聚氯乙烯作為世界上產量第三的合成聚合物塑料，目前已在建筑、電纜絕緣、包裝材料、醫療器械、玩具和文具等多個領域被廣泛應用，那大家真的了解聚氯乙烯嗎？大家知道它是一種什么材料嗎？它有哪些用途？今天小編就帶大家一起盤點聚氯乙烯的知識，從聚氯乙烯是什么材料、聚氯乙烯的結構、主要用途以及基本性能四個維度一起了解聚氯乙烯。
一、聚氯乙烯是什么材料
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。聚氯乙烯早在1835年就為美國V·勒尼奧發現，用日光照射氯乙烯(VCM)時生成一種白色固體，即聚氯乙烯。聚氯乙烯PVC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，氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統稱之為氯乙烯樹脂。
二、聚氯乙烯的結構
PVC分子鏈中含有強極性的氯原子，分子間力大，這使得PVC制品的剛性、硬度、力學性能提高，并且有優異的阻燃性（阻燃性指物質具有的或材料經處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質）；但其介電常數和介電損耗角正切值比PE大。PVC樹脂含有聚合反應中殘留的少量雙鍵、支鏈和引發劑殘基，加上兩相鄰碳原子之間含有氯原子和氫原子，容易脫氯化氫，導致PVC在光、熱的作用下容易發生降解反應。PVC分子鏈上的氯、氫原子空間排列基本無序，因此其制品結晶度低，一般結晶度只有5～15%。
分子結構
三、聚氯乙烯的主要用途
聚氯乙烯塑料形態各異，差別很大，加工方法也多種多樣，可壓制、擠出、注射、涂層等。聚氯乙烯塑料常用于制造薄膜、人造革、電線電纜的絕緣層，硬質制品，地板、家具、運動器材等
PVC聚氯乙烯制品一般可分為硬質和軟質兩大類。硬制品加工中不添加增塑劑，而軟制品則在加工時加入大量增塑劑。PVC聚氯乙烯本來是一種硬性塑料，它的玻璃化溫度為80～85℃。加入增塑劑以后，可使玻璃化溫度降低，便于在較低的溫度下加工，使分子鏈的柔性和可塑性增大，并可做成在常溫下有彈性的軟制品。一般軟質PVC塑料所加增塑劑的量為PVC的30％～70％。
PVC聚氯乙烯在加工時添加了增塑劑、穩定劑、潤滑劑、著色劑、填料之后，可加工成各種型材和制品。PVC的具體用途如下：
1、PVC型材、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，目前其應用量在全國范圍內仍有較大幅度增長。
2、PVC管材
PVC管材是PVC第二大消費領域，約占其消費量的20％左右。在我國，PVC管較聚乙烯（PE）管和聚丙烯（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、PVC薄膜
PVC薄膜是PVC第三大消費領域，約占其消費量的10％左右。利用壓延機可將PVC制成規定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法生產的薄膜稱為壓延薄膜。也可以將PVC的粒狀原料利用吹塑成型機吹制成薄膜，用這種方法生產的薄膜稱為吹塑薄膜。薄膜的用途很大，可以通過剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。
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、PVC包裝材料
PVC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。
7、PVC護墻板和地板
PVC護墻板主要用于取代鋁制護墻板。PVC地板磚中除一部分PVC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、PVC日用消費品
在我們的日常生活領域中處處可見到PVC產品。PVC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PVC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。PVC還用于許多體育娛樂品，如玩具、唱片和體育運動用品。
四、聚氯乙烯的基本性能
常規性能：PVC樹脂是一種白色或淡黃色的粉末，比重1.35～1.45；PVC制品的軟硬度可以通過加入增塑劑的含量來調節，能做出不同軟硬度的制品。純PVC的吸水率和透氣性都很小。
本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯PE、聚苯烯，差于聚苯乙烯PS，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟制品柔而韌，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折處會出現白化現象。
溶解性能：聚氯乙烯耐水、濃堿、非氧化性酸、鏈烴、油和臭氧。氧化性酸（如硫酸、硝酸、鉻酸）能腐蝕聚氯乙烯。
聚氯乙烯為極性高聚物，其溶解參數約為9.5。聚氯乙烯能溶于四氫呋喃、環己酮、甲乙酮或丙酮與二硫化碳的混合物，以及四氫糠醇、二惡烷、二氯乙烷、鄰二氯苯、甲苯等。聚氯乙烯的溶解性與分子量有很大關系，分子量越大，溶解性越差。通常浮液樹脂比懸浮樹脂的溶解性差。
力學性能：聚氯乙烯分子中含有大量的氯原子，分子極性較大，分子間作用力較強，大分子的斂集程度高，鏈間距離2.8×10-10m，遠較聚乙烯PE的斂集程度（4.3×10-10m）小，所以聚氯乙烯的拉伸強度、壓縮強度較高，硬度剛度較大，而沖擊強度、斷裂伸長率較小。由此可知，PVC具有較高的硬度和力學性能，而且隨分子量的增大而提高，但隨溫度的升高而降低。PVC中加入的增塑劑含量不同，對力學性能影響很大，力學性能隨增塑劑含量的增加而下降。PVC的耐磨性一般，硬質PVC的靜摩擦系數是0.4～0.5，動摩擦系數是0.23。
熱學性能：PVC的線膨脹系數比較小，并具有難燃性，氧指數高達45%以上。聚氯乙烯的最大特點是阻燃，因此被廣泛用于防火應用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫HCI)、和其他有毒氣體，例如二惡英。聚氯乙烯的燃燒分為兩步。先在240℃-340℃燃燒分解出氯化氫氣體和含有雙鍵的二烯烴，然后在400-470℃發生碳的燃燒。
熱穩定性：PVC的熱穩定性很差，純PVC樹脂在140℃就開始分解，到180℃就立刻加速分解；而PVC的熔融溫度為160℃，因此純PVC樹脂很難用熱塑性的方法加工。聚氯乙烯樹脂的軟化度低，約為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℃。即使是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HCI氣體逸出。說明其分子結構中存在不穩定的結構。時間越長、降解越多、溫度越高，降解速度越快，氧氣或空氣的存在下降解速度更快。
支化度較小，玻璃化溫度77~90℃，170℃左右開始分解 ，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。
電學性能：PVC是一種電性能較好的聚合物，但由于本身極性較大，其絕緣性不如PE、PP，介電常數、介電損耗角正切值、體積電阻率較大，對水等導電物質清河性較大，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。
PVC的電性能受溫度、頻率、添加劑的品種影響較大，自身的耐電暈性也不好，一般只適用于低壓、低頻絕緣材料。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，偶極鏈段受到主鏈原子的限制，不能移動，因而并不產生偶極化作用，可作為室溫的高頻絕緣材料。作電線絕緣用時，懸浮樹脂的點券絕緣性比浮液樹脂高10到100倍。降解產生的氯離子的存在會降低電絕緣性。
環境性能：PVC可以耐大多數的無機酸（發煙硫酸和濃硝酸除外）、無機鹽、堿、多數有機溶劑（如乙醇、汽油和礦物油），適合做化工防腐材料。PVC在酯、酮、芳烴、鹵烴中會溶脹或者溶解，其中最好的溶劑是四氫呋喃和環己酮。PVC不耐光、氧、熱，極易發生降解，引起制品顏色變化（白色→粉紅色→淡黃色→褐色→紅棕色→紅黑色→黑色）。
以上便是聚氯乙烯的知識，通過上面的知識大家是否撐握了聚氯乙烯是什么材料？聚氯乙烯的結構、主要用途及基本性能的知識？歡迎大家在評論區給我留言，同時也歡迎大家一起在評論區討論交流關于聚氯乙烯的相關知識，我在評論區等你們~
