聚氯乙烯期货的PVC生产工艺

1. 聚氯乙烯期货的PVC生产工艺

PVC生产工艺在中国主要分为两种工艺路线，一是煤化工的工艺路线，二是石油化工。煤化工主要指电石法的工业生产，从最源头来说就是煤，从电石生产，电石是使用石灰石和焦炭进行煅烧得到电石，电石通过跟水的反应得到乙炔，乙炔跟氯碱行业另一个产品氯气反应，氯气还要跟氢气反应产生氯化氢，生产VCM单体，它的化学品种就是氯乙烯，通过聚合的反映，把单体变成聚合物，达成聚氯乙烯的产品。工艺法路线相对来说比较复杂，可以分为三种，其中一种是从石油变成石脑油变成乙烯，乙烯通过央氯化反应产生VCM单体，VCM单体也跟前面的电石法一样，通过聚合的方式得到产品PVC，还有一个是乙烯法路线，直接进口VCM单体，生产过程比较简单，直接通过聚合的方式就可以达到最终的产品PVC，另外一种产品是通过进口EDC的方式（二氯乙烷）。进口的EDC通过氯碱的过程，脱掉氯化氢达到了VCM的单体，最后一个过程也是通过聚合的过程达到最终的PVC产品。

2. 聚氯乙烯的PVC理化性能

本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。稳定；不易被酸、碱腐蚀；对热比较耐受。聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。聚氯乙烯对光、热的稳定性较差。软化点为80℃，于130℃开始分解。在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯100℃时即开始分解，130℃以上分解更快。受热分解出放出氯化氢气体，（氯化氢气体是有毒气体）使其变色，由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。阳光中的紫外线和氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后发脆。从这里不难理解，为什么一些PVC塑料时间久了就会变黄、变脆的原因。具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一定的抗化学腐蚀性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约5%），所以聚氯乙烯没有明显的熔点，约在80℃左右开始软化，热变形温度（ 1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万。硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料。材料性质密度 1380 kg/m3杨氏弹性模量(E) 2900-3400 MPa拉伸强度(σt) 50-80 MPaElongation @ break 20-40%Notch test 2-5 kJ/m2玻璃转变温度 87℃熔点212℃Vicat B1 85℃导热率(λ） 0.16 W/m.K热膨胀系数(α） 8 10-5 /K热容(c) 0.9 kJ/(kg·K)吸水率(ASTM) 0.04-0.4折射率硬质成型品 1.52~1.55Price 0.5-1.25 €/kg聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。纯的聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3,加入了 增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般为1.15-2.00g/cm3。硬质聚氯乙烯有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。软质聚氯乙烯的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、拉伸强度会降低。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。由于聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出HCL气体，使聚氯乙烯变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在-15~55℃之间。PVC的硬度值Pa（帕）和邵氏（shore）硬度的换算如下：   Pa（帕）  Shore邵氏硬度（肖氏硬度）  45  89±2，87~91A  50  86±2，84~88A  55  83±2，81~85A  60  80±2，78~82A  65  78±2，76~80A  70  75±2，73~77A  75  72±2，70~74A  80  69±2，67~71A  PVC硬度对照表  帕氏硬度  厚度  邵氏硬度测试值  平均硬度值  30P  6mm  93-96 °  94.5 °  35P  6mm  87-93 °  90 °  38P  6mm  89-90 °  89.5 °  40P  6mm  88-90 °  89 °  45P  6mm  84-90 °  85 °  50P  6mm  82-83 °  82.5 °  55P  6mm  70-80 °  79 °  60P  6mm  74-76 °  75 °  65P  6mm  73-75 °  74 °  70P  6mm  72-74 °  73 °  75P  6mm  70-70.5 °  70 °  80P  6mm  67-68 °  67.5 °  85P  6mm  64-66 °  65 °  90P  6mm  63-64 °  63.5 °  95P  6mm  58-60 °  59 °  100P  6mm  57-59 °  58 °  110P  6mm  54-56 °  55 °  另一个硬度对比表  Pa  邵氏硬度  30  95±2  45  90±2  50  88±2  60  84±2  70  80±2  80  76±2  90  72±2  95  68±2  105  64±2  注：邵氏硬度值为15秒读数

3. 氯化聚氯乙烯的制备

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。 溶剂法是最早采用的制备CPVC 的方法，西德AG 法本公司首先采用溶剂法生产。该工艺比较成熟，其主要工艺过程是将PVC 树脂溶解于氯仿或四氯化碳溶剂中再进行氯化。此方法中，PVC 的浓度非常重要。例如，当以二氯乙烯为溶剂时，使12%( 质量分数，下同) 的PVC 溶液氯化会发生较多的脱氯化氢和降解作用，产生的CPVC 大约含等量的1, 2-二氯乙烯和1, 1, 2-三氯乙烯单元。但是，当使PVC 的7% 二氯乙烯溶液氯化时，脱氯化氢和降解较少，PVC 氯化更均匀，CPVC 主要由1, 2-二氯乙烯单元构成。据报道，采用由二氯乙烯和三氯乙烯构成的1：1( 体积比) 的混合溶剂，能实现均匀氯化。PVC 可溶于氯苯， 因此在引发剂和促进剂存在下， PVC 在氯苯中同氯气在110~ 115℃ 反应，也能实现氯化。引发剂通常采用偶氮二异丁腈，促进剂可以采用对氯苯亚硫酰胺酰二氯。溶剂法氯化比较均匀，产品具有良好的溶解性能，非常适合用作涂料、黏合剂等。但是，该方法生产的产品热稳定性和机械性能较差，不能用于制作包括管材在内的硬制品；同时，由于使用氯仿或四氯化碳等有机溶剂毒性大, 回收困难，因此造成环境污染。该法正逐步被淘汰。 20 世纪60 年代初，美国古德里奇( Goodrich)公司首先采用水相悬浮法生产CPVC，其工艺过程是将粉状PVC 树脂悬浮于氯化氢溶液中，在助剂的存在下通氯反应，氯化反应按自由基反应机理进行，此时氯化转化率受扩散控制。为便于氯气在高分子相的扩散并提高氯化的均匀性，早期工艺要求在水相中加入溶胀剂，如氯仿或CCl4，来增加氯气与PVC 的接触面积。另有研究者发现，原料PVC 由氯乙烯单体在特殊改性剂存在下聚合而成时不用加入溶胀剂也可提高CPVC 氯化的均匀性，还可提高反应速率，增强产品的加工性能。在CPVC 制备完成后，向反应体系及时通入惰性气体并加入还原剂，该还原剂可避免Cl2 与H2O 反应生成的次氯酸与CPVC 反应生成含羰基及双键的有机物 。悬浮法生产工艺简单，生产流程短，具有良好的耐热性和机械性能，生产成本也较低，是国内外普遍采用的方法。其不足之处是生产过程产生的酸性废气需要处理，产品后处理较繁琐。 西德劳伦尔公司1958 年首先报导了气-固相氯化法，气-固相氯化法是常压将PVC 树脂在干燥状态下放入反应釜或流化床内，直接进行氯化反应。疏松型颗粒在55℃沸腾床中用稀释氧气处理可实现氯化。气流可由含氯50% ( 体积分数) 、含氟0.75% ( 体积分数) 和氮49.25% ( 体积分数) 的混合气体构成，反应100 min 后能获得含氯64% ( 体积分数) 、含氟0.6%( 体积分数) 的CPVC。光能催化氯化，但无光照时微量氧也有催化作用。该工艺生产流程短，具有易于连续化，投资少且生产过程没有废酸、废水产生，基本无设备腐蚀，后处理大大简化和对环境污染轻的优点。气-固相氯化法存在的氯化不均匀及反应热导出困难限制了该工艺的工业化，美国、日本、以色列、德国及中国等对固相法氯化装置、反应器的型式、反应工艺条件的探索研究主要集中解决这2个问题。该工艺方法尚处于开发阶段。

4. 氯化聚氯乙烯的加工

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，它也是一种有其自身特性的聚合物，这一点对于其加工特别重要。例如，CPVC聚合物熔融温度范围从400°F直至最高达到 450°F。挤塑加工需要采用镀铬或不锈钢的模头。挤塑模头必须是良好流线型，以保证能长时间地加工运转。平板模头不能获得满意的挤塑运转时间。为了很好地控制管材和异型材的挤塑尺寸，最好采用真空定型技术。挤塑设备需配备至少 40马力的螺杆传动装置。有几种螺杆设计可适于挤塑加工各种配方好的混配料。注塑加工需要采用有合适导出长度的低压缩螺杆。管件用物料需要采用尖梢式塑化螺杆。而低粘度，高产出物料需要采用卸掉滑动止过环的加工螺杆，不能采用球形止逆螺杆。注塑模具应该采用不锈钢材料，至少也应采用镀铬或镀镍材料。

5. 聚乙烯注塑工艺?

PE(LDPE & HDPE)—聚乙烯
        塑料主要性能：
        LDPE—花料，低密度软聚乙炔
a.	分子量较低，分子链有支链，结晶度较低(55-60%)，故密度小，质地柔软，透明
性较HDPE好。
b.	耐冲击，耐低温性极好，但耐热性及硬度较低。
HDPE—子力士，高密度硬聚乙烯。
HDPE结晶度为85-90%，远高于LDPE，这决定了它具有较高的机械强度。
注塑工艺要点：
a.	结晶性原料，吸湿性小，可不必干燥。
b.	流动性好，流动性对压力敏感。
c.	收缩率大易变形，翘曲，必须控制模温，保持冷却均匀。
d.	成型工艺参数：
※	LDPE：成型温度180-240℃,模温35-62℃，注射压力：30-90Mpa.
※	HDPE: 成型温度180-250℃,模温50-70℃，注射压力：80-100Mpa.
※	啤塑PE一般不需高压，保压取第一压的30-60%。
e.	模具方面：对有侧凹位的件，一般都可以强行脱模。
共混改性塑料：
a.	PE+EVA—改善环境应力开裂，但机械强度有所下降。
b.	PE+PP—提高塑料硬度。
c.	PE+PE—不同密度混熔以调节柔软性和硬度。
d.	PE+PB(顺二丁烯)—提高其回弹性。

6. PVC聚氯乙烯有什么用途

氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinyl chloride)，是氯乙烯单体（vinyl chloride monomer, 简称VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。
主要用途
1.聚氯乙烯异型材
型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域，约占PVC总消费量的25%左右，主要用于制作门窗和节能材料，其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。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%。
2.聚氯乙烯管材
在众多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消费领域，约占其消费量的20%。在我国，聚氯乙烯管较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。
3.聚氯乙烯膜
PVC膜领域对PVC的消费位居第三，约占10%左右。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，用这种方法加工薄膜，成为压延薄膜。也可以通过剪裁，热合加工包装袋、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，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。
4.PVC硬材和板材
PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状，然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。
5.PVC一般软质品
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、玩具、汽车配件等。
6.聚氯乙烯包装材料
聚氯乙烯制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶，也有用于精制油的包装。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。聚氯乙烯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。
7.聚氯乙烯护墙板和地板
聚氯乙烯护墙板主要用于取代铝制护墙板。聚氯乙烯地板砖中除一部分聚氯乙烯树脂外，其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分，主要应用在机场候机楼地面和其它场所的坚硬地面。
8.聚氯乙烯日用消费品
行李包是聚氯乙烯加工制作而成的传统产品，聚氯乙烯被用来制作各种仿皮革，用于行李包，运动制品，如篮球、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。服装用聚氯乙烯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。聚氯乙烯用于许多体育娱乐品，如玩具、唱片和体育运动用品，聚氯乙烯玩具和体育用品增长幅度大，由于其生产成本低、易于成型而占有优势。
9.PVC涂层制品
有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在100℃以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。
10.PVC泡沫制品
软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材使用，是一种新型的建筑材料。
11.PVC透明片材
PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材料。
12.其他
门窗有硬质异型材料组装而成。在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；仿木材料、代钢建材（北方、海边）；中空容器。

7. 用PVC树脂制造塑料有几种工艺?

挤出：管材，管件，型材，异型材，线缆。
常见有锥形同向双螺杆挤出机，平行异向双螺杆挤出机以及单螺杆挤出机。
 
注塑：可以根据模具不同，生产各种形状的PVC制品。
柱塞式注射机以及螺杆式注射机比较常见。
 
吹塑：生产PVC薄膜。
 
压延：多用于生产PVC革类，PVC缠绕膜，门帘，墙纸等等。
 
浸塑：PVC皮包裹的五金，如衣架，哑铃等等。
 
还有其他很多种，以上只是具有代表性的工艺。
其他还有涂塑，涂刮，搪塑等等。
 
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8. 聚氯乙烯(PVC)的制造工艺???

PVC是聚氯乙烯塑料，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料，故其产品一般不存放食品和药品。 

PVC其实是一种乙烯基的聚合物质。 

简单地说，盐的水溶液在电流作用发生化学分解。这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。当氯和乙烯混合后，就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又可以转换产生氯化乙烯基，它是聚氯乙烯的基本组成部分。聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状。它是不能单独使用的，但是可以与其它成分混合生成许多产品。 

氯化乙烯基最初是在1835年在Justus von Liebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。但是直到20世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品，在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。 

聚氯乙烯具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。 

聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。 
PVC是聚氯乙稀（polyvinyl chloride）塑料的英文缩写。这种让人欢喜让人忧的塑料制品其实是一种乙烯基的聚合物质。 


简单地说，盐的水溶液在电流作用发生化学分解。这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。当氯和乙烯混合后，就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又可以转换产生氯化乙烯基，它是聚氯乙烯的基本组成部分。聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状。它是不能单独使用的，但是可以与其它成分混合生成许多产品。 

氯化乙烯基最初是在1835年在Justus von Liebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。但是直到19世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品，在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。 


聚氯乙稀具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。 


聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。