聚氯乙烯(PVC)是世界上第二大通用樹脂。早在1835年，法國化學家雷格諾就發現，在太陽光的照射下，聚氯乙烯聚合成白色固體。1914德國和美國的化學家發現有機過氧化物可以加速氯乙烯的聚合。1931年，我公司采用乳液聚合實現了PVC生產的工業化。乳液聚合是以烷基磺酸鈉(表面活性劑)為乳化劑，將氯乙烯單體和水均勻分散在水中，形成乳液，然後以過硫酸鉀或過硫酸銨為引發劑，將氯乙烯聚合成聚氯乙烯。
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。
聚氯乙烯的化學分子式如下:
PVC是由液態氯乙烯單體(VCM)通過懸浮法、乳液法、本體法或溶液法聚合而成，其中懸浮法約占世界PVC生產裝置的90%。均聚物也占世界PVC總產量的90%左右。PVC是應用最廣泛的熱塑性樹脂，可以制作強度和硬度都很大的硬質制品，如管材管件、門窗和包裝板材，也可以添加增塑劑制作非常柔軟的制品，如薄膜、片材、電線電纜、地板、合成革、塗料等消費品。硬質制品目前占PVC消費總量的65 ~ 70%，未來PVC消費進壹步增長的機會主要在硬質制品的應用領域。目前建築領域PVC的消費量占總消費量的壹半以上。
2.基本性能
PVC是壹種無定形、線性、無定形的聚合物，基本上是無支鏈的，有規則的鏈節。聚合度n值壹般為500 ~ 20000。PVC樹脂為白色粉末，相對密度約為1.4。PVC塑料具有較高的機械強度和良好的化學穩定性。
聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有極性，阻燃性好。
PVC塑料具有優異的耐酸堿、耐磨、阻燃和絕緣性能。但是它對光和熱的穩定性差。穩定劑不加熱時，PVC的分解從100℃開始，在130℃以上分解較快。氯化氫氣體受熱分解，使其顏色由白色變為淡黃色變為紅色變為棕色再變為黑色。緊繃的線條和陽光下的氧氣會造成PVC的光氧化分解，降低PVC的柔韌性，最後變脆。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。
PVC抗沖擊性差，耐寒性不理想。硬聚氯乙烯塑料的溫度下限為-15℃，軟聚氯乙烯塑料的溫度下限為-30℃。
PVC的水蒸氣滲透率很低。硬質PVC長時間浸泡在水中吸水率小於0.5%，浸泡24小時吸水率為0.05%。添加適當增塑劑的軟質PVC的吸水率不大於0.5%。
PVC在常溫下的耐磨性超過普通橡膠。
PVC的電性能取決於聚合物和各種添加劑中殘余物的量。PVC的電性能也與加熱條件有關。PVC受熱分解時，由於氯離子的存在，其電絕緣性降低。
3.生產過程的簡要描述
PVC樹脂可以通過懸浮聚合、乳液聚合、本體聚合或溶液聚合來生產。聚合是由自由基引發的，反應溫度壹般在40 ~ 70oC。反應溫度和引發劑濃度對PVC樹脂的聚合速率和分子量分布有很大影響。懸浮聚合因其生產工藝成熟、操作簡單、生產成本低、產品種類多、應用範圍廣，壹直是生產PVC樹脂的主要方法。目前世界上90%的PVC樹脂(包括均聚物和* * *聚合物)都是懸浮法生產的。美國懸浮均聚PVC樹脂產能不斷提升，1987占84%，1996占90%。
PVC樹脂的生產技術已經非常成熟。近年來，主要針對已基本定型的技術進行了壹些改進。自20世紀90年代中期以來，有關PVC樹脂技術的專利主要集中在改進防結焦塗層、改進引發劑體系、改進乳化劑和降低殘留單體含量上。經過30多年的發展，我國已建成技術完備的PVC樹脂生產裝置，包括先進的懸浮法、本體法、乳液法和微懸浮法生產糊狀樹脂。但是整個行業的技術水平還是比較低的。中國的生產設施規模普遍較小。國外先進國家懸浮法工藝裝置的生產規模壹般為10 ~ 20萬噸/年，我國70多個生產裝置中只有3套裝置達到這壹規模。目前，國外乙烯氧氯化法生產PVC樹脂的比例已達90%以上，發達國家已基本淘汰電石乙炔路線。我國采用乙烯路線的PVC樹脂僅占PVC樹脂總產能的1/3。
3.1懸浮聚合
懸浮聚合通過連續攪拌使單體液滴在水中保持懸浮狀態，聚合在單體液滴中進行。通常懸浮聚合是間歇聚合。
近年來，各公司不斷研究和改進PVC樹脂間歇懸浮聚合工藝的配方、聚合釜、產品品種和質量，開發了自己的工藝技術。目前廣泛使用的是日本Geon公司(原B . F Goodrichg公司)、日本Shinetsu公司和歐洲EVC公司的技術，這三家公司的技術各占1990年以來全球新增PVC樹脂產能的265438左右。
3.2乳液聚合
乳液聚合基本上類似於懸浮聚合，除了使用更大量的乳化劑，並且它溶解在單體中而不是水中。這種聚合體系可以有效地防止聚合物顆粒的聚集，從而獲得粒徑非常小的聚合物樹脂。乳液法生產的PVC樹脂粒徑為0.1-0.2 mm，懸浮法為20-200 mm，引發劑體系也不同於懸浮聚合，通常是含有過硫酸鹽的氧化還原體系。幹燥方法也是為了保持顆粒尺寸較小，並且經常使用壹些噴霧幹燥劑。由於無法完全去除乳化劑，乳液法生產的樹脂無法用於生產要求高透明度的產品，如包裝膜或要求低吸水率的產品，如電線絕緣層。壹般來說，乳液聚合PVC樹脂的價格要高於懸浮聚合樹脂，但需要以液體形式制作配料的用戶使用這種樹脂，比如糊樹脂。在美國，乳液聚合樹脂產品大部分是糊樹脂(也叫分散樹脂)，少量用於乳膠。在歐洲，各種乳液工藝也用於生產通用樹脂，尤其是壓延和擠出用樹脂。
3.3本體聚合
批量生產過程在無水、無分散劑、僅添加引發劑的條件下進行，不需要後處理設備，具有投資小、節能、成本低的優點。用散裝PVC樹脂生產的產品透明度高，電絕緣性好，易於加工，所有用於加工懸浮樹脂的設備均可用於加工散裝樹脂。聚氯乙烯本體技術在20世紀80年代有了很大發展。但是，雖然理論上懸浮聚合和本體聚合生產的樹脂可以在同壹個領域使用，但實際上加工廠壹般只使用其中壹種，因為懸浮和本體樹脂不能混合，即使少量也會因靜電作用降低聚合物粉末的流動性，而懸浮聚合樹脂更容易獲得，所以大部分加工廠放棄本體樹脂，近年來本體技術停滯或衰退。
3.4溶液聚合
在溶液聚合中，單體溶解在有機溶劑(如正丁烷或環己烷)中以引發聚合，聚合物隨著反應的進行而沈澱。溶液聚合專門用於生產氯乙烯和醋酸乙烯酯的特種聚合物(通常醋酸乙烯酯含量為10 ~ 25%)。通過這種溶液聚合反應生產的聚合物是純凈和均勻的，並且具有獨特的溶解性和成膜性。
4.申請狀態
PVC樹脂可以用各種方法加工成產品。懸浮聚合的PVC樹脂可以通過擠出、壓延、註射成型、吹塑、粉末成型或壓縮成型來形成。分散樹脂或糊狀樹脂通常塗有糊狀物，用於塗布織物和生產地板革。糊狀樹脂也可用於搪塑成型、旋轉成型、浸漬成型和熱噴塗成型。
發達國家PVC樹脂的消費結構以硬制品為主，美國和西歐約占2/3，日本占55%。硬質產品主要是管材和型材，約占70 ~ 80%。PVC軟制品市場約占整個PVC市場的30%。軟性產品主要包括織物、電線電纜、薄膜片材、地板材料等的壓延和塗布。近年來，硬聚氯乙烯樹脂的增長速度快於軟產品。
超過壹半的PVC樹脂用於世界各地的建築相關市場，這使得PVC行業容易受到經濟波動的影響。建築領域是PVC樹脂增長最快的市場。美國建築市場PVC樹脂從1986到1996增長率為6%/年，其他市場增長率僅為1.4%/年。1986年美國建築市場PVC樹脂份額為64%，1996年增長到73%，預計2001年增長到76%。增長最快的用途是管道、面板、門和窗戶。
近年來，PVC硬制品在中國的應用份額也在增加。管材、型材、瓶子的份額從1996的25%上升到1998的40%，但PVC在國內的應用仍然多於軟制品。1998軟制品占PVC總消費量的51%(包括薄膜20%，塑料鞋10%，電纜料5%，皮革制品11%，泡沫和單板5%)，硬制品占40%(包括板材65438)
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。