聚氯乙烯纤维解析VIP免费

第八章聚氯乙烯纤维第一节概述一、聚氯乙烯纤维的发展概况聚氯乙烯（PVC）纤维是由聚氯乙烯树脂纺制的纤维，我国简称氯纶。20世纪50年代初，PVC纤维才作为一种工业产品出现。二、聚氯乙烯纤维的性能和用途⒈聚氯乙烯纤维的性能特点PVC纤维的独特性能就在于其难燃性。PVC纤维的极限氧指数LOI为37.1％，在明火中发生收缩并碳化，离开火源便自行熄灭，其产品特别适用于易燃场所。PVC纤维对无机试剂的稳定性相当好、抗化学药品性好。PVC纤维具有良好的保暖性、电绝缘性。由于PVC纤维导热性小且易积聚静电，其保暖性比棉、羊毛还要好。PVC纤维原料来源广泛、价格便宜，热塑性好、弹性好、耐磨、并有较高的强度。PVC纤维作为阻燃纤维材料通过原料与生产技术的改进与提高，将广泛应用于消防、军队、宇航、冶金、石化等特种行业。腈氯纶阻燃布腈氯纶阻燃布腈氯纶永久阻燃服装PVC纤维的主要缺点是耐热性差，只适宜于40～50℃以下使用，65～70℃软化，并产生明显的收缩。其次是耐有机溶剂性差和染色性差，虽不能被多数有机溶剂溶解，但能使其溶胀，一般常用的染料很难使PVC纤维上色，所以生产中多数采用原液着色。⒉聚氯乙烯纤维的用途PVC纤维的产品有长丝、短纤维以及鬃丝等。以短纤维和鬃丝为主。在民用方面，主要用于制做各种针织内衣、毛线、毡子和家用装饰织物等。由PVC纤维制作的针织内衣、毛衣、毛裤等，保暖性好。另外由于静电作用，对关节炎有一定的辅助疗效。在工业应用方面，PVC纤维可用于制作各种在常温下使用的滤布、工作罩、绝缘布，覆盖材料等。另外，用PVC纤维制作的防尘口罩，因其静电效应（结构中具有不对称因素，有很强的偶极矩），吸尘性特别好。PVC鬃丝主要用于编织窗纱、筛网、绳索等。第二节聚氯乙烯的制备及其性能一、氯乙烯的制备⒈乙炔法乙炔法是以氯化汞为催化剂，使乙炔与稍过量的氯化氢反应生成氯乙烯的方法，也称电石法。⒉乙烯法氧氯化法：使用催化剂为混有氯化钾或其它碱金属氧化物的氧化铜，载体为硅藻土或氧化硅胶，转化率可达99％。⒊乙烯乙炔法该方法一般是将石脑油裂解生成的、基本含有等摩尔的乙烯和乙炔的混合物进行精制，使乙烯和乙炔与其它馏分分离，再与氯化氢化合，使乙炔生成氯乙烯，随后把它分离出来。余下的气体继续与氯气化合，使乙烯生成1，2—二氯乙烷，回收后热裂解生成氯化氢和更多的氯乙烯。综合反应为：二、氯乙烯的聚合PVC聚合工艺有四种：悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法、微悬浮聚合法。在无引发剂作用时，氯乙烯化学稳定性较大，难以聚合，贮存时不必加阻聚剂。在光、热、γ射线和各种引发剂作用下容易发生聚合。目前工业生产主要采用悬浮聚合法。氯乙烯悬浮聚合常用的引发剂为偶氮二异丁腈（AIBN）或过氧化二碳酸二异丙酯（IPP），分散剂为明胶或聚乙烯醇，分散介质采用水。聚合温度45～60℃。三、聚氯乙烯的结构和性能⒈聚氯乙烯的结构由于分子的极性效应，PVC一般都以头尾连接，因而氯原子在长链分子上的分布主要在1，3位置。在聚氯乙烯分子链中也存在少量支链，通常认为1000个碳原子数的PVC中有5-16个支链。与聚乙烯相比，聚氯乙烯的分子链更僵硬，分子间作用力更强，内聚能密度更大。⒉聚氯乙烯的性质⑴聚氯乙烯的物理性质聚氯乙烯的颗粒结构或形态，即颗粒的形状、粒度、粒度分布及多孔性，这些特性对加工性能有相当大影响。用悬浮聚合所得到的聚氯乙烯为白色颗粒状固体（50～250um），由1～2um的二次粒子（也称亚颗粒）凝聚而成，亚颗粒由0.02～0.05um的一次粒子（也称原始粒子或微粒子）堆积而成。PVC耐热性极低，当温度达到65～70℃时即发生明显的热收缩。脆化温度低于-50～-60℃，大多数制品长期使用温度不宜超过55℃，特殊配方的可达90℃。⑵聚氯乙烯的热稳定性聚氯乙烯没有明显的熔点，其流动温度约为170～220℃，而分解温度为150～155℃，在该温度下会有少量HCI放出，促使其进一步分解，故必须加入碱性的稳定剂中和HCI而抑制其催化的裂解反应。因而PVC不仅不能采用熔体纺丝法纺丝，即使采用温度较低的热塑挤压法纺丝，也必须加入适当的热稳定剂。⑶聚氯乙烯的化学性质PVC对各种无机试剂的稳定性很好。它和...