为什么pvc的热稳定性比较差

纯PVC树脂对热极为敏感，当加热温度达到90°C以上时，就会发生轻微的热分解。当温度达到120°C时，就会发生明显的热分解反应，使PVC树脂颜色逐渐加深。PVC的热降解机理非常复杂，但PVC的热分解反应的实质就是由于脱HCl反应引起的一系列反应，最后导致大分子链的断裂造成PVC树脂失效。

实践证明，添加PVC热稳定剂是提高PVC热稳定性的有效办法。它具有以下功能：一是置换活泼、不稳定的取代基；二是吸收并中和PVC加工过程中放出的HCL，消除HCL的自动催化降解作用；三是中和或钝化对降解起催化作用的金属离子及其他有害杂质；四是通过多种形式的化学反应可阻断不饱和键的继续增长，抑制降解着色。

PVC是由氯乙烯单体经自由基引发聚合而成的。在反应中，分子链在增长过程中，会发生链转移反应而生成叔碳原子，与叔碳原子相连的氯原子与氢原子，因电子云分布密度小而键能低，成为活泼原子，很容易与相邻的H和Cl脱去一份HCl。PVC树脂的分子结构是按下式所示的首尾相连而排列的：

若PVC树脂纯属上述的线形结构，而且都是仲碳原子与氯原子结合的，那么，其稳定性是比较好的。

但事实上，即使纯度很高的PVC树脂，在100℃以上就开始分解出HCl，这就说明其分子结构中，仍存在不稳定的因素。

造成PVC不稳定结构被认为在氯乙烯的自由基引发聚合中，分子上可能包含下述结构

上述结构中，一端含有仲、叔氯，一端有β不稳定基团，结构中还有氧的存在。究其原因，可能是一部分是由引发剂过氧化还原而生成，另外含氧结构可能是因微量氧存在下的聚合反应或由聚合物后氧化而成。 由于PVC的热稳定性不好，所以必须加入相应的稳定剂，修补PVC链的缺陷，同时及时吸收PVC脱氯产生的HCL。同时由于PVC粘度大、剪切大的加工特点，加入稳定剂的同时必须要加入相应的润滑剂如聚乙烯蜡等。

聚乙烯蜡， 即PE蜡，低分子量的聚乙烯，由乙烯直接聚合而成，由不同的合成工艺、催化体系合成的产品在分子量、分子量分布和分子链结构上均有差异，相应产品的性能也会有明显的差别。PE蜡通常为白色粉末，平均分子量一般在1500-5000，熔点在100-120度。它在PVC加工中有着优异的外润滑效果，可以有效改善PVC加工的流动性、产量、分散、表面光亮度和脱模性。由于其分子量大、熔点高，高温稳定性非常好，在高温和高剪切条件下都显示极强的外润滑效果。

聚乙烯蜡产品可有效提高PVC动态热稳定性和加工过程的流动性， 增加PVC制品的挤出效率，提高制品的表面光泽度，并且有效减少PVC制品加工过程的析出现象。

国内市场上的PE蜡大多分为几种: 乙烯均聚合成PE蜡，该法生产的PE蜡外润滑性能好，光泽度高，分子量分布窄，品质非常稳定，代表产品如美国霍尼韦尔公司的A-C 系列； 低分子量聚乙烯裂解产物，俗称裂解蜡，该裂解工艺简单容易操作，但是产物的分子量分布随生产工艺有一定的波动，品质相对较好，仍会有少部分的低熔点组分； 乙烯聚合过程中的副产品，俗称副牌蜡，通过精制工艺，进行提纯得到的PE蜡，该产品粘度低、熔点高，外润滑性能优异，价格低廉，但品质随原料和工艺的变化有一定的波动，由于精炼工艺的特点，产品中难免会有较多的低熔点组分。

PVC热稳定性不行，必须使用热稳定剂进行稳定，防止PVC黄变。很多厂家偷工减料，用的热稳定剂质量很差，导致PVC的热稳定性不佳。另外，增塑剂往往使用的也是回收的聚酯废料生产的增塑剂，容易被氧化变色。

下次采购，换一家好一点品牌厂家的产品就可以了。

2、拉伸密度及韧性较差。好的PVC管材其拉伸密度曲线应存在鲜明屈服，蔓延率较大，而差的管材经常表示为脆性，蔓延率低而易断裂。 3、软化温度较低，易于遇热变形。表示在试验性能上，即是维卡软化温度较低（小于79），有些厂家为提高软化温度，简朴地在配料时加大填料量，这样做的确可提高软化温度，但却使管材其它性能，特别是抗冲击性，拉伸密度、韧性大大降低，因此要提高软化温度，而不降低或很少降低其它性能，就应在助剂挑选、材料配比、生产工艺、及生产机器上下工夫，不可冒昧处理。

以上就是PVC管材的一些缺点，但只要选对好的管材生产厂家，管材用几十年不成问题，例如聚大管材，管用70年。

PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3，软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂（这也是软PVC与硬PVC的区别），容易变脆，不易保存，所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为60%，其次是包装行业，还有其他若干小范围应用的行业。

由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造插头、插座、开关和电缆。在日常生活中，聚氯乙烯用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等！

聚氯乙烯是由乙炔气体和氯化氢合成氯乙烯， 再聚合而成。具有较高的机械强度和较好的耐蚀性。可用于制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔、气体液体输送管，还可代替其它耐蚀材料制造贮槽、离心泵、通风机和接头等。当增塑剂加入量达30%～40%时，便制得软质聚氯乙烯，其延伸率高，制品柔软，并具有良好的耐蚀性和电绝缘性，常制成薄膜，用于工业包装、农业育秧和日用雨衣、台布等，还可用于制作耐酸碱软管、电缆包皮、绝缘层等。

● 氯化聚氯乙烯(CPVC) 发生热降解时会发生变色，检测材料的变色是CPVC的热稳定性表征之一；

● 氯化聚氯乙烯(CPVC)氯原子含量，与CPVC的热稳定性存在相关性。

热不稳定性 机理

※ 分子量和分子量分布的影响：

CPVC氯化过程中，会有一些副反应，容易发生会产生双键，引发断链，发生接枝、交联等现象，形成许多小分子链；表现为CPVC的聚合度降低；

小分子链具有不稳定的端基，容易成为CPVC降解的起点，导致受热脱出HCl，从而降低热稳定性。

GPC对样品聚合度进行对比研究发现，聚合度与热稳定性具有相关性。

http://baike.sogou.com/v62931583.htm

理化性质：

稳定；不易被酸、碱腐蚀；对热比较耐受

聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。

聚氯乙烯对光、热的稳定性较差。软化点为80℃，于130℃开始分解。在不加热稳定剂的情况下，聚氯乙烯100℃时即开始分解，130℃以上分解更快。受热分解出放出氯化氢气体，（氯化氢气体是有毒气体）使其变色，由白色→浅黄色→红色→褐色→黑色。阳光中的紫外线和氧会使聚氯乙烯发生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后发脆。从这里不难理解，为什么一些PVC塑料时间久了就会变黄、变脆的原因。

具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一定的抗化学腐蚀性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。

工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约5%），所以聚氯乙烯没有明显的熔点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（

1.82MPa负荷下）为70-71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。

工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万。硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料。

材料性质

密度 1380 kg/m3

杨氏弹性模量(E) 2900-3400 MPa

拉伸强度(σt) 50-80 MPa

Elongation @ break 20-40%

Notch test 2-5 kJ/m2

玻璃转变温度 87℃

熔点212℃

Vicat B1 85℃

导热率(λ） 0.16 W/m.K

热膨胀系数(α） 8 10-5 /K

热容(c) 0.9 kJ/(kg·K)

吸水率(ASTM) 0.04-0.4

折射率硬质成型品 1.52~1.55

Price 0.5-1.25 €/kg

聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。

聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。

它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。

纯的聚氯乙烯的密度为1.4g/cm3,加入了

增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般为1.15-2.00g/cm3。

硬聚氯乙烯有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。

软聚氯乙烯的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、、拉伸强度会降低。

聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。由于聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出HCL气体，使聚氯乙烯变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在-15~55℃之间。

特点：

无定形料，吸湿性小，流动性差，为了提高流动性，防止发生气泡，宜事先干燥。

2.极易分解，特别是在高温下与钢、铜接触更易分解（分解温度200度）。成型温度范围小，必须严格控制料温。

3.使用螺杆式注射机及直通喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料。

4.模具浇注系统应粗大，浇口截面宜大，模具应冷却，模温30-60度，料温160-190。