中文名:聚氯乙烯 外文名:Polyvinyl chloride 颜 色:微黄色 其他属性:半透明状 有光泽 结 构:-(CH2-CHCl)n- 缩 写:PVC 化学式:(C2H3Cl)n CAS登录号:9002-86-2 密 度:1.38 g/cm³ 熔 点:212 ℃ 软化温度:85 ℃ 玻璃转变温度:87 ℃ 杨氏弹性模量:2900-3400 MPa 主要分类:根据应用范围的不同,PVC可分为:通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的;高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂;交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。 根据氯乙烯单体的获得方法来区分,可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法(习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法)。 根据聚合方法,聚氯乙烯可分为四大类:悬浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是产量最大的一个品种,约占PVC总产量的80%左右。悬浮法聚氯乙烯按绝对黏度分六个型号:XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型号中各字母的意思:X-悬浮法;S-疏松型;J-紧密型。 根据增塑剂含量的多少,常将PVC塑烯塑料分为:无增塑PVC,增塑剂含量为0;硬质PVC,增塑剂含量小于10%;半硬质PVC,增塑剂含量为10-30%;软质PVC,增塑剂含量为30-70%;聚氯乙烯糊塑料,增塑剂含量为80%以上。硬质PVC和软质PVC的性质区别如表所示。 鉴别方法:PVC常规鉴别方法一般归纳为如下三类,即: 燃烧法鉴别 软化或熔融温度范围:75~90 oC; 燃烧情况:点燃后自熄; 燃烧火焰状态:上黄下绿有烟;离火后情况:离火熄灭;气味:刺激性酸味。 这种方法是最简便和直接的,一般作为首选。 溶剂处理鉴别 溶剂:四氢呋喃,环己酮,二甲基甲酰胺; 非溶剂:甲醇,丙酮,庚烷。 通过将疑似PVC塑料加入以上溶剂中,观察塑料的溶解情况来判断是否为PVC。溶剂加热后,溶解效果会更明显。 比重法 PVC的比重为1.35~1.45,一般是1.38左右。可以通过比重差别或测定比重的方法,区分聚氯乙烯和其它塑料。但是由于PVC可以通过添加增塑剂、改性剂以及填料,使PVC变得比重差异很大,软硬差异很大,同时也会由于一些成分的加入,使PVC塑料的很多性能发生改变,致使我们常用的鉴别方法效果不明显,甚至现象发生改变,无法作出准确判断。比如:密度方面,增塑聚氯乙烯(大约含有40%增塑剂)时为1.19~1.35;而PVC硬制品却提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC制品,密度有时会超过2。 另外,还可通过测定材料中是否含有氯来判定,但因为氯乙烯共聚物、氯丁橡胶、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯等都含有较高比例的氯,还要通过吡啶显色反应来鉴别。注意,试验前,试料必须经乙醚萃取,以除去增塑剂,试验方法:将经乙醚苯取过的试样溶于四氢呋喃,滤去不溶成分,加入甲醇使之沉淀,萃取后在前75度以下干燥。将干燥过的少量试样用不着1 mL吡啶与之反应,过几分钟后,加入2到3滴5%氢氧化钠的甲醇溶液(1g氢氧化钠溶解于是20 mL甲醇中),立即观察一下颜色,5 min和1 h后再分别观察一次。根据颜色即可鉴别不同的含氯塑料。 日常生活中,接触较多的需要分辨的是PVC和PE塑料膜(袋),简易方法: 1、触摸法 用手摸起来有润滑感,表面像涂了一层蜡(化学称为蜡感),这是无毒的聚乙烯膜袋,而聚氯乙烯薄膜则摸起来有些发粘。 2、抖动法 用手抖动,声音发脆,质轻易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖动声音低沉的则为聚氯乙烯薄膜袋。 3、燃烧法 遇火易燃,火焰呈黄色,燃烧时有石蜡状油滴落,并有蜡烛燃烧时的气体,是无毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃烧,离火即熄灭,火焰呈绿色,为聚氯乙烯薄膜袋。 4、浸水法 将塑料袋浸入水中,用手按压入水后,能浮出水面的为聚乙烯,沉入水底的为聚氯乙烯(聚乙烯的密度小于水,聚氯乙烯的密度大于水;常温时分别约为0.92 g/cm3和1.4 g/cm3)。 也可取铜丝一根,在火中烧成红色,然后,将铜丝与试验用塑料薄膜接触,产生化学变化,再把蘸有该塑料成分的铜丝重新放回火焰中。这时需仔细观察,如果出现色彩斑斓、耀眼的绿色火焰,则说明这种塑料材料中含有氯元素,属于聚氯乙烯类材料。 健康安全 降解 烟曲霉可降解塑化聚氯乙烯 [14]。在矿物盐琼脂中的聚氯乙烯上生长了金色葡萄孢菌(Phanerochaete chrysosporium)。金黄子囊菌、虎皮兰曲霉、黑曲霉和西多维曲霉能有效降解聚氯乙烯。 增塑剂 邻苯二甲酸盐常作为增塑剂被添加到塑料中。邻苯二甲酸盐在设计上不与聚合物基体共价结合,因此极易被沥滤。邻苯二甲酸盐在塑料中的含量很高。例如,按重量计,邻苯二甲酸盐在静脉注射医疗袋中的含量可达40%,在医疗管材中的含量可达80% [15]。乙烯基产品无处不在,包括玩具、汽车内饰、浴帘和地板,最初会向空气中释放化学气体。 铅的危害 以前,人们经常在聚氯乙烯中添加铅,以提高其加工性和稳定性。事实证明,铅会从 PVC 管渗入饮用水中。 聚氯乙烯的防老剂硬脂酸铅是有毒的。含铅盐防老剂的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶剂接触会析出铅。含铅盐的聚氯乙烯用作食品包装与油条、炸糕、炸鱼、熟肉类制品、蛋糕点心类食品相遇,就会使铅分子扩散到油脂中去,所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛装食品,尤其不能盛装含油类的食品。另外,聚氯乙烯塑料制品在较高温度下,如50 ℃左右就会慢慢地分解出氯化氢气体,这种气体对人体有害,因此聚氯乙烯制品不宜作为食品的包装物。 氯乙烯单体 20 世纪 70 年代初,氯乙烯(通常称为氯乙烯单体或 VCM)的致癌性与聚氯乙烯行业工人的癌症有关。特别是肯塔基州路易斯维尔附近一家 B.F. Goodrich 工厂聚合部门的工人被诊断出患有肝脏血管肉瘤,也称为血管肉瘤,这是一种罕见的疾病。从那时起,澳大利亚、意大利、德国和英国对聚氯乙烯工人进行的研究都表明,某些类型的职业癌症与接触氯乙烯有关,氯乙烯单体是一种致癌物质的说法已被接受 [16]。 二噁英(TCDD) 二噁英(TCDD),是二氧芑家族中最致命的物质,是一种众所周知的致癌物质和荷尔蒙分解者及一种有毒的化合物,对人和动物有着很大的危害。聚氯乙烯在燃烧时产生的 HCl 几乎与其氯含量成正比。有研究表明,排放的二噁英中的氯并非来自烟气中的 HCl。相反,大多数二噁英是通过无机氯化物与含炭灰颗粒中的石墨结构发生反应而在凝固相中产生的。铜是这些反应的催化剂。 对家庭垃圾焚烧的研究表明,随着聚氯乙烯浓度的增加,二噁英的产生量也在不断增加。垃圾填埋场火灾可能是环境中二噁英的更大来源。一项国际研究调查一致表明,受露天废物焚烧影响的地区二噁英浓度较高,一项研究对同源物模式进行了调查,发现二噁英浓度最高的样本是“典型的聚氯乙烯热解” [17]。 第二大二噁英来源是医疗和城市垃圾焚烧炉。已进行的各种研究得出了相互矛盾的结果。例如,对商业规模的焚化炉进行的一项研究表明,废物中的聚氯乙烯含量与二噁英排放之间没有关系。其他研究表明,二噁英的形成与氯化物的含量之间存在明显的相关性,并表明聚氯乙烯是焚化炉中形成二噁英和多氯联苯的重要因素。 其他 由于一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯(PC),而PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性,PC则硬度高,粘性大,因而对塑化部分的零部件材质要求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。大多数医用注塑机采用机筒螺杆镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。另外,为了防止 PVC加工过程中热分解产生气体,要求对动定模板表面进行镀铝处理,而且对外围板金也进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金,板金拼缝采用无毒硅胶进行密封,以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面(塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再经过净化处理方可排入大气中)。 |