聚氯乙烯（Polyvinyl chloride)，英文簡稱PVC，是氯乙烯單體（VCM）在過氧化物、偶氮化合物等引發劑或在光、熱作用下按自由基聚合反應機理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。

PVC為無定形結構的白色粉末，支化度較小，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解 [1] ，對光和熱的穩定性差，在100℃以上或經長時間陽光曝曬，就會分解而產生氯化氫，并進一步自動催化分解，引起變色，物理機械性能也迅速下降，在實際應用中必須加入穩定劑以提高對熱和光的穩定性。

工業生產的PVC分子量一般在5萬～11萬范圍內，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加，無固定熔點，80～85℃開始軟化，130℃變為粘彈態，160～180℃開始轉變為粘流態；有較好的機械性能，抗張強度60MPa左右，沖擊強度5～10kJ/m2；有優異的介電性能。

PVC曾是世界上產量最大的通用塑料，應用非常廣泛。在建筑材料、工業制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應用。

聚氯乙烯是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料，是含有少量結晶結構的無定形聚合物。這種材料的結構如下：-(CH2-CHCl)n-。PVC是VCM單體多數以頭-尾結構相聯的線形聚合物。碳原子為鋸齒形排列，所有原子均以σ鍵相連。所有碳原子均為sp3雜化。

在PVC分子鏈上存在短的間規立構規整結構。隨著聚合反應溫度的降低，間規立構規整度提高。聚氯乙烯大分子結構中存在著頭頭結構、支鏈、雙鍵、烯丙基氯、叔氯等不穩定性結構、使得耐熱變形及耐老化差等缺點。故作交聯后，可將該類缺點消除。

交聯分為輻射交聯和化學交聯。

1.輻射交聯。使用高能射線，一般為鈷60輻射源產生的射線或電子加速產生的電子射線，主要采用后者。再加以助交聯助劑（兩個或多個碳碳雙鍵結構的單體）進行交聯。但操作難度大，對設備要求高。

2.化學交聯。使用三唑二巰基胺鹽（FSH）進行交聯，交聯機理為胺與巰基結合進攻碳氯極性鍵實行取代反應。交聯后產品耐紫外、耐溶劑、耐溫、沖擊增韌等性能會得到全面提升。

聚氯乙烯的分類：

根據應用范圍的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂；交聯PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯劑聚合而成的樹脂。

根據氯乙烯單體的獲得方法來區分，可分為電石法、乙烯法和進口（EDC、VCM)單體法（習慣上把乙烯法和進口單體法統稱為乙烯法）。

根據聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是產量最大的一個品種，約占PVC總產量的80%左右。懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度分六個型號：XS-1、XS-2……XS-6；XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型號中各字母的意思：X-懸浮法；S-疏松型；J-緊密型。

根據增塑劑含量的多少，常將PVC塑烯塑料分為：無增塑PVC，增塑劑含量為0；硬質PVC，增塑劑含量小于10%；半硬質PVC，增塑劑含量為10-30%；軟質PVC，增塑劑含量為30-70%；聚氯乙烯糊塑料，增塑劑含量為80%以上。

聚氯乙烯的制備方法：

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應制成。由于其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用于各行各業各式各樣產品： 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建筑裝潢用品、家俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具、門簾、卷門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。

聚合方法

PVC用自由基加成聚合方法制備，聚合方法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，以懸浮聚合法為主，約占PVC總產量的80%左右。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應釜中，然后加入引發劑和其它助劑，升溫到一定溫度后VCM單體發生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續的攪拌使得顆粒的粒度均勻，并且使生成的顆粒懸浮在水中。此外，還有用微懸浮法生產PVC糊用樹脂，產品性能和成糊性均好。

①懸浮聚合法：使單體呈微滴狀懸浮分散于水相中，選用的油溶性引發劑則溶于單體中，聚合反應就在這些微滴中進行，聚合反應熱及時被水吸收，為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散，需要加入懸浮穩定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發劑多采用有機過氧化物和偶氮化合物，如過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進行的。聚合后，物料流入單體回收罐或汽提塔內回收單體。然后流入混合釜，水洗再離心脫水、干燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的 PVC，游離單體含量應控制在1ppm以下。聚合時為保證獲得規定的分子量和分子量分布范圍的樹脂并防止爆聚，必須控制好聚合過程的溫度和壓力。樹脂的粒度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩定劑的選擇與用量控制。樹脂的質量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩定性、色澤、雜質含量及粉末自由流動性等性能來表征。聚合反應釜是主要設備，由鋼制釜體內襯不銹鋼或搪瓷制成，裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套，或內冷排管、回流冷凝器等。為了降低生產成本，反應釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發展，最大已達到200立方米（釜式反應器）。聚合釜經多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩定劑制得的 PVC一般較疏松，孔隙多，表面積大，容易吸收增塑劑和塑化。

②乳液聚合法：最早的工業生產 PVC的一種方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發劑，還可以采用“氧化-還原”引發體系，聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩定劑，十二烷基硫醇作調節劑，碳酸氫鈉作緩沖劑的。聚合方法有間歇法、半連續法和連續法三種。聚合產物為乳膠狀，乳液粒徑0.05～2μm,可以直接應用或經噴霧干燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短，較易控制，得到的樹脂分子量高，聚合度較均勻，適用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸漬制品。乳液法聚合的配方復雜，產品雜質含量較高。

③本體聚合法：聚合裝置比較特殊，主要由立式預聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構成。聚合分兩段進行。單體和引發劑先在預聚合釜中預聚1h，生成種子粒子，這時轉化率達8%～10%，然后流入第二段聚合釜中，補加與預聚物等量的單體，繼續聚合。待轉化率達85%～90%，排出殘余單體，再經粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制，反應熱由單體回流冷凝帶出。此法生產過程簡單，產品質量好，生產成本也較低。

PVC改性方法

PVC樹脂是一個極性非結晶性高聚物，密度： 1.38 g/cm3，玻璃轉變溫度：87℃，因此熱穩定性差，不易加工。不能直接使用，必須經過改性混配，添加相關助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關助劑和填充物的種類和分數的不同，這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不一樣的。我們通常稱之為PVC配方，嚴格說來是PVC改性配方，而PVC只有經過改性才能使用。這一類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復合材料轉變（合金、共混、復合）、賦予材料功能化、優化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學改性、填充改性、增強改性、共混改性以及納米復合改性。改性基本原理就是通過添加物賦予材料功能或者提高某些性能。

因此，PVC配方技術的高下，決定了一家工廠技術和生產能力的高下。

PVC一般先要改性造粒，用螺桿擠出機組制備成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工藝是注塑的產品。螺桿擠出機是塑料成型加工最主要的設備之一，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有重要地位嚴格來說，有著特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根據客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產過程中共聚衍生，此類改性的品種有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。

著色性

聚氯乙烯熱穩定性和耐光性較差。在150℃時開始分解出氯化氫，隨著增塑劑含量的多少發生不良反應。另外，顏料對PVC的影響，體現在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發生反應以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應的催化劑。因此，使用氧化鐵（紅、黃、棕和黑）顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會降低PVC樹脂的熱穩定性。某些著色劑可能會與PVC樹脂的降解產物發生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過程中，會與PVC分解產生的氯化氫發生相互作用而失去應有的顏色。因此就PVC著色而言，考慮到所用樹脂及相關助劑的特征，結合顏料的特點。在選擇著色劑時應當注意以下幾個問題。

1、顏料中的某些金屬離子會促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解。

測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時的色相變化。由于顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快，從而產生色相變化。同時，還要注意的是，同樣加入色淀紅可使PVC產生的色差不同，如含有鈣，色相差小；含錳則色相差大，這是由于錳等金屬促進PVC脫氯化氫所致。

硫化物類著色劑（如鎘紅等）用于聚氯乙烯著色，可能因著色劑分解放出硫化氫。這類著色劑不宜與鉛穩定劑混用，以免生成黑色的硫化鉛。

2、顏料對聚氯乙烯電氣絕緣性影響

作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯一樣，應該考慮著色后的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差，故顏料的影響就更大。說明，選擇無機顏料著色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好（除爐黑、銳鈦型二氧化鈦外）。

遷移性

遷移性僅發生在增塑PVC制品中，并且是在使用染料或有機顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料，通過增塑劑滲透到PVC制品表面，那些溶解的染（顏）料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導致接解滲色、溶劑滲色或起霜。

另一個問題是“結垢”。指著色劑在著色加工時，因為被著色物的相溶性差或根本不相容而從體系中游離出來，沉積在加工設備的表面（如擠出機的機筒內壁、口?？變缺冢┥?。

耐候性

指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學藥劑。最重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機顏料則因其結構不同有好有差。此外，在含有白色顏料的配方中，顏料的耐候性會受到較嚴重的影響。

顏料的褪色、變暗或色調變化，一般由顏料的反應基因所致。這些反應性基因，能與大氣中的水分或化學藥劑——酸、堿發生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會褪色，立索爾紅具有較好的耐光性，適合于大多數戶內應用，而在含有酸、堿成分的戶外使用時嚴重褪色。

脫氯化氫的測定方法按JIS-K-6723，測定溫度180℃。以未著色的聚氯乙烯復合物脫氯乙烯的時間為基準，延長或阻緩時間以5%、10%間隔計，負值表示加速分解。

穩定性

聚氯乙烯樹脂的軟化點低，約75-80℃，脆化溫度低于-50~-60℃，大多數制品長期使用溫度不宜超過55℃，特殊配方的可達90℃。若聚氯乙烯樹脂純屬頭-性相接面怕線型結構，內部無支鏈和不飽和鍵，盡管C-Cl鍵能相對較小，聚氯乙烯樹脂的穩定性也應當是比較高的。但即使純度很高的聚氯乙烯樹脂，長期在100℃以上或受紫外線輻射就開始有氯化氫氣體逸出。說明其分子結構中存在尖性基團或不穩定結構。時間越長、降解越多、溫度越高，降解速度越快，在氧或空氣存在下降解速度更快。

電性能

聚氯乙烯屬于極性高聚物，對水等導電物質親和力較大，故電阻較非極性的聚烯烴要小，但仍有較高的體積電陰和擊穿電壓。聚氯乙烯的極性基團直接附著在主鏈上，在玻璃化溫度以下，偶極鏈段受到凍結構的主鏈原子的限制，不能移動，因而并不產生偶極化作用，可作室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時、懸浮樹脂的電氣絕緣性比浮液樹脂高10-100倍。降解產生的氯離子的存在會降低電絕緣性。

PVC發展狀況

有著特殊要求的PVC材料，一般都需要從國外進口，在國外比較有名的有美國聯合碳化公司和北歐化工公司，隨著我國各大科研院所和生產單位的不斷研發和技術積累，國內PVC改性材料的配方設計、制造已經達到國際先進水平，已經完全取代國外進口材料，有不少產品已出口國外。

聚氯乙烯的用途：

1.聚氯乙烯異型材

型材、異型材是我國PVC消費量最大的領域，約占PVC總消費量的25%左右，主要用于制作門窗和節能材料，其應用量在全國范圍內仍有較大幅度增長。在發達國家，塑料門窗的市場占有率也是高居首位，如德國為50%，法國為56%，美國為45%。

2.聚氯乙烯管材

在眾多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消費領域，約占其消費量的20%。在我國，聚氯乙烯管較PE管和PP管開發早，品種多，性能優良，使用范圍廣，在市場上占有重要位置。

3.聚氯乙烯膜

PVC膜領域對PVC的消費位居第三，約占10%左右。PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規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。經雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。

4.PVC硬材和板材

PVC中加入穩定劑、潤滑劑和填料，經混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學腐蝕的貯槽、風道及容器等。

5.PVC一般軟質品

利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。

6.聚氯乙烯包裝材料

聚氯乙烯制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。PVC容器主要生產礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生產成本低的層壓制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或熱收縮包裝，用于包裝床墊、布匹、玩具和工業商品。

7.聚氯乙烯護墻板和地板

聚氯乙烯護墻板主要用于取代鋁制護墻板。聚氯乙烯地板磚中除一部分聚氯乙烯樹脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應用在機場候機樓地面和其它場所的堅硬地面。

8.聚氯乙烯日用消費品

行李包是聚氯乙烯加工制作而成的傳統產品，聚氯乙烯被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄欖球等。還可用于制作制服和專用保護設備的皮帶。服裝用聚氯乙烯織物一般是吸附性織物(不需涂布)，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。聚氯乙烯用于許多體育娛樂品，如玩具、唱片和體育運動用品，聚氯乙烯玩具和體育用品增長幅度大，由于其生產成本低、易于成型而占有優勢。

9.PVC涂層制品

有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100℃以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。

10.PVC泡沫制品

軟質PVC混煉時，加入適量的發泡劑做成片材，經發泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎成低發泡硬PVC板材和異型材，可替代木材使用，是一種新型的建筑材料。

11.PVC透明片材

PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩定劑，經混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優良的包裝材料和裝飾材料。

12.其他

門窗有硬質異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據門窗的市場；仿木材料、代鋼建材（北方、海邊）；中空容器。

虛電路是分組交換網絡提供的服務之一（另一種是數據報服務），簡單地說，就是通過網絡內部的控制機制，在用戶主機之間建立虛擬的邏輯連接，并且保證在其上傳送信包的正確性和順序性，通信前后要進行虛電路的建立和拆除。永久虛電路是一種在網絡初始化時建立的虛電路，并且該虛電路一直保持。X.25網絡和B-ISDN都提供PVC服務。PVC膠袋一般是禁用的。

聚氯乙烯的鑒別方法：

PVC常規鑒別方法一般歸納為如下三類，即：

(1) 燃燒法鑒別：

軟化或熔融溫度范圍：75~90°C；

燃燒情況：點燃后自熄；

燃燒火焰狀態：上黃下綠有煙；離火后情況：離火熄滅；氣味：刺激性酸味。

這種方法是最簡便和直接的，一般作為首選。

(2) 溶劑處理鑒別：

溶劑：四氫呋喃，環己酮，甲酮，二甲基甲酰胺；

非溶劑：甲醇，丙酮，庚烷。

通過將疑似PVC塑料加入以上溶劑中，觀察塑料的溶解情況來判斷是否為PVC。溶劑加熱后，溶解效果會更明顯。

(3) 比重法：

PVC的比重為1.35~1.45，一般是1.38左右?？梢酝ㄟ^比重差別或測定比重的方法，區分聚氯乙烯和其它塑料。但是由于PVC可以通過添加增塑劑、改性劑以及填料，使PVC變得比重差異很大，軟硬差異很大，同時也會由于一些成分的加入，使PVC塑料的很多性能發生改變，致使我們常用的鑒別方法效果不明顯，甚至現象發生改變，無法作出準確判斷。比如：密度方面，增塑聚氯乙烯（大約含有40%增塑劑）時為1.19~1.35；而PVC硬制品卻提高到1.38~1.50。如果是高填充PVC制品，密度有時會超過2。

另外，還可通過測定材料中是否含有氯來判定，但因為氯乙烯共聚物、氯丁橡膠、聚偏氯乙烯、氯化聚氯乙烯等都含有較高比例的氯，還要通過吡啶顯色反應來鑒別。注意，試驗前，試料必須經乙醚萃取，以除去增塑劑，試驗方法：將經乙醚苯取過的試樣溶于四氫呋喃，濾去不溶成分，加入甲醇使之沉淀，萃取后在前75度以下干燥。將干燥過的少量試樣用不著1ml吡啶與之反應，過幾分鐘后，加入2到場滴5%氫氧化鈉的甲醇溶液（1g氫氧化鈉溶解于是20ml甲醇中），立即觀察一下顏色，5min和1h后再分別觀察一次。根據顏色即可鑒別不同的含氯塑料。

日常生活中，接觸較多的需要分辨的是PVC和PE塑料膜（袋），簡易方法：

（1）觸摸法

用手摸起來有潤滑感，表面像涂了一層蠟（化學稱為蠟感），這是無毒的聚乙烯膜袋，而聚氯乙烯薄膜則摸起來有些發粘。

（2）抖動法

用手抖動，聲音發脆，質輕易漂浮的是聚乙烯薄膜袋。而用手抖動聲音低沉的則為聚氯乙烯薄膜袋。

（3）燃燒法

遇火易燃，火焰呈黃色，燃燒時有石蠟狀油滴落，并有蠟燭燃燒時的氣體，是無毒的聚乙烯薄膜袋。若不易燃燒，離火即熄滅，火焰呈綠色，為聚氯乙烯薄膜袋。

（4）浸水法

將塑料袋浸入水中，用手按壓入水后，能浮出水面的為聚乙烯，沉入水底的為聚氯乙烯（聚乙烯的密度小于水，聚氯乙烯的密度大于水；常溫時分別約為0.92g/cm3和1.4g/cm3）。

也可取銅絲一根,在火中燒成紅色,然后,將銅絲與試驗用塑料薄膜接觸,產生化學變化,再把蘸有該塑料成分的銅絲重新放回火焰中。這時需仔細觀察,如果出現色彩斑斕、耀眼的綠色火焰,則說明這種塑料材料中含有氯元素,屬于聚氯乙烯類材料。