聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)，簡稱PVC，是我國重要的有機合成材料。其產(chǎn)品具有良好的物理性能和化學性能，廣泛用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日用生活、包裝、電力、公用事業(yè)等領域。

從產(chǎn)品分類看，PVC屬于三大合成材料(合成樹脂、合成纖維、合成橡膠)中的合成樹脂類，其中包括五大通用樹脂，聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚乙烯PS、ABS樹脂。

一、聚氯乙烯簡介

聚氯乙稀是一種無毒、無臭的白色粉末?；瘜W穩(wěn)定性很高，具有良好的可塑性。除少數(shù)有機溶劑外，常溫下可耐任何濃度的、90%以下的、50~60%的硝酸及20%以下的燒堿，對于鹽類亦相當穩(wěn)定；PVC的熱穩(wěn)定性和耐光性較差，在140℃以上即可開始分解并放出氯化氫(HCl)氣體，致使PVC變色。電絕緣性優(yōu)良，一般不會燃燒，在火焰上能燃燒并放出HCl，但離開火焰即自熄，是一種“自熄性”、“難燃性”物質(zhì)。主要用于生產(chǎn)透明片、管件、金卡、輸血器材、軟、硬管、板材、門窗、異型材、薄膜、電絕緣材料、電纜護套、輸血料等。

聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度n一般在500~20000范圍內(nèi)，其分子結(jié)構(gòu)式如下：

二、聚氯乙稀的分類及表示方法

1、聚氯乙稀的分類

根據(jù)生產(chǎn)方法的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)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(lián)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(lián)劑聚合而成的樹脂。

根據(jù)氯乙烯單體的獲得方法來區(qū)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(tǒng)稱為乙烯法)。

根據(jù)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。懸浮法聚氯乙烯是目前產(chǎn)量大的一個品種，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。下面圖表列出這四種聚氯乙烯的基本特性。

圖表1：聚氯乙烯樹脂

2、聚氯乙稀的命名

懸浮法聚氯乙烯按黏度[1]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；下面圖表為國產(chǎn)懸浮法聚氯乙烯的特性。

圖表1：懸浮法聚氯乙烯樹脂

乳液聚合生產(chǎn)所得的聚氯乙烯稱乳液法聚氯乙烯(Emulsion poly-merixation)。它是糊狀樹脂，分子量較高，顆粒較細。乳液法聚氯乙烯的型號為RH-x-y,其中R-乳液法；H-糊狀樹脂；x-樹脂烯溶液的黏度；y-糊黏度[2]。x分1、2、3型，1型黏度為2.01-2.4mPa·s，2型黏度為1.81～2.00mPa·s，3型黏度為1.60～1.80mPa·s。y分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，Ⅰ號糊黏度不大于3,000mPa·s，Ⅱ號糊黏度為 3000～7000mPa·s，Ⅲ號糊黏度為7,000～10,000mPa·s。

本體法聚氯乙烯[palyvinyl chloride(bulk polymerization)]我國已有生產(chǎn)，四川宜賓天原、內(nèi)蒙古海吉兩家企業(yè)，該方法產(chǎn)品透明度和絕緣性高于其它方法。溶液聚合聚氯乙烯樹脂多用于表面涂層方面。在度溫20～30℃或0℃以下的低溫下進行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。低溫聚合的聚氯乙烯分子量高、結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)規(guī)整性好，玻璃化溫度高，耐熱性、耐溶劑性好。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。

[1]指1%的1,2-溶液，20℃測定的黏度。

[2]指聚氯乙烯與鄰二甲酸二辛酯為1:1,在25℃放置24小時測定的黏度。

三、聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的比較

我國PVC產(chǎn)量自20世紀90年代以來有了快速發(fā)展，但仍然趕不上發(fā)展更快的PVC制品加工需求，自給率只能保持在70%左右。需求的旺盛，國內(nèi)乙烯資源的不足，反傾銷終裁后進口量的下降，國際原油和石化產(chǎn)品的價格不斷上升使乙烯法生產(chǎn)成本相應升高，也使得電石法成為許多企業(yè)的工藝。

隨著近五年國際原油價格的居高不下，以石油天然氣路線制聚氯乙烯的工藝路線將會受到乙烯供應的限制及成本的影響，近一段時期內(nèi)，在市場競爭上不如電石法PVC價格低。目前我國PVC生產(chǎn)以電石法為主。根據(jù)我國現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)和PVC行業(yè)國內(nèi)競爭力的狀況分析，今后西部地區(qū)(包括寧夏)建設電石法PVC項目尚有競爭優(yōu)勢，但也不容樂觀。

1、電石法與乙烯法原料路線不同，前者約耗電3000KWH/T(包括制，用電，)約耗電石1.5T/T，后者約耗電3000KWH/T，約耗乙烯0.5T/T。電石耗電約3500KWH/T，因此，電石法PVC實際上以電為主要原料，綜合耗電約8250KWH/T。所以，供電與電價是電石法PVC生產(chǎn)的關鍵所在。從自備熱電平衡的角度出發(fā)，將大大縮減PVC的生產(chǎn)成本。在建設周期尚不能同步的情況下，可先期收購并改造發(fā)電機組，為一期工程供電供汽，考慮正常發(fā)電利潤(約8%)的電力成本比網(wǎng)上供電價格要低50%左右，從而保證了把電石法PVC成本控制在較低的范圍內(nèi)的目標，與乙烯法PVC比較具有相當?shù)氖袌鰞r格競爭力。

2、電石法與乙烯法PVC相比，前者生產(chǎn)中有一種副產(chǎn)品：電石渣漿，即含20%左右Ca(OH)2 的飽和溶液，可用其作為發(fā)電煙氣的脫硫劑，而剩余的部分可以進行壓濾，其中Ca(OH)2 96%以上的固相用于生產(chǎn)水泥，其含Ca(OH)2 5%左右的液相全部回收使用?，F(xiàn)在有一種干法乙炔生產(chǎn)技術值得關注，可以較好的改善生產(chǎn)過程對社會環(huán)境的影響，特別是節(jié)水、減少固體及氣體廢物的排放量，降低對電的使用量。

3、大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)是實現(xiàn)清潔工藝的基本條件。實際上，電石法PVC三廢的處理技術上是基本成熟的。只是，以前電石法PVC企業(yè)主要分布在西部地區(qū)，規(guī)模小，實力差，技術落后，沒有經(jīng)濟能力去解決。大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)不僅具備綜合利用，變廢為寶，大幅度降低三廢處理條件，還可為社會提供具有可觀效益的產(chǎn)品。如用電石渣做水泥，20萬噸/年規(guī)?？梢员１荆?00萬噸/年的規(guī)?？捎?。西部的電石法PVC生產(chǎn)企業(yè)有望成為電石法PVC清潔生產(chǎn)工藝的開拓者。此外，從可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā)，采取諸如膜過濾，生化處理等技術達標排放。

不管是電石法還是乙烯法PVC生產(chǎn)路線，后都是由氯乙烯單體聚合生成PVC。氯乙烯單體合成方法主要有乙炔法、聯(lián)合法、烯烴法、乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五種，我國目前普遍采用的為乙炔法(電石法)和乙烯氧氯化法兩種。當前我國氯堿工業(yè)大部分采用電石法生產(chǎn)PVC以平衡。雖然此法耗能較高，但因此方法具有低，設備簡單、轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品純度較高等特點，所以，電石法在我國PVC生產(chǎn)中占有很大比例。

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