PVC改性介紹

聚氯乙烯（PVC或乙烯基）是一種經(jīng)濟(jì)和通用的熱塑性聚合物，廣泛用于建筑和建筑行業(yè)、生產(chǎn)門窗型材、管道（飲用水和廢水）、電線電纜絕緣、醫(yī)療設(shè)備等。它是和聚乙烯和聚丙烯并稱世界三大熱塑性材料。但由于自身的加工成型性能差，如熔體粘度大，流動(dòng)性不好，熱穩(wěn)定性不好，容易熱分解，耐老化性差，易變脆、變硬、龜裂，韌性不好，耐寒性不好，所以一般都需要進(jìn)行PVC改性，以彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)。

PVC材料改性方法

? 化學(xué)改性

化學(xué)改性有共聚改性、接枝反應(yīng)和氯化等。

1.共聚改性：即讓氯乙烯單體和其他單體進(jìn)行共聚反應(yīng)。例如和醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丙烯晴、丙烯酸酯、馬來酸酐等單體共聚，以此提高成型加工性能，或使成型溫度降低，或開拓新的用途，或作為新型材料出現(xiàn).

2.接枝反應(yīng)：在PVC側(cè)鏈上引入另外的單體基團(tuán)，或另一種聚合物，進(jìn)行接枝反應(yīng)。例如：乙烯—醋酸乙烯與氯乙烯進(jìn)行接枝，控制氯乙烯接枝部分的數(shù)量及聚合度，以此改善這種改性材料的沖擊性能、低溫脆性、耐老化性等。

3.氯化：將PVC用水相懸浮法(或氣相法)，進(jìn)行氯化，使氯含量由原來的57%提高到65%左右，這樣改性的目的在于提高PVC的耐熱性，使用溫度比原來的PVC高出35——40℃，稱之為氯化聚氯乙烯(CPVC)。CPVC的密度比PVC大，為1.7克/立方厘米，阻燃性能優(yōu)于PVC，拉伸強(qiáng)度也優(yōu)于PVC，缺點(diǎn)是沖擊強(qiáng)度低。CPVC可用擠出法、注射法、壓延法生產(chǎn)制品。CPVC可用于管材、板材、型材、發(fā)泡材料、黏合劑、涂料、改性劑等。

? 物理改性

物理改性是通過添加各種助劑或是進(jìn)行填充、共混、增強(qiáng)來改善其性能。

1.例如添加ACR來改善PVC物料的成型加工性能；添加內(nèi)外潤(rùn)滑劑或聚乙烯蠟來改善物料的粘度、流動(dòng)性等；添加熱穩(wěn)定劑，提高物料在成型加工時(shí)的熱穩(wěn)定性，降低其分解溫度；添加抗氧劑、抗紫外線劑提高制品的耐老化壽命；添加增塑劑提高物料的塑化性能，增加制品的柔軟度等。填充改性是通過加入無機(jī)或有機(jī)填充劑以改善某些性能。

2.如加入木粉填料，降低PVC制品的比重，接近木材；加入金屬粉末，如銅粉、鋁粉提高制品的導(dǎo)電能力；加入鐵淦氧磁粉，提高制品的磁性能；加入碳化鈣提高制品硬度，同時(shí)降低材料成本；加入赤泥，改善制品的耐熱、耐光老化性能，同時(shí)降低材料成本等。

3.例如能和PVC共混改性的其他高聚物有丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS），甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物（MBS），聚丙烯酸酯，氯化聚乙烯（CPE），乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA），丁晴橡膠，乙丙橡膠，氯化聚氯乙烯（CPVC），馬來酸雙辛酯等。

4.除此之外，還可用增強(qiáng)改性、交聯(lián)改性、發(fā)泡改性、輻射改性等PVC改性方法來改善PVC的性能。例如用縱橫比大的云母粉進(jìn)行增強(qiáng)；用過氧化二異丙苯（DCP）進(jìn)行交聯(lián)改性，提高強(qiáng)度；用偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑來降低PVC制品的比重，用鈷射線進(jìn)行照射，提高強(qiáng)度等。

改性PVC材料的下游應(yīng)用

? PVC管道

由于塑料管道技術(shù)和資金壁壘相對(duì)較低，導(dǎo)致整體進(jìn)入門檻較低，近年來形成了大量中小企業(yè)涌入，中低端產(chǎn)品同質(zhì)化情況嚴(yán)重、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的格局。PVC管道在國內(nèi)推廣最早，是使用量最大的塑料材質(zhì)管材，但近兩年由于部分PVC管材企業(yè)在生產(chǎn)操作上不規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等原因，造成產(chǎn)量占比下降。PVC管材具有耐壓強(qiáng)度高、良好的阻燃性能、高環(huán)剛度、優(yōu)異的耐候性能、使用壽命長(zhǎng)、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑及市政給排水、電力、農(nóng)業(yè)、通信等領(lǐng)域（硬制品為主）。

未來，在PVC管道相關(guān)產(chǎn)品中，大口徑實(shí)壁硬聚氯乙烯（PVC-U）管材、高韌性PVC-M管材和中、小口徑PVC-O管道將有很大的發(fā)展空間。

? PVC異型材

多年來，低品位的產(chǎn)品始終擾亂著塑料型材市場(chǎng)，高端產(chǎn)品和常規(guī)產(chǎn)品受其牽連，銷量和售價(jià)都受到嚴(yán)重影響。2015年開始，國內(nèi)塑料型材在重要城市、重點(diǎn)工程、高品位高質(zhì)量的高端消費(fèi)需求市場(chǎng)上被鋁合金型材替代的情況較為突出，應(yīng)用比例逐年下降，也導(dǎo)致了國內(nèi)塑料型材企業(yè)開工負(fù)荷相對(duì)較低，行業(yè)總體產(chǎn)量不斷萎縮。目前雖然行業(yè)規(guī)模較之前縮小，但最近幾年的行業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性調(diào)整一直在繼續(xù)。很多作坊式企業(yè)被淘汰，大量低質(zhì)、劣質(zhì)產(chǎn)品被市場(chǎng)清退，行業(yè)產(chǎn)量向大型企業(yè)聚集，逐步進(jìn)入“標(biāo)志性成熟發(fā)展期”。大型企業(yè)在研發(fā)技術(shù)、產(chǎn)品生產(chǎn)、市場(chǎng)規(guī)模方面占絕對(duì)主導(dǎo)地位，并開啟了新一輪的技術(shù)革新浪潮，例如系統(tǒng)門窗、裝配式建筑、高性能防火防盜窗等，逐步與國際先進(jìn)技術(shù)接軌，在門窗智能化和互聯(lián)網(wǎng)化方面甚至全球領(lǐng)先。

? PVC地板

目前，中國PVC地板大多用于公用裝修，在公共場(chǎng)所先行先試，主要用于學(xué)校、醫(yī)院、公交站等公共區(qū)域。PVC地板在抗擊疫情的戰(zhàn)斗中，發(fā)揮了巨大的作用，加快推進(jìn)了武漢雷神山和火神山兩座醫(yī)院的施工建設(shè)。同時(shí)也提高了大眾對(duì)PVC地板的認(rèn)識(shí)，有利于疫后國內(nèi)市場(chǎng)的開拓。從2019年市場(chǎng)需求情況看，隨著消費(fèi)升級(jí)以及二次裝修的大環(huán)境，片材地板市場(chǎng)的發(fā)展前景良好。中國環(huán)保理念的不斷推行，也為新型環(huán)保生態(tài)建筑市場(chǎng)帶來了機(jī)會(huì)。

? PVC木塑墻板

PVC木塑墻板是一種新型環(huán)保復(fù)合材料，它以竹粉、木粉、鈣粉和PVC等為主要原料，在高溫?cái)D壓一次成型。墻板表面不僅擁有墻紙，涂料，石材等材料的彩色圖案外，而且表現(xiàn)出高檔立體的視覺效果和和凹凸紋理的觸感，是墻紙、涂料、石材的換代產(chǎn)品。未來PVC木塑集成墻面發(fā)展將逐漸成熟，頂墻、全屋等概念也會(huì)越來越被接受。

? PVC軟質(zhì)膜

軟質(zhì)PVC膜制品產(chǎn)品厚度0.025~0.750mm，寬度≤4m。PVC水晶板產(chǎn)品厚度0.5~8.0mm，寬度≤2m。生產(chǎn)軟質(zhì)PVC壓延膜一般選用的是懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂，應(yīng)用最多的是SG-5，SG-3，此外，SG-7、SG-8、SG-1、SG-0、消光PVC樹脂這幾類根據(jù)產(chǎn)品要求也都有所應(yīng)用。在提倡高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)前，PVC制品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)樹脂的各項(xiàng)指標(biāo)要求也越來越高，能夠細(xì)分產(chǎn)品型號(hào)，提供更多PVC樹脂品種將會(huì)提高PVC軟制壓延膜的質(zhì)量，進(jìn)而進(jìn)一步鞏固在其領(lǐng)域的應(yīng)用。