聚氯乙烯，英文簡稱PVC（Polyvinyl chloride)，是氯乙烯單體（vinyl chloride monomer, 簡稱VCM）在過氧化物、偶氮化合物等引發劑；或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。

PVC為無定形結構的白色粉末，支化度較小，相對密度1.4左右，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解[1]

，對光和熱的穩定性差，在100℃以上或經長時間陽光曝曬，就會分解而産生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩定劑以提高對熱和光的穩定性。

工業生産的PVC分子量一般在5萬～11萬範圍内，具有較大的多分散性，分子量随聚合溫度的降低而增加；無固定熔點，80～85℃開始軟化，130℃變為粘彈态，160～180℃開始轉變為粘流态；有較好的機械性能，抗張強度60MPa左右，沖擊強度5～10kJ/m2；有優異的介電性能。

PVC曾是世界上産量最大的通用塑料，應用非常廣泛。在建築材料、工業制品、日用品、地闆革、地闆磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應用。

PVC材料

聚氯乙烯是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料，是含有少量結晶結構的無定形聚合物。這種材料的結構如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n。PVC是VCM單體多數以頭-尾結構相聯的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列，所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。

在PVC分子鍊上存在短的間規立構規整結構。随着聚合反應溫度的降低，間規立構規整度提高。聚氯乙烯大分子結構中存在着頭頭結構、支鍊、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩定性結構、使得耐熱變形及耐老化差等缺點。故作交聯後，可将該類缺點消除。

PVC結構

PVC的立構規整結構

交聯分為輻射交聯和化學交聯。

1.輻射交聯。使用高能射線，一般為钴60輻射源産生的射線或電子加速産生的電子射線，主要采用後者。再加以助交聯助劑（兩個或多個碳碳雙鍵結構的單體）進行交聯。但操作難度大，對設備要求高。

2.化學交聯。使用三唑二巯基胺鹽（FSH）進行交聯，交聯機理為胺與巯基結合進攻碳氯極性鍵實行取代反應。交聯後産品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會得到全面提升。

交聯分為輻射交聯和化學交聯。

1.輻射交聯。使用高能射線，一般為钴60輻射源産生的射線或電子加速産生的電子射線，主要采用後者。再加以助交聯助劑（兩個或多個碳碳雙鍵結構的單體）進行交聯。但操作難度大，對設備要求高。

2.化學交聯。使用三唑二巯基胺鹽（FSH）進行交聯，交聯機理為胺與巯基結合進攻碳氯極性鍵實行取代反應。交聯後産品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會得到全面提升。

曆史沿革

聚氯乙烯

聚氯乙烯早在1835年就為美國V.勒尼奧發現，用日光照射氯乙烯時生成一種白色固體，即聚氯乙烯。

PVC在19世紀被發現過兩次，一次是Henri Victor Regnault在1835年，另一次是Eugen Baumann在1872年發現的。兩次機會中，這種聚合物都出現在被放置在太陽光底下的氯乙烯的燒杯中，成為白色固體。20世紀初，俄國化學家Ivan Ostromislensky和德國Griesheim-Elektron公司的化學家Fritz Klatte同時嘗試将PVC用于商業用途，但困難的是如何加工這種堅硬的，有時脆性的的聚合物。

1912年，德國人Fritz Klatte合成了PVC，并在德國申請了專利，但是在專利過期前沒有能夠開發出合适的産品。

1926年，美國B.F. Goodrich公司的Waldo Semon合成了PVC并在美國申請了專利。Waldo Semon和B.F. Goodrich Company在1926年開發了利用加入各種助劑塑化PVC的方法，使它成為更柔韌更易加工的材料并很快得到廣泛的商業應用。

1914年發現用有機過氧化物可加速氯乙烯的聚合，1931年德國法該公司采用乳液聚合法實現聚氯乙烯的工業化生産。1933年W.L.西蒙提出用高沸點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的實用化有了真正的突破。英國蔔内門化學工業公司、美國聯合碳化物公司及固特裡奇化學公司幾乎同時在1936年開發了氯乙烯的懸浮聚合及 PVC的加工應用。為了簡化生産工藝，降低能耗，1956年法國聖戈邦公司開發了本體聚合法。1983年，世界總消費量約11.1Mt，總生産能力約17.6Mt；是僅次于聚乙烯産量的第二大塑料品種，約占塑料總産量的15%。中國自行設計的 PVC生産裝置于1956年在遼甯錦西化工廠進行試生産，1958年3kt裝置正式工業化生産，1984年産量530.9kt。

PVC是三十年代初實現工業化的。從三十年代起，在很長的時間裡，聚氯乙烯産量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代後期，聚乙烯取代了聚氯乙烯。現聚氯乙烯塑料雖退居第二位，但産量仍占塑料總産量的四分之一以上。

六十年代以前，單體氯乙烯的生産基本是以電石乙炔為主，由于電石生産需耗大量電能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生産氯乙烯工業化後，各國轉向了以更便宜的石油為原料。另外，由于聚氯乙烯的原料很大部分（約57%重量）是制堿工業必然伴生副産物氯氣，不僅原料來源豐富，而且也是發展氯堿工業、平衡氯氣的很重要的産品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重雖有下降，但仍保持了較高的增長速度。

聚氯乙烯塑料制品應用非常廣泛，但在七十年代中期，人們認識到聚氯乙烯樹脂及制品中殘留的單體氯乙烯（VCM）是一種嚴重的緻癌物質，無疑在一定程度會影響聚氯乙烯的發展。不過人們已成功地通過汽車等途徑降低殘留的VCM，使聚氯乙烯樹脂中VCM會含量小于10ppm，達到衛生級樹脂要求，擴大了聚氯乙烯的應用範圍。甚至可使樹脂中的VCM含量小于5ppm，加工後殘留的VCM極少。對人體基本無害，可用作食品藥包裝和兒童玩具等。

主要分類

根據應用範圍的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鍊增長劑聚合而成的樹脂；交聯PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯劑聚合而成的樹脂。

根據氯乙烯單體的獲得方法來區分，可分為電石法、乙烯法和進口（EDC、VCM)單體法（習慣上把乙烯法和進口單體法統稱為乙烯法）。

根據聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是産量最大的一個品種，約占PVC總産量的80%左右。懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度分六個型号：XS-1、XS-2……XS-6；XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型号中各字母的意思：X-懸浮法；S-疏松型；J-緊密型。

根據增塑劑含量的多少，常将PVC塑烯塑料分為：無增塑PVC，增塑劑含量為0；硬質PVC，增塑劑含量小于10%；半硬質PVC，增塑劑含量為10-30%；軟質PVC，增塑劑含量為30-70%；聚氯乙烯糊塑料，增塑劑含量為80%以上。

制備方法

PVC材料制作的管材

聚氯乙烯

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應制成。由于其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用于各行各業各式各樣産品： 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建築裝潢用品、家俱、挂飾、滾輪、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳馬）、門簾、卷門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。

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