PVC共混,是一種能多方面改進(jìn)PVC性能的好方法。用機(jī)械共混法使PVC與乙烯-醋酸乙烯酯樹脂共混,能起到長效的增塑作用,改善沖擊強(qiáng)度、耐寒性及加工性。聚氯乙烯與丁腈橡膠,氯化聚乙烯或 ABS樹脂共混,也可以顯著改善韌性,耐寒性和加工性。與甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(見聚苯乙烯)的共混物,不僅沖擊強(qiáng)度高,而且可以得到透明制品。近年來,聚氯乙烯共混物的研究與生產(chǎn)日益受到重視,品種不斷增加,使用范圍不斷擴(kuò)大。
氯化聚氯乙烯 PVC經(jīng)氯化而得的一種熱塑性樹脂,由溶液氯化法制得的,俗稱過氯乙烯,簡稱CPVC,含氯量61~68%,氫原子沒有全部被氯取代。白色或淡黃紫色粉末,溶解性比聚氯乙烯好,能溶于丙酮、氯苯、二氯乙烷和四氯乙烷,耐熱性比聚氯乙烯高20~40℃,耐寒性比聚氯乙烯約低25℃,不易燃燒,耐氣候、耐化學(xué)藥品及耐水性均優(yōu),可以用擠出法生產(chǎn)管材,主要作熱水上水管使用。氯化聚氯乙烯的溶液有良好的粘合性、成膜性和成纖性,可用于膠粘劑、清漆和紡絲。膠粘劑主要用于粘接 PVC板及其制品。清漆的漆膜能耐腐蝕、柔軟、耐磨且剝離強(qiáng)度高,用它紡成的絲稱過氯綸,對酸、堿、鹽皆穩(wěn)定,適于作耐化學(xué)腐蝕的濾布、工作服、篩網(wǎng)、漁網(wǎng)和運(yùn)輸帶等。
CPVC的生產(chǎn)方法有兩種。
①溶液氯化法將聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷,在襯鋁或搪瓷的反應(yīng)釜中,于光或自由基引發(fā)下,攪拌并通入氯氣,在70℃下氯化,氯化過的氯化聚氯乙烯溶液經(jīng)水析、水洗、過濾、干燥即得白色絮狀顆粒成品。此法操作和設(shè)備均較簡單,但氯化時間較長。
②懸浮氯化法將 PVC懸浮于含二氯甲烷膨潤劑的水或稀鹽酸溶液中,在加壓釜內(nèi)通入氯氣,于60℃下氯化,產(chǎn)物用乙醇沉淀出來。此法氯化時間短,但操作不易掌握,設(shè)備要求高,工業(yè)上較少采用。
加工 可分為各組分的混合、塑化及成型加工三個步驟。樹脂與按配方添加的各種助劑配合時,可用捏和機(jī)或高速攪拌混合機(jī)均勻混合,再經(jīng)擠出機(jī)塑化、切粒,即得到塑化好的粒料。這種粒料可以貯存待用或出售。粒料經(jīng)擠出、吹塑、壓延或注射成型加工為各種制品,也可以直接用混好的粉料(也稱干混料)進(jìn)行硬制品的加工。
聚氯乙烯助劑 PVC塑料一般可分為硬質(zhì)與軟質(zhì)兩大類。在日本和西歐硬制品產(chǎn)量現(xiàn)已超過軟制品,硬制品中可不加增塑劑,有時加入沖擊改性劑以改善其韌性。軟制品需加入大量增塑劑。兩者均加著色劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑等塑料助劑。
①增塑劑通常采用兩種或兩種以上的混合增塑劑,效果較好。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三苯酯等。一般軟質(zhì)PVC所加增塑劑量為樹脂量的30%~70%;PVC糊加入的增塑劑可高達(dá)80%~100%。
②穩(wěn)定劑用于阻滯或阻止 PVC的分解。常用的穩(wěn)定劑有鉛化合物;如三堿式硫酸鉛、二堿式亞磷酸鉛;金屬皂類,如硬脂酸鋇、硬脂酸鎘等;有機(jī)錫化合物,特別適用于作透明片材、吹塑瓶等的樹脂,但價格較貴。穩(wěn)定劑的用量一般為樹脂的2%~7%。
③潤滑劑增加 PVC的熔融流動性,以防止其與金屬表面粘附,有利于成型加工。常用的潤滑劑有金屬皂、硬脂酸、石蠟或礦物油等,用量約為樹脂的1%。
④著色劑可將 PVC染成各種顏色。多用油溶性有機(jī)顏料和無機(jī)顏料,用量為樹脂的0.01%~2%左右。
⑤填料主要作用在于降低成本,節(jié)省 PVC用量,并可改進(jìn)性能。常用的填料有碳酸鈣、陶土、硅藻土等。
塑料制品 PVC通過塑料加工可制成各種型材和制品。
①一般軟制品利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等。利用注射成型機(jī)配合各種模具,可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。
②薄膜PVC與添加劑混合、塑化后,利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜,用這種方法加工的薄膜,稱壓延薄膜。也可以將軟PVC粒料,利用吹塑成型機(jī)吹制成薄膜,這稱為吹塑薄膜。薄膜上可以印花(如包裝裝潢圖案和商標(biāo)等)。薄膜用途很廣,可以通過剪裁,熱合加工成包裝袋、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,有受熱收縮的特性,可用于收縮包裝。
③涂層制品有襯底的人造革是將 PVC糊涂敷于布上或紙張上,然后在 100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜,再與襯底材料加熱壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機(jī)壓延成一定厚度的軟質(zhì)薄片,再壓上花紋即成。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的座墊等。還有地板革,用作建筑物的鋪地材料。
④泡沫制品軟質(zhì) PVC混煉時,加入適量的發(fā)泡劑作成片材,經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、坐墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機(jī)擠出成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材,可代替木材使用,是一種新型的建筑材料。
⑤透明片材PVC中加沖擊改性劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑,經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以作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。
⑥糊制品將 PVC分散在液體增塑劑中,使其溶脹塑化而成增塑溶膠,通常用乳液或微懸浮樹脂,還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等,經(jīng)充分?jǐn)嚢?,脫氣泡后,配成PVC糊,再用浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。
⑦硬管和板材PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料,經(jīng)混煉后,用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異形管、波紋管,用作下水管、引水管、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。
⑧門窗由硬質(zhì)異形材料組裝而成。在有些國家已與木門窗、鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場。
⑨中空容器。
氯化聚氯乙烯纖維生產(chǎn)方法
有懸浮聚合法、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。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。
①懸浮聚合法使單體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(jìn)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(jī)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(jìn)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、回流冷凝器等。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(dá)到200m3(見釜式反應(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(圖2)。聚合分兩段進(jìn)行(圖3)。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(dá)8%~10%,然后流入第二段聚合釜中,補(bǔ)加與預(yù)聚物等量的單體,繼續(xù)聚合。待轉(zhuǎn)化率達(dá)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。