氯乙烯(PVC)

氯乙烯(PVC)（精选6篇）

氯乙烯(PVC) 篇1

0 引言

Poly Vinyl Chloride (聚氯乙烯, 下简称PVC) 涂层织物具有价格低廉, 阻燃性高, 致密性强及焊接性好等诸多优点, 然而人们越来越反思PVC对环境以及对人体造成的危害。事实上, 氯是PVC所含最主要的元素之一, PVC的含氯量约为57%。为了达到使用目的, 在生产过程中必须加入各种添加剂, 如增塑剂, 稳定剂等等。这两个主要原因给PVC的生命周期的每一个阶段都带来很多危害[2,3]。

其中受到关注的是增塑剂邻苯二甲酸 (下简称phthalate) 在PVC中大量使用。Phthalate已被证实对人体的生殖系统具有破坏作用, 被REACH法规列为2级CMR物质 (CMR物质表示导致癌症的、致基因突变的、有生殖毒性的物质) [4]。PVC产品因大量含氯, 在使用后被焚烧的过程中产生致癌物质二恶英。

目前PVC物质的危害还未受到国内消费者的广泛关注, 但是由于欧盟REACH法规的颁布, 中国的生产厂家已经开始回应欧洲市场的需求研发替代材料。PVC涂层织物的可焊接性对其替代材料提出了挑战。如下将针对PVC涂层织物在各种焊接技术应用下提出可行替代材料并进行分析与展望。

1 塑料焊接技术

塑料焊接是将两部分塑料利用焊接技术融合在一起的过程。焊接技术为成品提供了很好的密闭性和防水性, 但是只有具有热塑性的塑料才可以被焊接。而不同种类的塑料焊接技术对材料具有不同的要求。并非所有的热塑性塑料都适于各种焊接技术。PVC涂层纺织品一般的应用领域为热板焊接和高频焊接。

1.1 热板焊接

热板焊接是比较简单的塑料焊接技术, 这种方式特别适合于需要大面积焊接面的大型塑料件的焊接, 一般是用平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板, 合并两平面并加力至冷却。其原理是利用平板的热量使被焊材料受热而熔融, 冷却后材料重新定型。这种技术应用在焊接部分比较规则, 面积很大的产品上, 例如自充气床垫。

热板焊接对材料没有特别大的特性约束。理论上说, 凡是热塑性的材料都可用此焊接方式焊接。然而, 焊接的三要素很重要:温度、压力、时间。在替代材料的选择上, 一定要充分考虑三者的关系, 焊接过程的成本, 以及成品的最终性能。

目前, 比较成熟的替代品为热塑性聚氨酯涂层织物以及热塑性聚氨酯薄膜层压织物, (前者以下简称PU涂层, 后者简称TPU层压, 以示区分) 在很多场合, 这两者容易被混淆。其实区别在于前者为涂层织物, 后者为层压织物, 其生产工艺不同。纺织协会出版物《纺织术语与定义》认为涂层纺织品为“一种纺织品, 涂层黏合材料在织物一面或正、反两面原位形成单层或多层涂层”。层压织物为“由两层或两层以上的材料组成, 其中至少有一层是纺织品。层与层之间通过外加的黏合剂或组成材料自身的黏性紧密得黏合在一起”[1]。

一般用于热焊接的热塑性PU涂层织物都要经过四至五层的涂层, 以确保有足够的材料在焊接过程中受热熔融。这里强调热塑性是因为有些用于织物涂层的PU是非热塑性的。是否为热塑性是由原料种类与是否添加交联剂决定的。一般经过交联化的非热塑性涂层具有更好的耐磨性和耐水洗性能。

比起热塑性PU涂层织物, TPU薄膜层压织物具有更好的气密性和焊接均匀性。一般薄膜的厚度达到0.07mm就可以满足焊接需求。同样的基布, 同样的焊接效果, 层压织物比涂层织物更轻。但是由于层压织物需要额外的薄膜生产工序, 其成品的价格也会高于涂层织物。

1.2 高频焊接

高频焊接利用电磁感应原理高频感应加热技术, 在快速交变电场中, 被焊塑料的极性基团高速振动产生热量而使需焊接部位迅速软化熔融, 继而填充接口间隙。高频焊接技术高速高效, 成本低廉, 操作简单, 而PVC的低成本及优良的高频焊接性导致了PVC涂层织物在这个技术领域占据非常优势的地位。

高频焊接技术要求被焊材料具有强极性基团, 只有介电常数较高的少数材料可以进行高频焊接。这些材料包括聚氯乙烯, 聚氨酯, 聚酰胺, 聚对苯二甲酸乙二醇酯, 乙烯-醋酸乙烯共聚物 (以下简称EVA) 及某些ABS树脂[5]。作为涂层或层压材料, 只有TPU与EVA能被考虑为PVC的替代材料。

然而, 焊接实验证明, EVA的高频焊接非常困难。电流强度、焊接时间高于PVC和TPU且焊接强度不理想。表1为PVC膜、TPU膜与EVA膜的高频焊接对比实验结果。

TPU的高频焊接性可与PVC媲美, 且TPU具有良好的低温柔韧性, 常温下具有弹性, 其耐磨性在技术性能上可以完全替代PVC甚至优于PVC。但是TPU的成本要大大高于PVC, 通常情况下, TPU的原材料颗粒的价格是PVC的4至6倍。但是人们在使用TPU时会考虑到其优异性能而减少用量。表2为同样厚度PVC与TPU的一些物理性能比较。

2 结语

PVC涂层织物在热板焊接与高频焊接应用领域中仍然具有很重要的地位, 但是其替代材料的研究正在进行。PU涂层织物与TPU层压织物是目前较为成熟的替代材料, 其焊接性能佳, 成品质量稳定, 唯一的缺点是价格偏高, 在一些中低档的产品中无法实现替代。EVA层压材料是很有发展前景的替代材料, 虽然其焊接性能还不是十分理想, 但是如果可以通过共聚改性而提高其极性基团的数量, 则EVA的高频焊接性能将得到改善。

注:耐磨性测试采用磨头为3M公司生产的600D砂纸

参考文献

[1]沃尔特·冯.涂层和层压纺织品[M].北京:化学工业出版社, 2006, 30.

[2]Daniel AUSSEUR, Poly (chlorure de vinyle) , AM3325-8, Techniques de l’Ingénieur, traitéPlastiques et Composites.

[3]Une médecine saine pour les enfants:Sortir du matériel en plastique PVC, pourquoi et comment!, Compte-rendu de la réunion du12novembre2003, CNIID (Centre nation-al d’information indépendante sur les déchets) .

[4]RèGLEMENT (CE) N°1907/2006DU PARLEMENT EUROPéEN ET DU CONSEIL du18décembre2006, Jour-nal officiel de l’Union européenne.http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do·uri=OJ:L:2007:136:0003:0280:FR:PDF

[5]http://www.twi.co.uk (Technical articles provided by TWI, World Centre for Material Joining Center) .

氯乙烯(PVC) 篇2

1.概述

聚氯乙烯（PVC）是世界第二大通用树脂，早在1835年法国化学家勒尼奥就发现，在日光照射下，氯乙烯聚合变成一种白色固体。1914年德国和美国的化学家发现，有机过氧化物可加速氯乙烯的聚合反应。1931年德国法本公司采用乳液聚合的方法，使聚氯乙烯生产实现了工业化。乳液聚合是将氯乙烯单体和水，用烷基磺酸钠（表面活性剂）做乳化剂，使氯乙烯均匀地分散在水中以形成乳状液，再以过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂，使氯乙烯聚合为聚氯乙烯。

使聚氯乙烯在应用上有真正突破是在1933年。美国化学家西蒙在当时用途不广的聚氯乙烯粉料中加进高沸点的溶剂和磷酸三甲酚酯后加热，在冷却以后，意外地得到了性质柔软、易于加工、并富有弹性的聚氯乙烯（这里磷酸三甲酚酯起了增塑剂的作用）。从此，聚氯乙烯广泛应用的大门被打开了。

1936年美国联合碳化物公司开发了氯乙烯的悬浮聚合技术，使生产工艺较乳液聚合法简化，能耗降低，成本下降。现在，80％的聚氯乙烯是用悬浮聚合法生产的，即在搅拌和分散剂（水）的作用下，使氯乙烯单体分散成液滴状以后，悬浮在水中。聚合反应在液滴之间进行，引发剂采用过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈等。

聚氯乙烯的化学分子式如下：

PVC是由液态的氯乙烯单体（VCM）经悬浮、乳液、本体或溶液法工艺聚合而成，其中悬浮工艺在世界PVC生产装置中大约占90％的比例。在世界PVC总产量中均聚物也占大约90％的比例。PVC 是应用最广泛的热塑性树脂，可以制造强度和硬度很大的硬质制品如管材和管件、门窗和包装片材，也可以加入增塑剂制造非常柔软的制品如薄膜、片材、电线电缆、地板、合成革、涂层和其它消费性产品。硬质制品目前占PVC总消费量的65～70％，今后PVC消费量进一步增长的机会主要是在硬质制品应用领域。目前PVC在建筑领域中的消费量占总消费量的一半以上。

2.基本性能

聚氯乙烯是无定形的线型、非结晶的聚合物，基本无支链，链节排列规整。聚合度n的数目一般为500～20000。聚氯乙烯树脂为白色粉末，相对密度约1.4。聚氯乙烯塑料有较高的机械强度，良好的化学稳定性。

聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有较大的极性，同时具有很好的耐燃性。

聚氯乙烯塑料有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃烧和绝缘性能。但是对光和热的稳定性差。在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯100℃时开始分解，130℃以上分解更快。受热分解出氯化氢气体，使其变色，由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。阳光中的紧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。同时，上述良好的力学和化学性能迅速下降。解决的办法是在加工过程中加入稳定剂，如硬脂酸或其他脂肪酸的镉、钡、锌盐。

聚氯乙烯的抗冲击性能差,耐寒性不理想，硬质聚氯乙烯塑料的使用温度下限为-15℃，软质聚氯乙烯塑料为-30℃。

聚氯乙烯的透水汽率很低。硬聚氯乙烯长期浸入水中的吸水率小于0.5％，浸水24小时为0.05％，选用适当增塑剂的软聚氯乙烯吸水率不大于0.5％。聚氯乙烯室温下的耐磨性超过普通橡胶。

聚氯乙烯的电性能取决于聚合物中残留物的数量和各种添加剂。聚氯乙烯的电性能还与受热情况有关，当聚氯乙烯受热分解时，由于氯离子的存在而降低其电绝缘性。

3.生产工艺简述

PVC树脂可以用悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合或溶液聚合四种基本工艺生产。聚合反应由自由基引发，反应温度一般为40～70OC，反应温度和引发剂的浓度对聚合反应速率和PVC树脂的分子量分布影响很大。悬浮聚合生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品品种多、应用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，目前世界上90％的PVC树脂(包括均聚物和共聚物)都是出自悬浮法生产装置。美国悬浮法均聚PVC树脂的生产能力不断提高，1987年占84％，1996年为90％。

PVC树脂生产技术已经十分成熟，近年来主要是针对已经基本定型的工艺技术进行一些改进。90年代中期以来有关PVC树脂工艺技术的专利集中在改进防结焦涂层、改进引发剂体系、改进乳化剂以及减少残留单体含量等方面。经过30多年的发展，我国已经建成包括先进的悬浮法、本体法和生产糊树脂的乳液法、微悬浮法等在内的工艺齐全的PVC树脂生产装置。但是, 整个行业的技术水平还比较低。我国生产装置规模普遍较小，国外先进国家悬浮法装置生产规模一般在10～20万吨/年，在我国70余生产厂只有3套装置达到这样的规模；目前国外乙烯氧氯化法路线生产的PVC树脂已占90％以上的比例，发达国家基本淘汰了电石乙炔法路线，我国采用乙烯路线的PVC树脂仅占PVC树脂总能力的1/3。

3.1悬浮聚合

悬浮聚合通过不断进行搅拌使单体液滴在水中保持悬浮状态，聚合反应在单体小液滴中进行。通常悬浮聚合反应为间歇聚合。

近年来各公司对PVC树脂间歇悬浮聚合工艺的配方、聚合釜、产品品种和质量不断研究和改进，开发出各具特点的工艺技术，目前应用较多的是Geon公司（原B.F Goodrichg公司）技术、日本信越公司技术、欧洲EVC公司技术, 这三大公司的技术在1990年以来世界新增的PVC树脂生产能力中各占大约21%的比例。

3.2乳液聚合

乳液聚合与悬浮聚合基本类似，只是要采用更为大量的乳化剂，并且不是溶于水中而是溶于单体中。这种聚合体系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，从而得到粒径很小的聚合物树脂，一般乳液法生产的PVC树脂的粒径为0.1—0.2mm，悬浮法为20―200mm。引发剂体系与悬浮聚合也有所不同，通常是含有过硫酸盐的氧化还原体系。干燥方法也设计成可以保持较小的粒径的方式, 常常采用一些喷雾干燥剂。由于不可能将乳化剂完全除去，因此用乳液法生产的树脂不能用于生产需要高透明性的制品如包装薄膜或要求吸水性很低的制品如电线绝缘层。一般来说乳液聚合PVC树脂的价格高于悬浮聚合的树脂，然而需要以液体形式配料的用户使用这种树脂，如糊树脂。在美国大部分乳液聚合的树脂产品都是糊树脂（又叫分散型树脂），少量用于乳胶。在欧洲，各种乳液工艺也用于生产通用树脂，尤其是压延和挤出用树脂。

3.3本体聚合

本体法生产工艺在无水、无分散剂，只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资小、节能、成本低。用本体法PVC树脂生产的制品透明度高、电绝缘性好、易加工，用来加工悬浮法树脂的设备均可用于加工本体法树脂。PVC本体工艺在80年代得到较大发展。但是，尽管从理论上说悬浮和本体聚合反应工艺生产的树脂可以用于相同的领域，实际上加工厂一般只使用其中之一，因为悬浮和本体树脂不能混合，即使少量混合也会因静电效应导致聚合物粉末的流动性降低，而悬浮聚合树脂更易得到的，因此大多数加工厂放弃了本体树脂，近年来本体工艺出现了止步不前或衰退的状态。

3.4溶液聚合

在溶液聚合中，单体溶解在一种有机溶剂（如n－丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物（通常醋酸乙烯含量在10～25％）。这种溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。

4.应用状况

PVC树脂可以采用多种方法加工成制品，悬浮聚合的PVC树脂可以挤出成型、压延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或压塑成型。分散型树脂或糊树脂通常只采用糊料涂布成型，用于织物的涂布和生产地板革。糊树脂也可以用于搪塑成型、滚塑成型、蘸塑成型和热喷成型。发达国家PVC树脂的消费结构中主要是硬制品，美国和西欧硬质品占大约2/3的比例，日本占55％；硬质品中主要是管材和型材，占大约70～80%。PVC软制品市场大约占全部PVC市场的30％，软制品主要包括织物的压延和涂层、电线电缆、薄膜片材、地面材料等。硬质品PVC树脂近年来增长比软制品快。

在全世界范围内一半以上的PVC树脂用于与建筑有关的市场，使PVC行业容易受到经济的波动影响。建筑领域是PVC树脂增长最快的市场，1986～1996年美国PVC树脂在建筑市场的增长率为6％/年, 在其它市场中的增长率仅为1.4％/年。1986年美国PVC树脂在建筑市场中的分额为64％，1996年增加到73％，预计2001年将增加到76％，增长最快的用途是管材、板壁、和门窗等。近几年我国聚氯乙烯硬制品应用份额也有增长趋势，管材、型材和瓶类所占份额由1996年25％增长到1998年的40%，但至今我国聚氯乙烯的应用还是软制品的份额较多。1998年软制品占PVC总用量的51%（其中薄膜为20%，塑料鞋10%，电缆料5%，革制品11%，泡沫和单板等5%），硬制品占40%（其中板材16%，管材9%，异型材8%，瓶3%，其它4%），地板墙纸等占9%。聚氯乙烯塑料一般可分为硬质和软质两大类。硬制品加工中不添加增塑剂，而软制品则在加工时加入大量增塑剂。聚氯乙烯本来是一种硬性塑料，它的玻璃化温度为80～85℃。加入增塑剂以后，可使玻璃化温度降低，便于在较低的温度下加工，使分子链的柔性和可塑性增大，并可做成在常温下有弹性的软制品。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻酯。一般软质聚氯乙烯塑料所加增塑剂的量为聚氯乙烯的30％～70％。聚氯乙烯在加工时添加了增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填料之后，可加工成各种型材和制品。

⑴一般软塑料制品。利用挤出机可以挤成软管、塑料线、电缆和电线的包皮。利用注射成型的方法并配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。

⑵薄膜。利用压延机可将聚氯乙烯制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法生产的薄膜称为压延薄膜。也可以将聚氯乙烯的粒状原料利用吹塑成型机吹制成薄膜，用这种方法生产的薄膜称为吹塑薄膜。聚氯乙烯塑料薄膜上可以印花（如印制包装装潢图案和商标等）。薄膜的用途很大，可以通过剪裁、热合方法加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以建造温室和塑料大棚，或者用作地膜。

⑶涂层制品。将聚氯乙烯糊状涂料涂敷在布或纸上，然后在100℃以上将它们塑化，就可制成有衬底的人造革。如果将聚氯乙烯软片用压延机直接压延成有一定厚度时，就制成无衬底的人造革，可压出各种花纹。人造革用于制造皮包、皮箱、沙发和汽车的座垫、地板革以及书的封面等。⑷泡沫塑料。软质聚氯乙烯在混炼时加入适量的发泡剂，经发泡成型法可制成泡沫塑料，用做泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、坐垫和防震缓冲的包装材料，也可以用挤出机制成低发泡硬质板材，可代替木材作为建筑材料。

⑸利用热成型法可将聚氯乙烯制成薄壁透明容器，或用于真空吸塑包装材料。这种方法制成的片材也是优良的装饰材料。

⑹糊状制品。将聚氯乙烯分散在液体增塑剂中，使其溶胀和塑化成增塑溶胶，再加入乳液（一种胶粘剂）、稳定剂、填料、着色剂，经过充分搅拌，脱气泡后，可配制成聚氯乙烯糊状制品，可用浸渍法、浇铸法、搪塑法涂敷在各种制品表面，起保护（防腐蚀）、美化作用。

⑺硬管和板材。聚氯乙烯中加入稳定剂、润滑剂和填料，经过混炼之后，可用挤出机挤成各种口径的硬管、异形管、波纹管，用做下水管、引水管、电线套管或楼梯扶手。用压延法制成的聚氯乙烯薄片经重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材，它可以切割成所需形状，然后利用聚氯乙烯焊条用热空气流焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、通风管道和各种形状的容器、反应罐。⑻门窗。它可用硬质聚氯乙烯异形材料组装而成，已经和木门窗、钢窗、铝合金门窗共同占领了建筑市场。

PVC（聚氯乙烯）

类别名: PVC（聚氯乙烯）典型应用范围:

供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。注塑模工艺条件:

干燥处理：通常不需要干燥处理。熔化温度：185~205C 模具温度：20~50C 注射压力：可大到1500bar 保压压力：可大到1000bar 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。流道和浇口: 所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口；

对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形

浇口的厚度不能小于1mm。化学和物理特性:

刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。

PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。

PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。

PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。

乙炔法和乙烯法生产pvc比较 篇3

关键词：乙炔法,乙烯法,PVC

PVC是现在世界上最常见且做通用的树脂之一, 因为其综合性能优越, 适应性能广泛, 在我国的产量和销量都以惊人的速度增长。目前我国PVC的生产主要有乙炔法和乙烯法两种。

11乙炔法和乙烯法生产PPVVCC的工艺比较

在用乙炔法生产PVC时, 首先用电石和水反应, 生成乙炔, 再用乙炔和氯化氢合成氯乙烯。在用乙烯法生产PPVVCC时, 用乙烯经过氯化或氧氯化反应, 合成二氯乙烷, 再将二氯乙烷裂解生成氯乙烯。[1]乙炔法的技术比较成熟, 工艺流程比较短, 但相对生产的能力较低。乙烯法的工艺流程虽然较长, 但是乙烯法却具备诸多乙炔法不具备的优点, 如产量高、纯度大、节省原料、环保等。

2 乙炔法和乙烯法生产PVC的成本比较

用乙炔法生产PVC原材料目前需要5720元/吨, 占总成本的90.7%。直接染、动力成本所占比重为5.6%。用乙烯法生产PVC原材料目前需要3183元/吨, 占总成本的74.5%。直接染料、动力成本所占比重为20.0%。可以看出采用乙炔法比乙烯发贵出44.35%。另外, 在乙炔法PVC中, 主要原材料电石占总成本的78.7%, 在乙烯法中主要原材料乙烯占总成本的50.6%。电石的生产主要以电、石灰石和焦炭为主。因此生产电石用电的价格对乙炔法生产PVC影响较大, 加上运输用油的价格增长, 使得其生产成本只高不降。乙烯法生产PVC主要原材料乙烯价格受全球市场经济和制练技术影响, 但总体在走低, 生产成本在某些特定时期会降低。

3 乙炔法和乙烯法生产PVC的质量比较

图1是采用乙烯法生产十天的PVC树脂质量检测结果与某企业乙炔法生产十天PVC质量检测结果比较。

由上图可知, 乙烯法生产的PVC与乙炔法生产的PVC质量无明显区别。但是由于乙炔法在生产过程中用氯化汞作为催化剂, 就存在这生产的PVC中是否有贡的残留问题。深圳市出入境检验检疫局曾用“氢化物原子荧光光谱法”检车乙炔法生产的PVC中是否含有汞残留。在其抽样检测的七个样品中, 有一个检测出含有残留。

4 乙炔法和乙烯法生产PVC对环境的影响分析

4.1 乙炔法生产PVC的“三废”

4.1.1 废水

用乙炔法生产PVC的废水主要是汞污染废水和非汞污染废水。含有汞的废水需要经过脱汞处理后方可到污水处理厂进一步处理, 不含汞的废水一般加氢氧化钠中和, 使其PH值呈中性后送去污水处理厂处理即可。

4.1.2 废气

废气主要污染物是氯化氢、氯乙烯。在生产过程中, 氯化氢废气通常用水吸收, 达到一定浓度, 成为浓酸后可以直接卖掉。氯乙烯一般用活性炭、活性炭纤维吸附。

4.1.3 废渣

废渣主要由电石渣、催化剂等组成。在生产过程中, 会有大量电石渣浆, 其水含量大、碱性高, 是生产过程中的主要污染源。电石渣浆处理时, 往往采取需固液分离。而固液分离的主要方法有自然沉降法和机械分离法。

4.2 乙烯法生产PVC的“三废”

4.2.1 废水

用乙烯法生产PVC的废水主要是工艺废水和地面污水。生产中在对氧氯化单元和二氯乙烷脱水时, 一部分中和用水, 另一部分洗涤用水, 都送入废水池。所有的地面污水废水全部进入废水池[2]。

4.2.2 废气

生产过程中所有的废气都需要经过焚烧。一旦出现事故, 排出的氯化氢需要经过消防水洗涤。裂解炉烧焦期的废气, 需要用工业水洗涤。

4.2.3 废渣

废渣主要是废催化剂、保温材料、焦炭。废渣在排出前, 要用氮气置换。所有的废渣全部装桶, 交由环保部门统一处理。

5 乙炔法和乙烯法生产PVC对环境的影响分析

乙烯法生产PVC时产生的三废, 可以比较容易的得到治理, 对于环境污染的危害较小。而乙炔法生产PVC时产生的三废, 治理起来比较麻烦, 虽然有些废料可以“变废为宝”回收利用。乙烯在生产过程中, 耗能相对较少, 成本较低, 对能源消耗和环境危害相对较小。乙炔法生产中有大量废渣堆放, 占用土地面积, 排出的污水中有汞存在的可能, 这会对土地和地下水造成极大的危害, 且这种危害是永久性的。尽管生产工艺不断优化、对所用到的催化剂等积极寻找替代品, 但总体效果不大。在一些发达国家乙炔法因其对环境的危害较大基本淘汰不用。

6 结语

两种制作PVC的工艺, 各有其优缺点。乙炔法工艺短, 但能耗高、污染大、处理三废工艺复杂。乙烯法工艺复杂, 但能耗低、污染少, 且处理三废工艺简单。故而应积极推广先进的乙炔法, 优化工艺, 保护环境。

参考文献

[1]张宝和.电石法PVC生产中的废水治理及利用[J].聚氯乙烯, 2008, 36 (6) :39-40.

氯乙烯(PVC) 篇4

关键词：市政工程,硬聚氯乙烯加筋管,施工技术

硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋排水管作为新一代排水管材, 以其科学合理的工字钢结构, 更为可靠的连接方式和更好的抗外力破损能力等特点, 在室外DN600mm以下排水、排污工程中得到了广泛的应用, 已逐步成为混凝土管的最佳替代品。

1 硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋管的特点

硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋排水管由硬聚氯乙烯挤出成型, 它是在PVC-U双壁波纹管、HDPE双壁波纹管和HDPE双壁中空肋缠绕管的基础上研发的一种新型埋地排水管材, 具有如下特点:1) 足够的强度和高环刚度, 施工方便;2) 重量轻, 搬运安装方便, 施工周期短;3) 耐磨损, 抗老化, 保证了管材的长期使用性能;4) 优良的耐化学腐蚀性能可抵抗污水中大多数普通化学物质和氧化物及含有硫酸盐、碳酸盐等碱性土壤的腐蚀;5) 良好的电绝缘性能, 埋于地下可有效抵抗电化学腐蚀;6) 通流能力强、维护费用低, 加筋管内壁光滑, 曼宁磨擦系数为0.01, 与同口径混凝土管材 (曼宁磨擦系数为0.013) 相比, 可增加30%左右的流量, 同时光滑的管材内壁, 不易造成阻塞或结垢, 从而可减少维护次数;7) 方便可靠的橡胶圈承插联接, 允许较大的轴向弯曲, 经试验在接口偏转2°或接口压扁5%时均未出现渗水现象, 保证了使用过程的可靠性;8) 独特的工字钢结构加强筋与回填土的强大的共同作用能有效地抵抗因温度变化而导致的管轴向和径向的变化, 并可在搬运和安装过程中, 起到一定的保护管材作用;9) PVC-U材料的阻长性可有效抵抗草木根系的穿透、渗透。

2 硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋管施工工艺及质量控制措施

2.1 管材质量控制

管材、橡胶圈等材料规格应符合设计要求, 具有质量检验部门的产品合格证和产品性能说明书, 并应表明产品规格和生产日期。承插式接口密封橡胶圈等配件, 由管道生产厂按规格配套供应。

管材要求外观一致, 内壁光滑, 管身不得有裂缝, 筋的链接缺损不得超过2条, 管口不得有破损、裂口、变形等缺陷。管材端面应平整, 与管中心轴线垂直, 轴向不得有明显的弯曲出现。管材耐压强度及刚度应满足设计要求。管道接口用橡胶圈性能、尺寸应符合设计要求。橡胶圈外观应光滑平整, 不得有气孔、裂缝、卷皱、破损、重皮和接缝现象。

管材、管件在运输、装卸和搬运时, 应小心轻放, 排放整齐, 不得受剧烈撞击及尖锐物品碰触, 管材吊装不得采用金属绳索, 不得抛、摔、滚、拖。管材长运输时, 宜采用支架, 成捆排列、整齐运输。短距离搬运, 不得在坚硬不平地面和碎石面层上拖动或滚动。管材堆放场地应平整, 不应露天堆放, 且应避免接触腐蚀性试剂或溶剂。管材直管堆放高度不宜超过1.5m, 直管部分应有木垫块。堆放时管材承口与插口应间隔整齐排列, 并应捆扎稳妥。橡胶圈应储存在通风良好的库房内, 堆放整齐不得受到扭曲损伤。

2.2 沟槽

沟槽断面根据施工现场环境、槽深、地下水位高低、土质情况、施工设备及季节影响因素选定。槽底宽度应根据管道敷设、管两侧回填夯实及沟槽的排水要求确定, 一般情况槽底最小宽度应为管外径+0.4m (有支撑沟槽需另加支撑尺寸) 。沟槽开挖时, 应保证沟槽两侧土体稳定, 并严格控制槽底高程, 不得超挖或扰动基面。沟槽开挖时应做好排水措施, 防止槽底受水浸泡。

2.3 管道基础

管道基础选用材料及厚度应符合设计要求, 一般采用砂砾或粗砂基础, 管道基础不得铺筑在淤泥或松散土上, 基础宽度与槽底同宽。管道基础的接口部位应预留凹槽以便接口操作。接口完成后, 用相同材料填筑密实。

2.4 管道安装

2.4.1 下管

管材现场可由人工搬运, 搬运时应轻抬轻放。下管可用人工或起重机吊装进行。人工下管时, 由地面人员将管材传递给沟槽内施工人员;对放坡开挖的沟槽也可用非金属绳索系住管身两端, 保持管身平衡均匀溜放至沟槽内, 严禁将管材由槽顶边滚入槽内;起重机下管吊装时, 应用非金属绳索扣系住, 不得串心吊装。管材宜将插口顺水流方向, 承口逆水流方向安装, 安装一般由下游往上游进行。

2.4.2 接口安装

接口前, 应先检查橡胶圈是否配套完好, 确认橡胶圈安放位置及插口的插入深度, 橡胶圈应放置在管道插口第二至第三根筋之间的槽内。接口时, 先将承口的内壁清理干净, 并在承口内壁及插口橡胶圈上涂润滑剂 (首选硅油) , 然后将承插口端面的中心轴线对齐, 先由一人用棉纱绳吊住被安装管道的插口, 另一人用长撬棒斜插入基础, 并抵住该管端部中心位置的横挡板, 然后用力将该管缓缓插入原管的承口至预定位置。为防接口合拢时已排设管道轴线位置移动, 需采用稳管措施, 具体方法可在编织袋内灌满黄砂, 封口后压在已排设管道的顶部, 其数量视管径大小而异。管道接口后, 应复核管道的高程和轴线是否符合要求。

接口质量标准:管道应顺直, 管底高程及坡度符合设计, 不得有倒坡, 承插口间外表隙量应小于9mm。

2.5 管道与检查井衔接

管道与检查井的衔接, 宜采用柔性接口, 也可采用承插管件连接, 视具体情况由设计确定。当管道与检查井采用砖砌或混凝土直接浇筑衔接时, 可采用中介层作法, 即在管道与检查井相连部位预先用与管材相同的塑料粘合剂、粗砂做成中介层, 然后用水泥砂浆砌入检查井的井壁内。中介层的做法:先用毛刷或棉纱将管壁的外表面清理干净, 然后均匀地涂一层塑料粘合剂, 紧接着在上面撒一层干燥的粗砂, 固化10~20min, 即成表面粗糙的中介层。中介层的长度与检查井厚度相同。管道位于软土地基或低洼、沼泽、地下水位高的地段时, 与检查井宜采用短管连接, 即在直接与检查井连接的管段长度宜采用0.5m, 后面再连接不大于2.0m的短管, 以下再与整根管连接。

2.6 闭水试验

为确保管道施工质量, 排水管在回填土以前均需做闭水试验, 检查管道及检查井渗水是否在规定允许值内。

试验方法:将试验段管道的下游及上游检查井的进水管道给予封堵, 封堵采用砖砌水泥砂浆抹面, 然后利用上游检查井进行闭水。试验管段从上游井注水, 待管段注满水后, 经24h的浸泡, 使管壁充分吸水, 使水位下降稳定。试验水位应为试验管段上游管内顶以上2m, 如上游管内顶至检查井口的高度小于2m时, 试验水位可至井口为止。试验观察时间不得少于30min后记录检查井的水位下降高度, 计算出实际渗水量, 然后与允许渗水量相比较, 小于允许值则试验合格, 大于允许值则需检查原因, 找出问题所在, 进行处理。

管道24h的渗水量应不大于按下式计算的允许渗水量:

Q=0.0046Di

Q———每1km管道24h的允许渗水量 (m3) ;

Di———管道内径 (mm) 。

2.7 回填

管道闭水试验合格, 隐蔽工程验收合格后, 应尽快进行沟槽回填, 防止管道暴露时间过长造成损失。回填先从管底与基础结合部位开始, 沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实, 每层回填高度不超过20cm, 直至管顶以上30cm, 管顶以上30cm范围内, 必须用人工回填, 严禁机械推土回填。

3 结束语

硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋排水管是市政排水管道中可代替小口径钢筋混凝土管的优良管材, 具有独特的性能和多种优点, 可大量推广使用, 广大设计与施工人员应熟悉它的特性和施工工艺, 科学地进行设计施工, 使这种新型管材在市政基础设施建设中发挥更大的作用。

参考文献

[1]邹燕.UPVC加筋管施工的质量控制[J].泰州职业技术学院学报, 2007, 7 (1) :55-58.

[2]邵佩蓉.浅谈UPVC加筋管在排水工程中的设计与施工[J].西安建大科技, 2005, 7 (1) :49-53.

[3]阚立群.UPVC加筋管在排水管道工程中的应用[J].冶金动力, 2004, (35) :66-68.

[4]刘强.新型环保材料UPVC加筋管的冬季施工方法[J].建筑节能, 2007, 35 (5) :40-42.

[5]项敏, 郝毓涛, 施家兵.小议如何提高UPVC排水管施工质量[J].河南机电高等专科学校学报, 2004, 12 (5) :58.

[6]林伟胜, 陈航, 汪东林.聚氯乙烯双壁波纹排水管施工要点[J].给水排水, 2003, 6 (1) :38-39.

[7]赵振华.UPVC排水管施工质量通病的防治[J].山东煤炭科技, 2002 (5) :25-26.

氯乙烯(PVC) 篇5

07J604《未增塑聚氯乙烯 (PVC-U) 塑料门窗》国家建筑标准图集，适用于民用建筑和一般工业建筑的内、外门窗的选用。本图集以节能技术为主旨，按实际工程的需要，分为内平开窗、外平开窗、上悬窗、内开下悬窗、推拉窗、平开组合窗、内平开下悬组合窗、推拉组合窗、内平开门、外平开门和推拉门几大类，并结合门窗洞口尺寸，绘制立面索引图;按设计和施工的要求，本图集提供了塑料门窗和钢筋混凝土墙体、砖墙体、轻质墙体、钢结构墙体的安装节点和组合窗拼接安装节点等内容，并突出了节能墙体的安装特点。另外，接内外平开门、内外平开窗、推拉门和推拉窗几种类型绘制了基本构造节点示意图，供设计人员参考。

图集重点表现了塑料门窗作为节能型门窗的良好性能，并提供了具体的性能指标，适用于全国不同的气候地区使用。图集的编制体现了新观念、新材料、新技术、新工艺的特点，内容充实，便于设计人员选用。

氯乙烯(PVC) 篇6

关键词： (PVC-U) 管材,拉伸屈服强度,不确定度,分析

1 前言

近几年来, 随着国家宏观经济的快速发展, 西部大开发、振兴东北、以及近年来投资建设的南水北调、北京奥运场馆等一大批举世瞩目的特大型建设项目和能源、交通、通信、水利、城市基础设施建设、环境改造、城市商业中心、住宅建设等重点项目建设, 建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材被广泛用于各行各业。建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材的质量好坏直接影响着工程质量, 建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材拉伸屈服强度是 (PVC-U) 管材质量好坏的一个重要性能指标。然而, 通常在试验室测量所检测的结果, 仅仅表示被测量的近似值或估计值, 为了能够合理评定被测量值的分散性, 真实反映整个测量过程可靠性, 有必要对测量结果的准确度给以说明, 使测量结果真实性增强。

根据《建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材》GB/T5836.1-2006、《热塑性塑料管材拉伸性能测定第2部分》GB/T8804.2-2003、《测量不确定度评定与表示》JJF1059-1999, 对建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材拉伸屈服强度检测结果的不确定度评定, 分析了不确定度产生的来源和因素。

2 试验方法概述

2.1 试样规格

试验选取规格为Φ110mm×3.2mm建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材材料。

2.2 试验仪器

数显式拉力试验机0.01k N;游标卡尺0.02mm。

2.3 试验过程

首先是制备试样, 同一种规格尺寸材料在同一套模具上注射挤出10支Ⅰ型样品;测量试样厚度、宽度, 计算截面积;然后调节拉力试验机, 在5k N档进行测量;读取试样在拉伸过程中达到屈服时的力值, 根据公式计算出拉伸屈服强度。

3 数学模型

式中:σt为拉伸屈服强度 (N/mm2) ;Ft为屈服应力;S0为横截面积 (mm2) ;b为试样宽度 (mm) ;t为试样厚度mm。

4 不确定度评定

4.1 不确定度因素来源及分析

根据公式 (1) , 在检测过程中不确定度有以下几个方面:

1拉伸屈服强度重复测量引入的A类标准不确定度u11; (2) 宽度和厚度重复测量引入的A类标准不确定度u31和u41; (3) 屈服应力引入的B类标准不确定度u21和u22; (4) 游标卡尺引入的B类标准不确定度u31和u42。

4.2 标准不确定度分量

4.2.1 拉伸屈服强度相对不确定度U (Pre L)

4.2.2 拉伸屈服强度重复性试验所引起的不确定度U11

拉伸屈服强度10次测量引入的A类标准不确定度u11, 10次的测试数据具体见表1。

故拉伸屈服强度σt平均值为:

标准偏差

所以标准不确定度:

4.2.3 拉伸屈服强度相对不确定度则为:

4.2.4 屈服应力引入的B类标准不确定度UFrel

为屈服应力Ft的测量不确定度来源于数显拉力试验机的测量不确定度和校准的不确定度两方面。

1) 使用数显式拉力试验机的测量屈服应力不确定度u21, 根据生产厂家提供的使用说明书资料, 该机的不确定度U95=1.0%, 以正态分布估计, 则

2) 刚校准过的该数显拉力试验机校准误差为±0.002KN, 则置信区间半宽为0.2%。以正态分布估计, 故

3) 屈服应力相对合成不确定度为:

4.2.5 宽度相对不确定度U (berl)

1) 由测量者测量引起的测量误差在±0.04mm, 则置信半宽为0.04, 以距形分布估计,

2) 游标卡尺引入的B类标准不确定度u32。

因为测量所用的游标卡尺的测量精度为0.02mm, 以距形分布估计,

3) 宽度合成不确定度

4) 宽度相对合成不确定度

根据检验, 按所依据信息来源的可信度估计宽度的相对不确定度:因自由度为50

4.2.6 厚度相对不确定度U (terl)

1) 由测量者测量引起的测量误差在±0.04mm, 则置信半宽为0.04, 以距形分布估计,

2) 游标卡尺引入的B类标准不确定度u42。

因为测量所用的游标卡尺的测量精度为0.02mm, 以距形分布估计,

3) 宽度合成不确定度

4) 宽度相对合成不确定度

根据检验, 按所依据信息来源的可信度估计宽度的相对不确定度:因自由度为50

4.2.7合成相对不确定度为U合

4.2.8拉伸屈服强度不确定度

4.2.9 拉伸屈服强度扩展部确定度

按正态分布进行扩展不确定度评定, 取置信概率为95%, 则包含因子K=2, 扩展不确定度为:

4.2.1 0 结果表示

5 结语

从上述不确定度分量分析来看, 宽度和厚度的测量对拉伸屈服强度的不确定度因素影响较小, 而测量屈服应力所使用的数显式拉力试验机对拉伸屈服强度不确定度影响较大, 因此, 在每次试验前, 应检查仪器设备, 调整施压速度, 正确操作, 以减少不必要的不确定因素来源。

参考文献

[1]《建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材》GB/T5836.1-2006

[2]《热塑性塑料管材拉伸性能测定。第2部分》GB/T8804.2-2003

[3]《测量不确定度评定与表示》JJF1059-1999