VC第1講聚氯乙烯簡介.ppt

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,貴州大學材料與冶金學院教師∶魯圣軍2011.9.25,聚氯乙烯制備及應用第一講緒論,明德至善博學篤行,主要內(nèi)容,一、塑料定義、成分、通用塑料二、聚氯乙烯三、氯堿工業(yè)合成氯化氫四、氯乙烯的制備4.1乙烯氧氯化法4.2乙炔法4.3混合烯炔法五、PVC與國民經(jīng)濟的關系六、PVC主要應用領域,一、塑料,1.1定義根據(jù)美國材料試驗協(xié)會所下的定義，塑料乃是一種以高分子量有機物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在制造以及加工過程中，可以借流動(flow)來造型。,一、塑料,1.2成分塑料的主要成分是合成樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質(zhì)而得名，如松香、蟲膠等，目前樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高聚物。樹脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。,1.2成分有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃、聚苯乙烯等。所謂塑料，其實它是合成樹脂中的一種，形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似，但因經(jīng)過化學手段進行人工合成，而被稱之為塑料。塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性二類，前者無法重新塑造使用，后者可一再重復生產(chǎn)。,課后任務,有機玻璃？,一、塑料,1.3通用塑料一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料通用塑料有五大品種，即聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。它們都是熱塑性塑料。,課后作業(yè),聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS單體、結(jié)構式、主要應用領域,二、聚氯乙烯,Polyvinylchloride，簡稱PVC樹脂是由氯乙烯（VinylChloride，簡稱VC）單體聚合而成的熱塑性高聚物。其分子結(jié)構式為：,三、氯堿工業(yè)合成氯化氫,氯堿工業(yè)？,氯堿工業(yè),工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一，它的產(chǎn)品除應用于化學工業(yè)本身外，還廣泛應用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學工業(yè)以及公用事業(yè)。,制備氯化氫,2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2條件：電解H2+Cl2==2HCl條件：點燃,四、氯乙烯的制備,4.1乙烯氧氯化法六十年代以來，隨著石油化工的發(fā)展，乙烯產(chǎn)量大幅度增長，氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)已發(fā)展到乙烯氧氯化法。由于該工藝路線具有原料價格低廉、豐富，氯化氫得到合理利用，產(chǎn)率高，質(zhì)量好的特點，迅速取代了各種落后的生產(chǎn)方法，成為當今世界氯乙烯生產(chǎn)的主流。,五、氯乙烯的制備,4.1乙烯氧氯化法目前世界各國多采用三步法，包括乙烯直接氯化生成二氯乙烷：二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氫，裂解產(chǎn)生的氯化氫與乙烯、氧進行氧氯化反應生成二氯乙烷這三步反應。該工藝特點就是利用氧氯化反應來平衡裂解產(chǎn)生的氯化氫，使之生成可繼續(xù)裂解的二氯乙烷，從而使氯得到了完全利用。,四、氯乙烯的制備,4.1乙烯氧氯化法CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2ClClCH2CH2Cl─→CH2=CHCl+HCl2CH2=CH2+4HCl+O2─→2ClCH2CH2Cl+2H2O,四、氯乙烯的制備,4.2乙炔法①以石灰石，焦碳，水為原料合成乙炔,,？,CaCO3=CaO+CO22CaO+5C=2CaC2+CO2CaC2+2H2O=CH≡CH+Ca（OH）2,4.2乙炔法②在氯化汞催化劑存在下，乙炔與氯化氫加成直接合成氯乙烯,四、氯乙烯的制備,4.3混合烯炔法該法是以石油烴高溫裂解所得的乙炔和乙烯混合氣（接近等摩爾比）為原料，與氯化氫一起通過氯化汞催化劑床層，使氯化氫選擇性地與乙炔加成，產(chǎn)生氯乙烯。分離氯乙烯后，把含有乙烯的殘余氣體與氯氣混合，進行反應，生成二氯乙烷。經(jīng)分離精制后的二氯乙烷，熱裂解成氯乙烯及氯化氫。氯化氫再循環(huán)用于混合氣中乙炔的加成。,4.3混合烯炔法,五、PVC與國民經(jīng)濟的關系,化學工業(yè)、石油化工、鋁行業(yè)等作為基礎行業(yè)，其發(fā)展速度與國民經(jīng)濟密切相關；而燒堿是化學工業(yè)最大、最基礎的原料，全球燒堿總量39%消費在化學工業(yè)；由于聚氯乙烯分子量的53％是氯，能消耗氯堿生產(chǎn)中30%的氯氣，是氯堿平衡中的主要杠桿；因此，聚氯乙烯對于氯堿行業(yè)、化學工業(yè)以及國民經(jīng)濟的發(fā)展有著舉足輕重的地位。,PVC是我國第一、世界第二大通用型合成樹脂材料，由于具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學腐蝕性、綜合機械性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點，目前，PVC已經(jīng)成為應用領域最為廣泛的塑料品種之一，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日常生活、包裝、電力、公用事業(yè)等領域均有廣泛應用。,六、PVC主要應用領域6.1一般軟制品,利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等。利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。,聚氯乙烯電線,6.2薄膜熱合加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。,聚氯乙烯(PVC)防水卷,PVC薄膜PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。,6.3涂層制品有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙張上，然后在100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底材料加熱壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟質(zhì)薄片，再壓上花紋即成。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的座墊等。還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。,PVC人造革,6.4硬管和板材,硬管、異形管、波紋管，用作下水管、引水管、電線套管或樓梯扶手,給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管件,6.5塑鋼型材,塑鋼門窗即外觀為工程塑料聚氯乙烯（PVC）型鋼襯以增加強度的門窗。具有鋁合金門窗的外觀美，又具備鋼窗的強度。,塑鋼型材-優(yōu)點介紹,塑鋼型材只所以能大面積的推廣適用，并逐步取代木制和鋁門窗，和它的獨特優(yōu)勢是分不開的。塑鋼門窗較之鋁和木制門窗有以下優(yōu)勢：1、價格便宜2、色彩豐富3、經(jīng)久耐用4、保溫性能好5、防火性、電絕緣性,彩色共擠塑鋼型材,教學要求,一、努力學習高度自覺：看課本、參考書；查閱文獻，撰寫報告二、積極交流課堂老師，導師，師兄師姐，同學三、樹立遠大理想，培養(yǎng)對高分子材料的熱愛與激情,參考書,一、必要性大學學習需要高度的自覺性課堂教學知識量的不足二、參考書1、史悠彰.聚氯乙烯高分子化學的理論與實踐.浙江科學技術社.1988.102、嚴福英.聚氯乙烯工藝學.化學工業(yè)出版社.1990.6,開設該課程的目標,PVC是最常用的通用塑料之一，通過學習了解PVC樹脂的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品檢測方法、加工原理、加工設備、產(chǎn)品配方及改性方法，掌握高分子材料從生產(chǎn)、應用到改性的基本的、系統(tǒng)的知識；理清高分子材料科學與工程專業(yè)基本的學習、工作及科研思路。,,現(xiàn)在高等學校教育面臨的最大問題之一：學習興趣的缺乏學生不明白：為什么要學習大學里開設的課程大學學習與中學學習的差別中學學習：求學的壓力（壓力就是動力，生于憂患，死于安樂！日子不能太舒服！對自己狠點?。?我的大學生活觀,大學學習：高度的自覺性1、學習是非常辛苦、枯燥的事情特別是較系統(tǒng)、深入的理論學習2、上網(wǎng)、打游戲、聊天、看電影電視是非常輕松的事情人都有趨利避害的本能，適當?shù)姆潘墒欠浅ＵＥc必須的3、刻苦學習的重要性就業(yè)、生存及創(chuàng)業(yè)的決定因素之一機遇總是留給有準備的人,我的大學生活觀,在大學生涯中我們準備：健全的體魄健全的心智：少一點偏激、片面；自信；積極、正面的眼光與態(tài)度途徑：閱讀（腹有詩書氣自華）與交流：朋友、團體集體活動扎實、系統(tǒng)的專業(yè)知識：一生事業(yè)的堅實基礎（工作方向與大學專業(yè)即使不同：知識的學習方法、思維方法是一直的；學習習慣的培養(yǎng)；自信心的培養(yǎng)）,我的大學生活觀,