氯化聚氯乙烯的发展前景

氯化聚氯乙烯(CPVC)塑料及其制备方法和应用

前言 氯化聚氯乙烯（CPVC）塑料具有耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、阻燃、阻烟及无色无味无嗅等优越的理化性能，是近几年来应用领域发展速度较快的新颖塑料材料。由于美国、欧洲及日本等先进国家和地区对CPVC材料的研制和开发已经日趋成熟，所以CPVC塑料制品已具有一定的市场潜力，尤其是在中国这一庞大的塑料市场中，CPVC塑料尚属新产品、新材料，其利润空间和市场发展空间均有很大的吸引力。本文通过对CPVC树脂及CPVC塑料制品的简要分析，帮助人们提高对这种新材料的认识。 1．CPVC树脂 CPVC树脂是PVC树脂氯化改性的产物，其性能取决于PVC树脂本身及对PVC树脂进行氯化的氯化工艺。 1．1．PVC树脂 PVC是氯乙烯聚合的产物，而目前氯乙烯的生成方法主要有电石法和石油（天然气）乙炔法等。我国工业化生产PVC树脂的方法主要有石油（天然气）乙炔法、电石法及采购VCM单体进行聚合三种。由于VCM的生产方法不同，相同聚合度的PVC树脂其分子构型及性能也略有不同，不容忽视的关键事实是：PVC树脂的结构与性能直接影响了对其氯化的工艺及氯化后的CPVC树脂的分子构型及性能。相同氯含量的CPVC树脂由于PVC树脂的结构不同或氯化工艺不同，其性能上的差别是非常明显的。具体表现在理化性能上的差别及加工性能上的差别。 图1至图4为PVC树脂颗粒的外部和内部形貌的电子照片。它们的K 值和聚合度相似，但分别为中国宜宾天源（本体聚合法）、中国齐鲁石化、日本信越、及中国北二化的产品。

图为PVC树脂颗粒的电子照片，其为中国北二化的产品 1．2．CPVC树脂 由于PVC树脂是工业化生产CPVC树脂的主要原料，所以对PVC树脂的选用显得尤为重要。其结构必须是疏松状，且孔隙应适度。目前CPVC树脂的生产主要采用水相悬浮法，在这一过程中，因为氯气在PVC 树脂中扩散速率对PVC的氯化速率有很大影响，这又要求PVC树脂的皮膜尽可能簿，且表面积要大，结构规整度要好。因此，CPVC树脂的生产最好由具有一定规模且科研能力较强的PVC树脂生产厂来承担。国外生产CPVC的著名厂商例如美国的B.F.Goodrich公司、德国的BASF公司、法国的ATOFINA公司、日本的Kaneka公司等均是生产PVC树脂的国际性大公司。这些公司首先研制生产CPVC树脂的专用PVC树脂，它在采用悬浮法聚合的过程中添加了特殊助剂，然后将这一专用PVC树脂再经过水相悬浮法生产CPVC树脂。 由于不同的氯化条件，相同氯含量的CPVC树脂的分子构型并不一样，其性能也不一样。所以氯化工艺是生产CPVC树脂的关键技术。 中国山东旭业公司在参阅了国际上CPVC生产的文献资料的基础上，利用自己的科研力量所生产的氯含量在64～68%的CPVC树脂，其加工性能优越，已在中国市场上显示了较强的竞争力。该公司采用水相悬浮法进行氯化反应生产氯化聚氯乙烯，其主要特点是分段氯化，利用可控制的分段反应温度和压力使其获得氯化均匀的CPVC树脂。为了尽量减少在氯化过程中所产生的断链和支化反应现象，宜在氯化反应前进行脱氧处理。应

氯化聚氯乙烯(CPVC)详细介绍

氯化聚氯乙烯(CPVC)详细介绍 氯化聚氯乙烯 英文名称：chlorinatedpolyvinylchloride 英文同义词：CPVC 性状：白色或淡黄色的疏松颗粒或粉末，无臭。 性质 氯化聚氯乙烯是由聚氯乙烯（PVC）树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。PVC树脂经过氯化后，分子链排列的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性及耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀的性能。提高了树脂的热变形温度的机械性能，氯含量由56.7%提高到63-69%，维卡软化温度由72-82℃，（提高到90-125℃），最高使用温度可达110℃，长期使用温度为95℃。因此，CPVC是一种应用前景广阔的新型工程塑料。用途 又称（聚）过氯乙烯。由聚氯乙烯经氯化而得高分子化合物。含氯量61%~68%。具有热塑性。白色粉末。不易燃烧。耐浓酸、浓碱液、矿物油等，制品在沸水中不变形。比聚氯乙烯易溶于酯类、酮类、芳香烃等有机溶剂。根据聚合度的大小，可制成高粘度型、中粘度型和低粘度型。高粘度型有较好的耐假性、耐化学腐蚀性和弹性。低粘度型则较易溶于植物油类。用于制耐腐蚀漆、胶粘剂和合成纤维等。 制备方法 制备方法：由聚氯乙烯经氯化而得高分子化合物。将根据聚合度的大小，可制成高粘度型、中粘度型和低粘度型。高粘度型有较好的耐假性、耐化学腐蚀性和弹性。低粘度型则较易溶于植物油类。粉状聚氯乙烯在低于50℃温度下，用适当溶剂溶胀并进行水相悬浮氯化制得。 加工 虽然CPVC是以PVC为基质制得的聚合物，且和PVC共有某些性能，但是，它也是一种

氯化聚氯乙烯的简介和制备以及前景

该产品为白

CPVC的生产方法有两种。 ①溶液氯化法　将聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷，在衬铝或搪瓷的反应釜中，于 光或自由基引发下，搅拌并通入氯气，在70℃下氯化，氯化过的氯化聚氯乙烯溶液经水析、水洗、过滤、干燥即得白色絮状颗粒成品。此法操作和设备均较简单，但氯化 时间较长。 ②悬浮氯化法　将 PVC悬浮于含二氯甲烷膨润剂的水或稀盐酸溶液中，在加压釜内通入氯气，于60℃下氯化，产物用乙醇沉淀出来。此法氯化时间短，但操作不易掌握，设备要求高，工业上较少采用。 加工可分为各组分的混合、塑化及成型加工三个步骤。树脂与按配方添加的各种助剂配合时，可用捏和机或高速搅拌混合机均匀混合，再经挤出机塑化、切粒，即得 到塑化好的粒料。这种粒料可以贮存待用或出售。粒料经挤出、吹塑、压延或注射成 型加工为各种制品，也可以直接用混好的粉料（也称干混料）进行硬制品的加工。 聚氯乙烯助剂PVC塑料一般可分为硬质与软质两大类。在日本和西欧硬制品产量现已超过软制品，硬制品中可不加增塑剂，有时加入冲击改性剂以改善其韧性。软制 品需加入大量增塑剂。两者均加着色剂、稳定剂、润滑剂等塑料助剂。 ①增塑剂　通常采用两种或两种以上的混合增塑剂，效果较好。常用的增塑剂有 邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三苯酯等。一般软质PVC所加增塑剂量为树脂量的30％～70％；PVC糊加入的增塑剂可高达80％～100％。 ②稳定剂　用于阻滞或阻止 PVC的分解。常用的稳定剂有铅化合物;如三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅;金属皂类，如硬脂酸钡、硬脂酸镉等；有机锡化合物，特别适用于作透明片材、吹塑瓶等的树脂，但价格较贵。稳定剂的用量一般为树脂的2％～7％。 ③润滑剂　增加 PVC的熔融流动性，以防止其与金属表面粘附，有利于成型加工。常用的润滑剂有金属皂、硬脂酸、石蜡或矿物油等，用量约为树脂的1％。 ④着色剂　可将 PVC染成各种颜色。多用油溶性有机颜料和无机颜料，用量为树脂的0.01％～2％左右。 ⑤填料　主要作用在于降低成本,节省 PVC用量,并可改进性能。常用的填料有碳 酸钙、陶土、硅藻土等。 塑料制品 PVC通过塑料加工可制成各种型材和制品。 ①一般软制品　利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等。利用注射成型机配合 各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。 ②薄膜　PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工的薄膜，称压延薄膜。也可以将软PVC粒料,利用吹塑成型机吹制成薄膜，这称为吹塑薄膜。薄膜上可以印花(如包装装潢图案和商标等)。薄 膜用途很广，可以通过剪裁，热合加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。 宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜，有受热收缩

新型氯化聚氯乙烯

新型氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道的特点 我国于上世纪50年代中期开始研制溶液法合成CPVC。80年代中期实现工业化生产。目前国内原料生产厂家数量很少，主要分布在山东省，山东旭业公司生产的CPVC树脂性能较好可用于生产管道外，其它的公司生产的CPVC树脂主要用于生产粘合剂。 CPVC树脂的主要原料为PVC和氯，因此从理论上讲CPVC是由PVC单体经氯化作用后而形成的。一般来说，可用许多不同的方法(如通过加热或UV照射) 来引发PVC和氯根据自由基反应础机理进行化学反应， CPVC与氯的反应数量随其氯化方法的不同而有很大的差异性。诺誉公司生产的CPVC树脂氯含量，可由原普通PVC氯含量的56.7%提升至74%，而国产CPVC树脂的氯含量仅为63.5-69%。由于CPVC氯含量的增加使得聚合物硬质脆化温度TG显著提高。此外由于普通PVC分子质量增加，也使得在氯含量相同时，Tg亦有所增加。 由于氯含量的增加，CPVC在结构上分子的不规整性增大（结晶度下降，分子链的极性增强），因而使其热变形温度上升。CPVC产品的使用温度最高可达93-100℃，较PVC提高30-40℃，同时改善了PVC 的抗化学性及抗腐蚀能力，能抗强酸、强碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂及卤素等的化学腐蚀。另外，CPVC 的抗张强度、抗弯曲强度较PVC也有所改进。与其他高分子材料相比，CPVC具有优异的耐老化性，耐腐蚀性和高阻燃性等特点。 CPVC原料由于含氯量在63-74%较PVC（含氯量56-59%）高，加工粘度至少高一倍，而且CPVC密度（在1450-1650Kg/m 之间）比PVC大，上述数据决定了CPVC比PVC加工难度要大很多。 由于CPVC具有卓越的耐高温、抗腐蚀和阻燃等性能而被广泛用于制造各种不同工业管道，冷热水管道和消防管道。CPVC管材的优越性能体现在以下几个方面： 1、坚固、耐高温 由于CPVC较PP-R、PE-X坚固，在同样压力下，CPVC可以使用更小的管径而达到与PP、PE-X管同样的水流量，从而可节省材料费用和安装时间。与其它热塑性塑料相比，CPVC在不同温度下都有卓越的机械性能，适于受压的场合，使用温度可高达93℃，寿命可达50年。 2、安装方便 其连接方法与PVC十分相似。最为常用和最简单的连接方法为溶剂粘接。其它连接方法还有螺纹连

氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂的生产研究

氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂的生产研究 【摘要】本文介绍了国内氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂的发展概况，并从生产工艺、反应机理等方面详细介绍了氯化聚氯乙烯生产的可行性。 【关键词】聚氯乙烯；氯化聚氯乙烯 氯化聚氯乙烯（简称CPVC）,又名过氯乙烯。CPVC能耐大多数的酸、碱、盐，具有很好的耐化学腐蚀性。CPVC的耐热温度要比聚氯乙烯（简称PVC）高30～40℃，与其他高分子材料相比具有良好的耐热性。CPVC应用范围十分广泛，主要用于管件、注塑成型、还可用于氯化纤维的改性、制造复合材料、发泡材料、涂料及粘合剂等。CPVC还可用作塑料的改性剂，它与热塑性或者热固性的塑料共混制造合金，可改善这些材料的性能，使之成为性能更为优越的工程塑料。 我国CPVC的生产厂家一般规模较小，质量档次不高，应用开发力度不够，使我国应用于管材、硬质品方面的CPVC大量依赖进口。因此，扩大氯化聚氯乙烯的生产及加快开发速度是我国当前面临的首要问题。 (4)卓越的耐候性和耐腐蚀性: CPVC不仅耐紫外线和大气老化,常温下还耐各类酸、碱介质,即使100℃仍耐次氯酸钠溶液、乳酸、稀碱液等介质。 CPVC是PVC氯化改性的产物，其关健技术是PVC初级粒子的形态及氯化条件，CPVC的性能决定于两个因素：氯的含量和氯在CPVC分子链上的分布。所以相同氯含量的CPVC会由于氯原子的分布不一样而产生较大的性能差别。因此开发并生产出适合于制造CPVC树脂的专用PVC树脂很重要，其主要特征是要具有合理的疏松度及粒子间的间隙，且粒子表面的皮层较薄，表面积也相对较大。这种专用料非常有利于氯化时氯在PVC中的深入和扩散。 2、工艺方法选择 氯化聚氯乙烯树脂的生产经过长期的发展已经具备十分成熟的生产工艺，在工业上生产主要有溶剂法、水相法、气相法三种方法。溶剂法生产工艺流程长、成本高、环境污染大。因此，溶剂法生产在一定程度上受到了制约。气相发生产具有设备复杂、氯化时热量转移困难、产物容易变黄等缺点，使气相法大规模生产也受到制约。水相悬浮法生产不用溶剂、成本底、产品质量好，其生产工艺最为成熟，而我厂对水相悬浮法生产具有成熟的生产技术及十年的生产经验。大多数员工对水相悬浮生产有直观的认识，因此，采用水相悬浮法生产氯化聚氯乙烯对氯碱企业来说是一种十分可行、可靠的生产方法。 3、水相悬浮法氯化工艺 水相悬浮法氯化工艺主要包括三道工序：聚氯乙烯氯化；氯化聚氯乙烯的洗涤和稳定；氯化聚氯乙烯干燥。其简要步骤如下： 向设有搅拌器的搪瓷釜或钛质反应釜中加入定量水或20%盐酸，然后按计算量加入PVC树脂粉、分散剂和引发剂，配成15-20%的PVC悬浮液。搅拌下升温50-70℃，经鼓泡器向反应釜中通入氯气，反应至含氯量合格，终止氯化反应。把浆料送入离心机中分离出盐酸，把盐酸返回氯化反应釜或打入氯化气提工序中。压出的浆料送至带有搅拌器的搪瓷洗涤釜中用水和苏打溶液加以稳定。把稳定后的氯化聚氯乙烯送入离心机，分离出水及其他液体，然后送入干燥器中。用鼓风机送入空气，经加热器加热空气，通入干燥器除去氯化聚氯乙烯中的水分，使氯化聚氯乙烯干燥。废气经除尘器后排空。最后从干燥器中输出所需的氯化聚

CPVC氯化聚氯乙烯工业生产中常用的方法及实际生产中常见的问题

CPVC-氯化聚氯乙烯简介 氯化聚氯乙烯，英文名Chlorinated polyvinyl chloride，简称CPVC，俗称氯乙烯树脂，它是将聚氯乙烯树脂进一步氯化的产物。具体的氯化过程是：将聚氯乙烯粉碎后，经过氯化、过滤、水洗、中和、干燥五个步骤即可制得。 PVC的含氯量为56.7%，而CPVC的理论含氯量最高可以达到75%；但实际工业化生产中CPVC常见的含氯量则为64~75%。 CPVC的工业化生产方法主要有三种：溶液法、气固相法、水相悬浮 法。不同的氯化方法可以得到结构不同、应用不同的CPVC：溶液法CPVC主要用于高级防腐蚀涂料和黏合剂，气固相法与水相悬浮法CPVC主要用于硬质塑料。 在 CPVC氯化过程中，由于PVC树脂的差别和氯化条件的不同，会造成CPVC树脂的分子结构不同，尤其是会在氯化过程中产生裂缝、支化、交联等现象，这些都会对CPVC的最终性能产生极大的影响，对CPVC的成型加工影响也很大，也因此导致不同厂家的CPVC 树脂在性能与加工上有很大的区别。 为提高CPVC的产品质量，在氯化时应注意以下几个方面： ⒈PVC树脂的选用：必须选用悬浮法PVC树脂，同时还要求为疏松型结构、皮层薄而疏松，以利于氯气的扩散和传播；不能选乒乓球结构，其表皮厚而致密，不利于氯气的扩散与传播。PVC树脂的分子量要适当，以便控制其流动性。 ⒉PVC树脂的氯化前处理：必须对普通PVC进行氯化前处理，以扩大PVC粒子的表面积，降低树脂皮层厚度，增加与氯分子的接触面积。 ⒊CPVC的后处理：在CPVC悬浮水中加入二氧化硫气体，再进行碱中和、水洗及干燥，以提高CPVC的热稳定性。 早期的CPVC产品主要应用于表面涂覆、黏合剂、溶液纺丝，19世纪后期才开始应用于输送热水管材方面，将其应用范围扩大到塑料制品，并因此一发不可收，范围不断扩大，需求量不断增加。 CPVC-氯化聚氯乙烯的性能特性 与PVC相比，氯化聚氯乙烯CPVC的含氯量进一步增加，致使其分子结构的不规整性增大，分子链的极性增强，分子间的作用力增大，从而达到了改性的目的： 提高了耐热温度：CPVC产品的最高使用温度可以达到110℃，比PVC提高了30~40℃； 提高了化学稳定性：改善了PVC的抗化学性能及抗腐蚀性能，能抗酸、碱、盐、脂肪酸盐、