悬浮法 PVC

乙烯类树脂是对一系列具有乙烯基结构CH2＝CHX的热塑性聚合物的通称。这类聚合物常用于建材。它们之间的差异仅仅在于分子链上取代基的不同。其中最有商业价值的产品是聚氯乙烯（PVC）。本节主要讨论悬浮法制备的PVC.

化学与性质

商业上，制备PVC有四种方法：悬浮法、本体法、乳液法和溶液法。悬浮法最普遍，大多数应用的PVC树脂就是这类树脂。

这是一种间歇生产方法。强力搅拌下使氯乙烯单体小滴悬浮于水相中，单体小滴借助于事先加入的悬浮剂如水溶性纤维素或聚乙烯醇等而稳定于体系中。

氯乙烯单体的聚合机理是自由基聚合。聚合由单体溶解引发剂开始，引发剂通常是一种过氧化物，它们热分解产生自由基。

聚合过程中，需要冷却以控制由于聚合反应放热而引起的温度升高。改进冷却方法以后，生产厂商已能够应用越来越大的反应器，大大提高产量。

一般来说，粒度大小及粒度分布可以由搅拌程度以及所用的悬浮剂种类和用量来控制。

树脂的分子量可由聚合温度控制，较高的聚合温度得到较低分子量的树脂。

一些低分子量的树脂可借助链转移剂而获得所期望的分子量，而可保持比较低的聚合温度和压力。

聚合结束后，在真空条件下加热树脂除去多余的单体，然后离心干燥，除去水分。

悬浮法树脂的颗粒形状不规则，并且为氯乙烯和悬浮剂组成的共聚物半渗透膜所包覆。PVC树脂必须和其他树脂混合或配料才能制成有用的产品。

其产品可分成两大类：软PVC产品，它含有不同用量的增塑剂，和硬PVC，它不含增塑剂。所有PVC产品必须含有一定量的稳定剂，以避免加工过程中发生降解。

软PVC产品中的增塑剂在于使聚合物变软。增塑剂的选择或增塑剂的混用，最终要由成品所期望的性能来决定。大多数的增塑剂一定程度上也起着加工助剂的作用。

增塑剂降低了树脂的熔融温度和粘度，从而可防止树脂粘到加工设备的金属部件上。硬PVC树脂可借助两类加工助剂：第一类为助熔剂，加工过程中，有助于树脂熔融均匀；第二类为润滑剂，加工过程中，它可防止树脂粘附到设备的金属表面上。

硬PVC加工中用的另一类材料是冲击性能改良剂，它可提高脆性PVC树脂的抗冲击强度。它们是一些橡胶状聚合物如 ABS、MBS、以及氯化聚乙烯等。硬的和软的PVC混配料都需加入填充剂，以降低成品价格，并提高某些专用物理特性。

由悬浮法制得的PVC混配料呈颗粒状或粉末状形态。粉末状树脂通常在高强力混合机内干混而成，各组分加入的顺序和时间对于最佳混合效果很重要。干混料通常只用来制硬性制品。

加工

现今，PVC混配料可应用各种类型的塑料加工机械设备加工，主要加工形式有挤塑、压延、注塑、吹膜、吹塑。

挤塑加工是在加热加压条件下使PVC物料在挤塑机中熔融，熔融物被强制通过模头，产生所需任何形状的塑变。

压延法可生产刚性和软性的片材，这种大型强力加工方法特别适于加工大体积且需控制表面特性和厚度的产品。

注塑像挤塑一样，加工时也需要熔融物料，熔融物料由挤塑螺杆推进注入模具腔中，填充模腔，形成产品部件。冷却后，启开模具，取出成品。

吹膜法是由挤塑机模头吹出的空气使挤出的物料软管膨胀到原管粗细的3至4倍。这个方法能制得均一的薄膜，其膜厚少于0．001英寸。

吹塑法也需将PVC挤塑成软管，然后将软管钳进模具中，并通气，借助气压使软管膨胀，得到模具形状的制品。

粉末成型是悬浮PVC的一种新型加工方法。类似滚塑法。滚塑法用的是乳化法树脂悬浮于增塑剂中制得的溶体，而粉末成型法用的是悬浮法PVC树脂配方好后的干粉。干粉在高强力混合机中混合，使树脂吸收所有的增塑剂，然后，干粉状物料在热模具中熔融。目前，该法主要应用于汽车生产领域。

应用

由于PVC的多用途及各项性能均衡，PVC应用具有多方面的商业市场。其中最大的市场是楼房建筑市场，它占美国PVC需求量的大约60％。管材是用量最大的单一制品，相当于美国PVC总销量的约40％。持续增长的聚氯乙烯类壁板材料占PVC总销售量的10％。还有约5％的PVC销售量消耗子制造电线、电缆、用于建筑、远距离通讯、仪表等。包装也是一个重要的市场，约占PVC需求量的8％。包装应用包括瓶类、食品包装、盒盖类以及泡罩型包装等。