變革開放的20年是我國塑料工業飛速開展的20年。近年來我國塑料不只產量已居世界前列，有些種類的消費水平和加工應用水平也已進入國際先停止列。聚氯乙烯樹脂（PVC）就是其中的一個種類。2000年國內的PVC總產量抵達264.萬t，占我國合成樹脂總產量的25%以上。

　　即使這樣，國內市場PVC樹脂原料仍有很大的缺口，每年需進口100多萬t.據報道，1998年我國硬質聚氯乙烯的管材和門窗的產量分別為45萬t和20萬t，估計到2010年塑料管材和門窗制品將占建材市場合需的管材和門窗總量的60%和30%.氯化聚氯乙烯樹脂（簡稱CPVC）是聚氯乙烯樹脂氯化改性的產品，它在使用溫度、強度、耐候等方面比PVC樹脂有明顯進步。因此，加快CPVC樹脂的消費和應用開發是擺在我們面前的一個十分重要的課題。

　　PVC樹脂氯化時，首先在PVC大分子端的雙鍵上發作氯的加成，而后在游離基引發劑的作用下氯原子取代大分子上的氫原子，同時生成氯化氫。因此，隨著氯原子的增多，PVC大分子逐漸成著含氯量的不同而變遷，當CPVC含氯65%時，三者的比例為40：10：50左右（而在PVC中三者的比例為0：0：100）。由此可見，當PVC樹脂氯化取代時，氯原子首先取代大分子一CH2―上的氫原子，當含氯量大于65%后才會生成偏二氯鏈節（一CCk―CH2―）。隨著含氯量的回升，―CHCl―CHCl―鏈節增加，大分子的極性和剛性增高，材料的耐熱性和拉伸強度也得到進步。不同的氯化辦法能夠得到不同的構造，PVC樹脂在鹵代烴介質中（如氯苯、二氯乙烷、四氯化碳等）的氯化是平均氯化，氯化產品從溶液中提取，它具有良好的溶解性，俗稱為過氯乙烯樹脂。產品用于高級防腐涂料和粘合劑。PVC樹脂在非鹵代烴介質中氯化是非平均氯化（如水相和氣相氯化）產品不溶于一般溶劑中，它具有比PVC樹月旨更高的耐熱性，還具有硬質材料所須要的各項物理機械性能（見表1）。

　　表1CPVC樹脂和PVC樹脂的性能比較性質維卡軟化溫度/C邵氏硬度D拉伸強度/MPa彎曲強度/MPa拉伸伸長率/線性熱脹系數/10導熱系數比熱容/性。

　　~40工也優于ABS和PP，制品長期在沸水中仍不變形。

　　83.6~125.4X10―5JAcmY°C）。因此用CPVC管輸送熱水時不用在管外保溫，勤儉開支又減輕管道的質量。

　　拉伸強度、蠕變性、毀壞強度等物理機械性能優于PVC樹脂。PVC氯化后，由于分子極性增高，材料的機械強度得到改善，較高溫度下（如100°c）的拉伸強度仍可達50MPa，90°C下CPVC樹脂的蠕變性仍比PP樹脂低一半，在100°c下使用50年后CPVC管子的圓周毀壞應力尚有2.2MPa.卓越的耐候性和耐腐蝕性：CPVC不只耐紫外線和大氣老化，常溫下還耐各類酸、堿介質，即使100°C仍耐次氯酸鈉溶液、乳酸、稀堿液等介質（見）。

　　CPVC樹脂的耐腐蝕性由CPVC樹脂溶解在某些極性溶劑中制成的涂料具有優良的耐腐蝕、耐候性能。

　　1942年德國法本公司首先以溶液法制得CPVC樹脂。1958年美國古德里奇公司的水相法工藝開發成功，1962年工業裝置投產，產品以GeonHT牌號投放市場。繼后，英國、法國、日本、比利時、南斯拉夫、前蘇聯等國家也分別建成消費裝置。美國古德里奇公司于1993年將PVC樹脂消費全副轉為消費CPVC，供應國內外市場，規模為2萬t/a.其它公司的規模為3~5kt/a（詳見表2）。由于許多國家將CPVC樹脂的產量計入PVC樹脂產量中，因此CPVC樹脂的產量難以準確統計，估計2000年世界產量為5萬~6萬t，其中硬質材料約占80%以上，其余為涂料。

　　表3我國CPVC樹脂消費狀況公司名稱消費工藝規模八kt/a）20世紀50年代末錦西化工鉆研院開端鉆研溶液法CPVC樹脂，70年代安徽省化工鉆研院用水相法鉆研CPVC獲得成功，并經過500t/a規模的“八五”攻關，實現工業規模的批量消費。80年代末，湖北省化工鉆研所對氣相法CPVC樹脂的工藝停止了鉆研，在襄樊化工廠建成小型消費裝置。據統計，我國CPVC樹脂總消費才干在萬噸以上，產量約3kt/a，主要消費廠見表3.表2國外CPVC消費狀況國家消費廠家工藝主要牌號備注美國水相法投產美國水相法英國水相法共6個牌號德國水相法德國溶液法法國水相法法國水相法比利時水相法南斯拉夫水相法前蘇聯物化鉆研院水相法曰本三菱化成水相法曰本德山積水水相法曰本碳化物水相法投產曰本鐘淵化學水相法投產曰本吉昂化學水相法曰本吉昂化學溶液法投產曰本東亞合成水相法投產吉化股份有限公司溶液法上海氯堿化工股份有限公司溶液法宜興山力高溫涂料廠溶液法欒城化工公司水相法錦化化工（集團）有限責任公司溶液法嘉興農藥廠溶液法無錫化工集團股份有限公司水相法常州燎原化工廠水相法宜賓天原集團有限公司溶液法武漢葛化集團有限公司氣相法青島海晶化工集團水相法濰坊亞星化工集團水相法襄樊化工二廠氣相法1消費辦法CPVC樹脂的消費辦法主要有3種，即溶劑法、水相法和氣相法。由不同辦法消費的CPVC樹脂在構造、性能上有較大的差異，不同辦法消費的CPVC樹脂又有不同的應用。溶劑法氯化是將PVC樹脂在鹵化烴溶液中停止氯化，產品為均質無規產物，易溶于四氫呋喃、二氯乙烷、氯苯等溶劑。所以，溶劑法CPVC樹脂產品主要用于油漆、纖維、粘合劑。水相法和氣相法消費的CPVC樹脂是非均質無規產物，在溶劑中其溶解度低，具有較高的耐熱性和物理機械性能，因此其產物主要用于管道、板材等硬質材料。由于環境的起因，特別是“蒙特利爾協議書”的規定，耗費大氣臭氧層的物質已受到限制和取締。因此原來溶劑法消費工藝已受到限制，除了用溶劑替代品繼續使用溶劑法消費涂料用CPVC樹脂外，水相法和氣相法的氯化工藝得到了推廣。

　　1.1溶劑法該工藝主要包括氯化、氯化溶液過濾、CPVC樹脂沉降、枯燥、溶劑回收等工序，用該法消費工藝流程長、本錢高、易形成環境污染，其消費流程見。

　　聚氯乙烯均質氯化消費工藝流程在搪瓷反饋釜內參與氯苯、二氯乙烷、四氯化碳等無水溶劑與PVC樹脂粉末，配制成10%~15%的懸浮液，攪拌升溫至70 ~90°C，以便使PVC逐漸溶解。而后在攪拌下參與丁腈類引發劑并向釜液通入氯氣，開端氯化。由氯化釜排出的尾氣經回流冷凝器后進入水吸收塔除去副產品氯化氫。依據CPVC樹脂試樣在丙酮中的溶解度來確定氯化的終點。經過氯化反饋后，反饋液經過冷卻、脫氣、過濾，除去雜質，濾液在噴膠塔中用沸水使CPVC樹脂析出。樹脂漿料在過濾器中分別出來。再經枯燥、過篩，制得產品。產品的含氯量為61%~65%. 1.2水相懸浮法聚氯乙烯非均質氯化消費工藝流程在搪瓷或鈦質反饋釜中參與定量水（或稀鹽酸）PVC樹脂粉末、分散劑和引發劑，配成15%~20%的PVC懸浮液，攪拌下升溫至50~70°Q通入氯氣反饋至含氯量合格。完成氯化反饋后，分別酸液，物料放入后解決釜洗滌、中和，再經離心、枯燥制得含氯量65%~67%的CPVC樹脂。常用的引發劑為偶氮二異丁腈，也能夠依靠UV引發。水相法消費1tCPVC的耗費定額為：PVC樹脂0. 52t、工藝水30t、電），其中含的HCl和少量氯氣用石灰水或稀堿水中和。

　　反饋液中質量分數為6%~8%的副產稀鹽酸230kgArCPVC）可用于進一步吸收制酸。水洗產生的稀酸性廢水量8~9V（t°CPVC）其中HCl質量分數在2%以下。擬用消石灰中和解決，枯燥尾氣中有少量粉塵，經布袋捕集后可達標排放。

　　水相法工藝近年有較大的開展，古德里奇公司及日本鐘淵公司為了制得加工性能更好的CPVC樹脂，他們對氯化原料PVC樹脂的氯乙烯聚合工藝及共聚改進辦法發表了大量的專利。如以DCPD為引發劑，聚乙烯醇為分散劑，當VCM轉化率抵達70% ~90%后，用同一個釜在高壓汞燈照耀下通氯氣氯化，將樹脂氯化至含氯量為66.5%，產物具有很好的穩定性（200°C炭化工夫為70min）。又如在PVC樹脂懸浮液中參與聚苯乙烯磺酸鹽、堿土金屬氯化物、聚丙烯酰胺等分散劑，氯化得到的產物具有良好的熱變色性。又如抗沖性能好的CPVC樹脂是在VCM懸浮聚合中參與總量為0.5%~2.0%、參與速度為0.1~ 10.0g/min的聚乙烯樹脂粉末（或PP樹脂粉末）制得PVC―PE（或PP）摻合物后，再按通常辦法氯化制得的。在后解決工藝改進方面，如用pKa<7檸檬酸鹽替代碳酸鹽解決氯化后CPVC樹月旨的穩定性有較大進步；再如含CPVC的酸性料液加二氧化硫與氫氧化鈉中和，而后水洗枯燥，產品的黃色指數僅為31.有報道后解決時參與馬來酸二丁基錫能夠改善CPVC樹脂的枯燥效率。后解決中參與肼、NaOH洗滌能夠進步產品的白度。光氯化的CPVC樹脂加工性能不如引發劑制得的CPVC樹脂。用兩步法氯化還能制得高含氯量（70%選擇適當的原料，水相法也能制得涂料用的CPVC樹脂，如用低聚合度（如300以下）的PVC樹脂水相法氯化，能夠制得溶解度甚好的產品替代溶劑法過氯乙烯應用于涂料。安徽省化工鉆研院近年開發成功水相法工藝的過氯乙烯樹脂，該技術不用溶劑，本錢低、產品質量抵達溶劑法水平。

　　1.3氣相法~400宗旨PVC樹脂粉末在紫外線照耀下，在轉鼓式或流化床反饋器中氯化得到CPVC樹脂。由于設施復雜、氯化時熱量轉移艱難和產物容易變黃等問題，目前該法工業消費的規模均較小。近年有大量專利披露該工藝改進的狀況：如多室流化床流化氯化；分段氯化（第一段―20~50°C、第二段70 ~120°C）；在Y射線輻照下氯化；在含氟、氯氣體中流化床氯化以進步樹月旨的熱穩定性等。

　　液氯氯化法是古德里奇公司20世紀80年代提出的新工藝。據介紹，該工藝能實現間斷性氯化。

　　2CPVC樹脂的加工依據市場用戶對CPVC材料的不同需求，加工廠家可提供硬質材料、涂料及粘合劑、合成纖維等不同類型的CPVC產品。

　　2.1硬質材料PVC樹脂中硬質材料占總產量40%以上，如不同規格的管材、管件、門窗、板材等。由于CPVC的耐熱性比PVC高35~40因此，能夠預見CPVC硬質材料將會有更寬泛的用途。美國住宅有100萬單元鋪設了CPVC冷熱水管，其使用結果標明：可長期輸送0.1MPa、82°c以上熱水。與PVC―樣，CPVC樹脂具有180~200°C的分解溫度，但CPVC樹脂熔融時的活動性不迭PVC，熔融粘度是PVC的3倍。因此，CPVC硬質材料加工時必需滿足兩方面要求：（1）參與一定助劑使活動溫度下降，進步熱穩定性，并且盡可才干口大加工溫度和分解溫度的差距；（2）參與助劑改善樹脂加工時的活動性，如參與CPE、MBS、ABS、EVA等高分子助劑。只有滿足以上兩點，使用PVC樹脂的加工設施（如助塑機、擠出機、壓板機等）便能夠成功地完成CPVC樹脂的加工。2.1.1擠出加工管材及異型材單、雙螺桿擠出機均能夠使用，機頭最好有水冷卻，以防過熱。腔壁最好鍍絡，以減輕粘壁。管材配方為：CPVC樹脂100份、MBS 50份、加工助劑3份、金屬類穩定劑1份、抗氧劑0.份、光滑劑3.5份。使用擠出機加工時，加工條件如表4.表4CPVC管材加工條件項目單螺桿擠出機雙螺桿擠出機擠出機類型轉速為201/min料筒溫度/模具溫度/多孔板CPVC樹脂的加工中需參與抗沖擊、加工活動改性劑。通常能夠使用含氯量為25%~40%的CPE或MBS30~40份。MBS等其它抗沖改性劑參與后能夠與樹脂及其它助劑摻合，也能夠在CPVC樹脂顆粒上接枝成合金。由于熱穩定性和粘度的因素，小口徑CPVC管比PVC管難于加工，應對擠出機的工藝參數仔細調試。

　　2.1.2壓延成型與PVC樹脂的板材相似，CPVC樹脂也可壓制成各種厚度的板材。配方中需參與一定量的抗沖擊、加工活動改性劑。0.08~1.00mm的薄片用壓延法加工，較厚的板材通常用層壓法成型。

　　該板材能夠車、銑、刨、焊。

　　2.1.3注塑成型CPVC的管件、儀表外殼通常用注塑法成型。

　　為了保障材料能充斥模腔，選用的CPVC樹脂聚合度較低或含氯量較低，如T281、H408等。典型的配方為：CPVC樹脂100份、馬來酸二丁基錫2份、二鹽2份、硬鈣0.5份、石蠟0. 5~1份、抗氧齊|J（BHT）0.5~1份、MBS2~4份、EVA4份。加工條件：料筒溫度Ci ~65MPa；熱扭變溫度95~105°C；沖擊強度（簡支梁）14kJ/m2. CPVC樹脂吸水性強。因此，在加工前樹脂2.2其它加工辦法與PVC硬質材料一樣，CPVC管材能夠用焊接、粘接辦法聯接。焊接加工時，用CPVC本體材料或PVCHT焊條，焊接速度要比PVC焊接慢50%，熱空氣溫度要控制好，當噴嘴為4mm，熱空氣溫度為290°C.焊面要預先打毛，通常不能用超聲波焊接。粘合以前，預先將粘合外表去月旨打毛，使用含CPVC樹脂的四氫呋喃溶液。CPVC樹脂還能夠制造發泡材料。

　　CPVC樹脂由于具有優良的耐腐蝕性、耐候性及耐燃性，又比PVC樹脂具有更高的耐熱性，因此不只在工業上與民用上大量用作管材，而且還可加工成注塑件、薄片等寬泛地用于電氣工業。3.1管材CPVC管材不只具有CPVC樹脂的各種性能，還具有以下特點。

　　可耐重大腐蝕和惡劣的環境侵蝕，可耐硫酸、鉻酸、鹽酸、磷酸、燒堿、礦物鹽、烴類有機物等化學腐蝕，因此在冶煉工業、石油化學工業、造紙業、電鍍業和民用排污管道上大量應用。氯堿廠寬泛用于輸送氯氣、熱鹽水、熱堿液。

　　密度又比金屬小（只是鋼管的1/5、銅管的1/6），因此，大量用于高層建筑的集中供熱系統、高下水系統。

　　料，也低于其它塑料，因此尤其合適于大型工業、民用建筑的熱水系統。

　　時，以CPVC塑料裝置本錢為1，則碳鋼為1.33、加強PE管為2.裝置方便：粘合、螺紋和焊接都能夠。

　　無毒，長期暴露于UV下仍堅持高強度，不產生對人體有害的物質。使用壽命長，戶外可達10 ~15年這是其它聚烯烴材料無法比較的。

　　依據以上特點，CPVC管材替代金屬材料及其它高分子材料，特別適用于熱、冷水管道系統，化學工廠輸送物料管道，尤其是較高溫度（95~100°C）的高腐蝕物料管道，如電解、冶金、石油化工、輕工、印染、電鍍、食品、造紙等工業領域。這些管道均合乎衛生要求，美國衛生基金會（NSF）已批準用于飲水系統及食品飲料的管道系統。

　　3.2涂料和粘合劑CPVC樹脂易溶于丙酮、氯化烴、四氫呋喃等溶劑中，可用來制造涂料。其形成的涂層具有優良的化學穩定性，耐酸、堿、酒精、光滑油、氧氣、臭氧等。還具有良好的耐水性，特別適用于潮濕地域。CPVC涂料還具有優良的防火性能，氧指數為60，自熄、不產生氣焰。

　　CPVC樹脂粘合劑用于CPVC與CPVC、CPVC與PVC的粘接，也可用于皮革粘接，其特點是機械強度高，耐化學性好。

　　3.3板材及電子工業用材料在化學及其它工業部門中大量使用板材制作設施、貯槽。與管材一樣，板材也同樣具有許多特點，替代金屬尤其是貴金屬制造設施。

　　3.4人造纖維及構造材料CPVC溶于溶劑后能夠紡絲。織成的布匹可制工作服、濾布、不燃降落傘、海底電纜外皮。用CPVC樹脂制成的泡沫塑料質輕、不燃。由CPVC樹脂制成的2Mm薄膜，負載電流為1. 36mA，體積電阻為3.5其它方面CPVC樹脂作為耐熱或阻燃改性劑參與其它塑料中，能夠改善材料的性能，擴充其它塑料的使用范圍。

　　CPVC樹脂因其具有消費工藝簡略、加工容易、材料性能好、消費簡直無三廢、投資少、原料來源充足等長處，從而擴充了PVC樹脂應用范圍，特別合適于我國中小企業的消費。我國對CPVC樹脂的開發工作較早，20世紀70年代即開端工藝及產品的加工鉆研。目前，我們與國外水平尚有一定差距，其起因主要是：⑴在研制過程中，國外很器重原料PVC的制備。按照產品的不同要求，選擇不同規格（聚合度、粘度、共聚單體）的PVC原料和工藝條件。消費CPVC樹脂所用的原料為高型號的PVC樹脂，目前國內僅有少數廠消費該種產品，且質量并不穩定。

　　由于消費規模小，難以實現自動化控制，因此CPVC樹脂的質量動搖大，影響加工及應用。

　　CPVC樹脂的加工未得到充分器重，不足對配合加工工藝系統的鉆研，產品種類少，消費量也低。

　　產品應用工作未仔細開發，未能得到各方面的認可。佑利公司用進口的CPVC樹脂每年加工1500t管材供應國內，為國產樹脂的應用做出很好的樣板。

　　如今已進入21世紀，迅速開展的建筑業為CPVC樹脂的應用提供了廣大的天地。能夠估計在國內各界的器重下，加大鉆研開發力度，這一材料國產化的進度一定會加快。

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