聚氯乙烯的发展前景
聚氯乙烯的发展前景
一、选题介绍
1、选题名称
聚氯乙烯的发展前景
2、选题来源
学习选题
3、为什么选择上述课题
聚氯乙烯是由氯乙烯单体（VCM）聚合而成。也可由乙烯、氯和催化剂经取代反应制成。因为其分子中57%的质量是氯元素。所以它与其它的塑料相比，相同的质量中所耗用的石油较少，由于其防火耐热作用，聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品：电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装……等。其应用之广泛。
4、希望文献检索达到的目的
通过文献检索，了解聚氯乙烯的结构特性与用途。
5、选题过程中是否遇到问题？是如何解决的？
在选题的过程当中，我想到了很多的题目，其中包括与人成长、健康有关的，我选了一个最贴近人的生活的课题，聚氯乙烯作为一种新型材料，不仅应用广泛，与人生活息息相关，在环保方面也受人关注。
二、文献检索过程
1、所用的数据库名称，说明选库理由。
中国专利数据库（知网版），万方数据库，维基百科。
选库理由：中国专利数据库（知网版）主要看现在国内近些年都有哪些有关聚氯乙烯方面的新材料的专利申请，可以了解国内近些年来在这方面的发展；万方数据库是由万方数据公司开发的，涵盖期刊，会议纪要，论文，学术成果，学术会议论文的大型网络数据库。也是和中国知网齐名的中国专业的学术数据库。它是国内第一家以信息服务为核心的股份制高新技术企业,是在互联网领域,集
信息资源产品、信息增值服务和信息处理方案为一体的综合信息服务商；维基百科是一个自由、免费、内容开放的百科全书协作计划，它始终就将自己定位为一个包含人类所有知识领域的百科全书，而不是一本词典，在线的论坛或其他任何东西。
2、所用的检索词，说明选词过程。
检索词：聚氯乙烯环保
选词过程：从题目“聚氯乙烯的发展前景”可以看出题目的主干是聚氯乙烯，而聚氯乙烯也人民的生活息息相关，更与环境有关。
3、利用查全率和查准率两个指标，对检索结果进行分析。
查全率=检出的相关文献数/数据库中的相关文献总数x100%=25%
查准率=检索出的相关信息量/检索出的信息总量x100%=54%
结果分析：通过几个数据库的检索，查准率比查准率更精确一点
三、资料阅读
1、提供所阅读的资料列表
2、阅读笔记
聚氯乙烯(PVC)工业在塑料行业中占有重要地位，已被广泛地应用于工业、农业、建筑、电力、汽车、家电、包装及公用事业等行业。PVC制品具有开发早、应用范围广、产品品种多、性能好等特点，在市场上占有相当重要份额。
1、PVC农膜中国农用薄膜首先是在广东省三江流域的农村推广的，1961年前后，采用从日本进口的塑料薄膜(俗称尼龙膜)用于水稻育秧，取得了增产1～3成的效果，到1965年农膜应用普及到28个省、市、自治区，生产和使用量都逐步上升。我国从开始使用农用薄膜到1976年一直是PVC农膜单一品种。
目前，除东北三省和山东地区外，其它地区几乎都使用PE膜，到1999年PVC 农膜的产量仅占农膜总量的10%左右，年使用量约10万吨。
2、PVC管材在众多的PVC制品中，PVC管道是各种塑料管道中消费量最大的品种。在中国，PVC管较PE管和PP管开发早，品种多，性能优良，使用范围广，在市场上占有重要位置。截止2003年底，全国塑料管材生产线约有3000余条，生产能力已达250万t。其中PVC-U管材生产企业600余家，年生产能力达到130万t，年生产规模超过一万吨的企业60多家。随着国家对环境保护的日益重视，未来5年内国家将在排水管网建设方面投入巨资，这意味着塑料埋地
排水管的发展市场空间加大。
3、PVC异型材PVC门窗作为新型建筑材料被世界誉为20世纪乃至21世纪继木门窗、钢门窗、铝合金门窗之后的第4代门窗。塑料型材与门窗应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。到2003年底全国型材生产线4000余条，总能力为300万吨，型材产量140万吨。塑料门窗生产企业近万家，生产能力超过3.3亿m2，塑料门窗产量超过1.54亿m2。采用双色共挤出型材或喷涂着色工艺彩色塑
料门窗在国内已试推广。
在发达国家，塑料门窗的市场占有率也是高居首位，如，德国为50%，法国为56%，美国为45%，比居第二位的木窗的占有率平均高出约十个百分点。
4、PVC瓶中国PVC工业自从20世纪80年代推出无毒卫生级PVC树脂后，为PVC瓶发展创造了条件，国内树脂和加工生产厂先后引进PVC瓶料生产线。主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶，也有用于精制油的包装。
5、PVC包装材料PVC制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。PVC膜可用于与其它聚合物一起共挤出生产成本低的层压制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。PVC膜也可用于拉伸或热收缩包装，用于包装床垫、布匹、玩具和工业商品。PVC硬片可作为包装密封材料和医药、食品、非食品热成型容器，也可
作工具泡罩包装等。
6、PVC护墙板PVC护墙板生产厂家正在争取逐步取代铝制护墙板，研究和改进PVC护墙板的颜色选择性和紫外线稳定性，以增加护墙板的用量，预计随着PVC材料的工程化发展，PVC护墙板将会有更快的发展。
7、PVC地板PVC地板砖中除一部分PVC树脂外，其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分。与PVC地板砖争夺市场的是地毯而不是其它材料的地板砖，这是因为在该市场使用的地板砖的材质都是PVC的。这种PVC地板砖在机场候机
楼地面和其它场所的坚硬地面使用。
8、PVC日用消费品行李包是PVC加工制作而成的传统产品，PVC被用来制作各种仿皮革，用于行李包，运动制品，如蓝球、足球和橄榄球等。还可用于制作制服和专用保护设备的皮带。服装用PVC织物一般是吸附性织物(不需涂布)，如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。PVC用于许多体育娱乐品，如玩具、唱片和体育运动用品，目前PVC玩具增长幅度大，由于PVC玩具和体育用品生产成
本低，易于成型而占有优势。
9、PVC日用工程化的发展PVC装饰材料包括椅垫、台布、壁纸、浴室间壁、充水床板、窗帘和其它产品。PVC在其它方面的应用还有各种磁带和塑料制品粘合剂、涂层织物和片材表面涂饰，以及印刷、油墨、船舶，工业、军事和农业设备使用的防腐涂料等。PVC制品整体结构来看在诸多大宗产品市场均占优势，尤其是随着PVC材料向工程化的发展，产品质量的不断提高，以及在特殊条件下的使用性能的不断改进和价格优势，其市场会进一步得到扩展。
表1 PVC制品消费构成比例
PVC:
[ CH
2—CHCl ]
n
，其中n表示聚合度，一般n=590～1500。
一、氯乙烯单体的制备
工业上制备氯乙烯的方法主要有：乙炔法、联合法、乙烯氧氯化法、乙烯平
衡氧氯化法等。
1、乙炔法：乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯是最早实现工业化的方法，乙炔可由电石（碳化钙）与水作用制得。此法能耗大，目前用此法生产氯乙烯制造PVC树脂主要集中在我国，占我国PVC树脂总量的一半以上。
2、联合法：由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解，脱去氯化氢后得到氯乙烯，副产品氯化氢再与乙炔反应又制
得氯乙烯。
3、乙烯氧氯化法：使用乙烯、氯化氢和氧气反应得到二氯乙烷和水，二氯乙烷再经裂解，生成氯乙烯。副产的氯化氢在回收到氧氯化工段，继续反应。
4、乙烯平衡氧氯化法：是将直接氯化和氧氯化工艺相结合。乙烯与氯反应生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解产生氯乙烯和氯化氢。氯化氢与乙烯和氧气反应又生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解再产生氯乙烯和氯化氢。氯化氢回收后，继续参与
氧氯化反应。
进入90年代以后，国外先后开发了一些生产氯乙烯单体的新工艺。例如开发出不产生水的直接氯化/氯化氢氧化工艺；使用最便宜的乙烷作原料，直接氧氯化生产氯乙烯单体的技术；二氯乙烷/纯碱工艺生产氯乙烯单体的新技术路线
等。
二、氯乙烯的聚合
在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，一般采用5种方法生产，即本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、微悬浮聚合和溶液聚合。
1、本体聚合：一般采用“两段本体聚合法”，第一段称为预聚合，采用高效引发剂，在62～75℃温度下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为8%时，输送到另一台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约60℃温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达80%时，停止反应。
本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。因此，此法生产的PVC 树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均一。但聚合时操作控制难度大，PVC树脂的分子量分布一般较宽。
2、悬浮聚合法：液态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合。聚合完成后，经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状
PVC树脂。
选取不同的悬浮分散剂，可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国产牌号分为SG-疏松型（“棉花球”型）树脂；XJ-紧密型（“乒乓球”型）树脂。疏松型树脂吸油性好，干流动性佳，易塑化，成型时间短，加工操作方便，适用于粉料直接成型，因而一般选用悬浮法聚合的疏松型树脂，作为PVC制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法PVC树脂，基本上都是疏松型的。
3、乳液聚合法：氯乙烯单体在乳化剂作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引发剂来引发，进行聚合，乳液可用盐类使聚合物析出，再经洗涤、干燥得到PVC树脂粉末，也可经喷雾干燥得到糊状树脂。
乳液法PVC树脂粒径极细，树脂中乳化剂含量高，电绝缘性能较差，制造成本高。该树脂常用于PVC糊的制备。因此，该法生产出来的树脂俗称糊树脂。
4、微悬浮聚合法：象悬浮法那样使用油溶性引发剂，在用乳化剂分散、稳定的细小氯乙烯单体液滴中引发聚合，生成适当粒径的PVC乳液，经破乳、洗涤、干燥后得到PVC树脂粉末。制备0.1～2μm粒径范围的氯乙烯单体乳液是微悬浮聚合法的关键，一般称这一过程为均化过程。
此种是生产PVC糊用树脂的另一种方法，该法生产的树脂具有良好的加工性能，能满足大多数加工的需要具有乳液法树脂很难达到的某些优良性能。
5、溶液聚合法：以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶剂，使氯乙烯单体在溶剂中聚合，由于溶剂具有链转移剂作用，所以溶液聚合物的分子量和聚合速率均不高。
聚合得到的PVC树脂因不溶于溶剂而不断析出。
此种PVC树脂不宜于作一般成型用，仅作为涂料、粘合剂，与乙酸乙烯酯等共聚时使用。是目前各种聚合方法中产量最少的一种方法。
几种方法尽管聚合工艺不同，但聚合反应机理相同，即都是自由基聚合。在使用这些方法生产的树脂中，以悬浮法产量最大，而且由于悬浮聚合法设备投资和生产成本低，应用领域宽，各种聚合方法的发展方向是逐步向悬浮聚合生产路线倾斜。一些过去采用其它方法生产的树脂品种，已开始采用悬浮聚合工艺生产。
四、资料汇总
1、就选题所涉及的重要概念或名词提供权威解释及资料来源
PVC：聚氯乙烯的英文名简称
悬浮聚合法：液态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合
乳液聚合法：氯乙烯单体在乳化剂作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引发剂来引发，进行聚合。
研究课题中的热点与难点问题
热点：聚氯乙烯的几种聚合方法的优良缺点。
难点：几种聚合方法的具体步骤。
五、拟定论文提纲
题目：聚氯乙烯的应用前景
正文：1、PVC的性质
2、PVC的合成与加工方法
3、PVC的类型及应用
六、选择拟投稿的期刊
《工程塑料应用》
《工程塑料应用》获得 98.5 分，是全省报纸、期刊评选的最高分。《化学分析计量》也获得了 97 分的高分。这是对我所主办的两种期刊予以了充分的肯定。杂志社全体职工倍受鼓舞，决心以实施品牌战略为突破口，破解当前发展中的难题，在所长领导下，在各部门的支持和配合下，百尺竿头更进一步！实现期刊与网站多媒体融合，建成全方位信息传播系统。
国际标准刊号：ISSN 1001-3539