VC第1講聚氯乙烯簡(jiǎn)介.ppt

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,貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院教師∶魯圣軍2011.9.25,聚氯乙烯制備及應(yīng)用第一講緒論,明德至善博學(xué)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系六、PVC主要應(yīng)用領(lǐng)域,一、塑料,1.1定義根據(jù)美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)所下的定義，塑料乃是一種以高分子量有機(jī)物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時(shí)呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在制造以及加工過(guò)程中，可以借流動(dòng)(flow)來(lái)造型。,一、塑料,1.2成分塑料的主要成分是合成樹(shù)脂。樹(shù)脂這一名詞最初是由動(dòng)植物分泌出的脂質(zhì)而得名，如松香、蟲(chóng)膠等，目前樹(shù)脂是指尚未和各種添加劑混合的高聚物。樹(shù)脂約占塑料總重量的40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹(shù)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(shù)脂所組成，不含或少含添加劑，如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。所謂塑料，其實(shí)它是合成樹(shù)脂中的一種，形狀跟天然樹(shù)脂中的松樹(shù)脂相似，但因經(jīng)過(guò)化學(xué)手段進(jìn)行人工合成，而被稱(chēng)之為塑料。塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性二類(lèi)，前者無(wú)法重新塑造使用，后者可一再重復(fù)生產(chǎn)。,課后任務(wù),有機(jī)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(jià)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(gòu)式、主要應(yīng)用領(lǐng)域,二、聚氯乙烯,Polyvinylchloride，簡(jiǎn)稱(chēng)PVC樹(shù)脂是由氯乙烯（VinylChloride，簡(jiǎn)稱(chēng)VC）單體聚合而成的熱塑性高聚物。其分子結(jié)構(gòu)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(lái)制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱(chēng)為氯堿工業(yè)。氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一，它的產(chǎn)品除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外，還廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學(xué)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(diǎn)燃,四、氯乙烯的制備,4.1乙烯氧氯化法六十年代以來(lái)，隨著石油化工的發(fā)展，乙烯產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，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(xiàn)具有原料價(jià)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(diǎn)，迅速取代了各種落后的生產(chǎn)方法，成為當(dāng)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(guó)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(jìn)行氧氯化反應(yīng)生成二氯乙烷這三步反應(yīng)。該工藝特點(diǎn)就是利用氧氯化反應(yīng)來(lái)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(guò)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(jìn)行反應(yīng)，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(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,化學(xué)工業(yè)、石油化工、鋁行業(yè)等作為基礎(chǔ)行業(yè)，其發(fā)展速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)；而燒堿是化學(xué)工業(yè)最大、最基礎(chǔ)的原料，全球燒堿總量39%消費(fèi)在化學(xué)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(duì)于氯堿行業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著舉足輕重的地位。,PVC是我國(guó)第一、世界第二大通用型合成樹(shù)脂材料，由于具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、綜合機(jī)械性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點(diǎn)，目前，PVC已經(jīng)成為應(yīng)用領(lǐng)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(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。,六、PVC主要應(yīng)用領(lǐng)域6.1一般軟制品,利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線(xiàn)等。利用注射成型機(jī)配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。,聚氯乙烯電線(xiàn),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(jī)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(guò)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(wú)襯底的人造革則是直接由壓延機(jī)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(lái)制作皮箱、皮包、書(shū)的封面、沙發(fā)及汽車(chē)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(xiàn)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(mén)窗即外觀為工程塑料聚氯乙烯（PVC）型鋼襯以增加強(qiáng)度的門(mén)窗。具有鋁合金門(mén)窗的外觀美，又具備鋼窗的強(qiáng)度。,塑鋼型材-優(yōu)點(diǎn)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(mén)窗，和它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是分不開(kāi)的。塑鋼門(mén)窗較之鋁和木制門(mén)窗有以下優(yōu)勢(shì)：1、價(jià)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(xué)要求,一、努力學(xué)習(xí)高度自覺(jué)：看課本、參考書(shū)；查閱文獻(xiàn)，撰寫(xiě)報(bào)告二、積極交流課堂老師，導(dǎo)師，師兄師姐，同學(xué)三、樹(shù)立遠(yuǎn)大理想，培養(yǎng)對(duì)高分子材料的熱愛(ài)與激情,參考書(shū),一、必要性大學(xué)學(xué)習(xí)需要高度的自覺(jué)性課堂教學(xué)知識(shí)量的不足二、參考書(shū)1、史悠彰.聚氯乙烯高分子化學(xué)的理論與實(shí)踐.浙江科學(xué)技術(shù)社.1988.102、嚴(yán)福英.聚氯乙烯工藝學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社.1990.6,開(kāi)設(shè)該課程的目標(biāo),PVC是最常用的通用塑料之一，通過(guò)學(xué)習(xí)了解PVC樹(shù)脂的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品檢測(cè)方法、加工原理、加工設(shè)備、產(chǎn)品配方及改性方法，掌握高分子材料從生產(chǎn)、應(yīng)用到改性的基本的、系統(tǒng)的知識(shí)；理清高分子材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)基本的學(xué)習(xí)、工作及科研思路。,,現(xiàn)在高等學(xué)校教育面臨的最大問(wèn)題之一：學(xué)習(xí)興趣的缺乏學(xué)生不明白：為什么要學(xué)習(xí)大學(xué)里開(kāi)設(shè)的課程大學(xué)學(xué)習(xí)與中學(xué)學(xué)習(xí)的差別中學(xué)學(xué)習(xí)：求學(xué)的壓力（壓力就是動(dòng)力，生于憂(yōu)患，死于安樂(lè)！日子不能太舒服！對(duì)自己狠點(diǎn)?。?我的大學(xué)生活觀,大學(xué)學(xué)習(xí)：高度的自覺(jué)性1、學(xué)習(xí)是非常辛苦、枯燥的事情特別是較系統(tǒng)、深入的理論學(xué)習(xí)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(dāng)?shù)姆潘墒欠浅ＵＥc必須的3、刻苦學(xué)習(xí)的重要性就業(yè)、生存及創(chuàng)業(yè)的決定因素之一機(jī)遇總是留給有準(zhǔn)備的人,我的大學(xué)生活觀,在大學(xué)生涯中我們準(zhǔn)備：健全的體魄健全的心智：少一點(diǎn)偏激、片面；自信；積極、正面的眼光與態(tài)度途徑：閱讀（腹有詩(shī)書(shū)氣自華）與交流：朋友、團(tuán)體集體活動(dòng)扎實(shí)、系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)：一生事業(yè)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)（工作方向與大學(xué)專(zhuān)業(yè)即使不同：知識(shí)的學(xué)習(xí)方法、思維方法是一直的；學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)；自信心的培養(yǎng)）,我的大學(xué)生活觀,