PVC應用的真正突破是在1933。美國化學家西蒙(Simon)在當時還沒有廣泛使用的PVC粉末中加入壹種高沸點的溶劑和磷酸三甲苯酯,然後加熱。冷卻後,他意外地得到了壹種柔軟、易加工、有彈性的聚氯乙烯(其中磷酸三甲苯酯起到了增塑劑的作用)。從此開啟了PVC廣泛應用的大門。
1936美國聯合碳化物公司開發了氯乙烯懸浮聚合技術,與乳液聚合相比簡化了生產工藝,降低了能耗和成本。目前80%的PVC是懸浮聚合生產的,即在攪拌和分散劑(水)的作用下,氯乙烯單體分散成液滴,然後懸浮在水中。聚合在液滴之間進行,引發劑為二環己基過氧化物、偶氮二異丁腈等。
聚氯乙烯的化學式是:
PVC塑料具有優異的耐酸堿、耐磨、阻燃和絕緣性能。然而,它對光和熱的穩定性差。溫度在100℃以上或光照下,會分解析出氯化氫,使顏色變黃。與此同時,上述良好的機械和化學性能迅速下降。解決辦法是在加工中加入穩定劑,如硬脂酸或其他脂肪酸的鎘、鋇、鋅鹽。
壹般來說,PVC塑料可分為硬質和軟質兩類。硬質產品加工中不添加塑化劑,而軟質產品加工中添加大量塑化劑。PVC是壹種硬塑料,其玻璃化轉變溫度為80 ~ 85℃。加入增塑劑後,可以降低玻璃化轉變溫度,便於在較低溫度下加工,增加分子鏈的柔韌性和可塑性,可以制成室溫下有彈性的軟質制品。常用的增塑劑是鄰苯二甲酸二辛酯和原酸酯。壹般軟質PVC塑料中增塑劑的添加量為PVC的30% ~ 70%。
PVC加入增塑劑、穩定劑、潤滑劑、著色劑和填料後,可以加工成各種型材和制品。
(1)壹般軟塑料制品。軟管、塑料線、電纜和電線的護套可以通過擠出機擠出。塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。可以通過註射成型結合各種模具制成。
(2)電影。使用壓延機,PVC可以制成特定厚度的透明或彩色薄膜。用這種方法生產的薄膜稱為壓延薄膜。也可以用吹塑機將PVC顆粒狀原料吹成薄膜,用這種方法生產的薄膜稱為吹塑薄膜。PVC塑料薄膜可以印刷(如印刷包裝裝潢圖案和商標等。).薄膜有很大的用途,可以通過切割和熱封加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬透明膜可用於建造溫室和塑料大棚,或用作地膜。
(3)塗層產品。將PVC糊塗料塗布在布或紙上,然後在100℃以上塑化,可制成帶基材的人造革。如果直接用壓延機將PVC膜壓延到壹定厚度,就制成了無基材人造革,可以壓制出各種圖案。人造革用於制作皮包、手提箱、沙發和汽車坐墊、地板革和書籍封面。
(4)泡沫塑料。軟質PVC在混合時加入適量發泡劑可制成泡沫塑料,用作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、坐墊和防震緩沖包裝材料,也可通過擠出機制成低發泡硬質板材,可替代木材作為建築材料。
5.PVC可制成薄壁透明容器或通過熱成型用作真空吸塑包裝材料。用這種方法制成的板材也是壹種優良的裝飾材料。
[6]粘貼類產品。將PVC分散在液體增塑劑中,使其溶脹並塑化成增塑溶膠,然後加入乳液(壹種粘合劑)、穩定劑、填料和著色劑。經充分攪拌脫泡後,可制成PVC糊制品,用浸漬法、澆鑄法、搪塑法塗於各種制品表面,起到保護(防腐)和美化的作用。
(7)硬管和板。PVC中加入穩定劑、潤滑劑和填料。混合後可通過擠出機擠出成各種直徑的硬管、異型管和波紋管,用作下水管道、水管、電線套管或樓梯扶手。壓延法制造的PVC片材,通過重疊熱壓制成各種厚度的硬質板材,切割成所需形狀,然後用熱氣流PVC焊條焊接成各種形狀的耐化學腐蝕的儲罐、通風管、容器、反應罐。
作為門和窗。可由硬質PVC異型材拼裝而成,已與木門窗、鋼窗、鋁合金門窗壹起占領建築市場。