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聚氯乙烯覆盖领域
聚氯乙烯,聚氯乙烯(
p>
IUPAC
聚氯乙烯)通常缩写为
PVC<
/p>
,是广泛使
用的热塑性聚合物。
在讲究效
益的年代,
它是一个化工行业的最有价
值的产品。在世界各地,
超过
50%PVC
制造工程施工中的应用。作为
一种建筑材料,
PVC
便宜,耐用,易于装配。近年来
,
PVC
已取代传
统的建筑材料,如木
材,混凝土和粘土许多领域。
聚氯乙烯应用于各种领域。
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作为硬性的塑料,
它可以作为乙烯基壁板,
磁条卡,门窗型材,留声机记录(这是长期黑胶唱片的来源)
,管材,
< br>管道和导管装置。
因为它的价格低廉性和灵活性,
该材料
通常用在塑
料压力管道系统在水和污水处理行业的管道。
PV
C
管管道设备通常
是白色的,而不像
A
BS
,它常用的是灰色、黑色和白色。
它可以通过加入增塑剂制成更柔软,
更灵活的,
最被广泛使用
的邻苯
二甲酸盐。
以这种形式应用于衣服和室内装潢,
使软管和油管,
地板,
屋顶膜和电缆绝缘
。它也常用在面塑。
聚氯乙烯是由氯乙烯单
体聚合生成的,
如图所示。
因为它的质量约有
< br>57%
是氯,一定质量的
PVC
需要的石油比许多其它的聚合物少。
历史
聚氯乙烯是在第十九世纪至少两
个不同的情况下被偶然发现的,
首先
是在
1835
年由
亨利·
维克多发现
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和在
1872
年由欧根鲍曼发现。
在这
两种情况下,
该聚合物以白色固体的形式出
现在烧瓶内,
而暴露在阳
光下的氯乙烯已经没有了。
在
20
世纪初,俄国化
学家
Ivan Ostromislensky
和德国化学公司
riesheim-Elektron
的
弗里茨都试图在商业产品中使用
PVC
(聚氯乙
烯)
,但难以加工
硬脆的聚合物,有时会阻挡了他们
的努力。
在
1926
年,
瓦尔多西蒙和
B.F.
古德里奇公司开发的一种方法
,
增塑
PV
C
与各种添加剂混合,其结果是一个更灵活更容易处理的材
料,
很快取得了广泛的商业用途。
聚氯乙
烯是我们最常见的合成材料之一。常被称为“
PVC
”或“醋酸
乙烯,
聚氯乙烯是一个巨大的通用树脂,
在数千种不同的配方和配置
出现。在
1992
年的美国,我们生产了超过
10
亿英镑的
PVC
树脂。在
塑料中,它的数量仅次于聚乙烯。<
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PVC
是迄今为止最常见的
建筑塑
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料
,其中在
1992
年就有
630
亿磅树脂在使用。
P
VC
化合物(树脂结
合各种添加剂)出现在下水道,电线护套,
地板,挡雨板等不同应用
中(见附表)
。
然而一些乙烯产品如墙板和地板一直受批评,
最近整个
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PVC
产业因为
受到火灾环境影响而下降。
最大的最近的这些攻击的目的是不仅在
PVC
产业,工业社会的
氯的使用也成为更广泛的问题。据报道在最近
的
EBN
的问题,
为了一系列的健康和环境,
绿色和平组
织呼吁淘汰所
有氯基产业,包括
PVC
。与绿色和平组织有较少的政治关系的组织也
公开表示反对氯的使用,虽然不是特别强烈
反对
PVC
。这些组织包括
在大湖国际
联合委员会(
IJC
)和美国公共卫生协会(
< br>APHA
)。
在所有的宣传之
后,
许多开发商和建筑师开始讨论寻找
由
PVC
材料制
成明智替代品
然而,<
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要作出明智的选择,
特别是在这样一个有争议的
< br>辩论,知道一些背景是很有用的。
PVC
生产工艺
PVC
是由氯、碳和氢组成。最多的氯来自常见的石盐(氯化钠)的盐
水溶液。该氯气通过电解分离:强电流穿过电解质溶液,
(带负电荷)
的阴极吸引了钠离子,而氯气在阳极收集。
直到最近,
在电解过程需要使用液态汞作为阴极,
废液经常是有
污染
有毒的汞的副产物。大多数制造商不再使用汞,但仅在
19
92
年,美
国就有
14
%的氯的生产使用汞。
今天最常见的氯的分离过程中
,美国
77
%的生产依赖于电解槽中的
隔膜。一个新的以膜为基础的方法被采用,与其他系统相比,由于它
采用新设备,
既节能和产生的副产物也存在较高的价值。
此
膜技术约
占了
7
%的氯的生产。
全球范围内,
PVC
行业是工业氯的最大的单一消费,使用约所生产的
氯的
30%
。其余的进入纸的生产,农药,医药,以及其他一系列巨大
的产
品工艺。
由于担心它们对臭氧层的伤害,
一些含氯制冷剂和推进
剂(
CFCs
和
HCFCs
)正被淘汰。
除了氯气
,盐电解还生成烧碱(氢氧化钠),在许多其他行业用于制
肥皂,
纸,
人造丝,
并作为中和剂。
虽然最
初在烧碱的生产的过程中,
氯是多余的副产品,由于氯的需求增加了很多,烧碱变得相对
便宜,
也就导致其更多的使用和更多的生产工艺。
PVC
树脂的
57
%(重
量)的是氯,其余的是氢和碳,其中来自化石燃
料:主要是天然气和石油。
今天几乎所有的
PVC
乙烯,是由许多石化
工业生产的。在美国,乙烯是乙烷在约
800
℃
的反应器中(乙烷是一
个轻量级的烃,天然气精炼过程中提取)裂解生成的,许多生产乙
烯
的副产物(烯烃,二烯烃,甲烷)被用于其他行业。与一个旧的过程
< br>相结合,
用氯气生产氯乙烯乙炔,
而不再基于有竞争力的
乙烯的生产
过程,
仍然在一个或两个有大型基础设施固定投资生
产商的工厂中使
用。
乙烯和氯气进行
反应,生成
1,2-
二氯乙烷(
EDC
),然后转化为氯乙
烯。在常温和常压下的氯乙烯,通常在产业
作为
VCM
(“氯乙烯单
体”)。
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EDC
转换成氯乙烯的副产物是盐酸。
EDC
是由乙烯和氯气反应而来,期中有两个过程:一种是采用
纯氯和
乙烯直接氯化;另一种是乙烯结合盐酸氧氯化(见公式)。氧氯化过
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