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材料期末報告 PVC( 聚氯乙烯 ). 4a240051 盧 彥 甫 4a240074 莊雲凱 4a240075 陳家興 老師 : 蔡明雄. PVC 是什麼?. PVC 是聚氯乙烯的簡稱,英文為 Polyvinylchloride ,被國際綠色和平組織稱為「毒塑膠」,卻也因為便宜、製造方便,而成為產量僅次於 PE 的第二大泛用塑膠,廣泛存在於我們的生活周遭,嚴重威脅著我們的環境與身體健康。
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材料期末報告PVC(聚氯乙烯) 4a240051盧彥甫 4a240074莊雲凱 4a240075陳家興 老師:蔡明雄
PVC是什麼? • PVC是聚氯乙烯的簡稱,英文為Polyvinylchloride,被國際綠色和平組織稱為「毒塑膠」,卻也因為便宜、製造方便,而成為產量僅次於PE的第二大泛用塑膠,廣泛存在於我們的生活周遭,嚴重威脅著我們的環境與身體健康。 • PVC是五大泛用塑膠(PE、PVC、PP、PS、ABS)中唯一的含氯塑膠。由於含氯的緣故,使其可藉由塑化劑的添加,而改變柔軟度。不添加任何塑化劑的PVC,像水管那麼硬,但添加了塑化劑的PVC,可像保鮮膜那麼軟。 因此,一般依PVC的柔軟度,將PVC區分成軟質PVC與硬質PVC。也由於這個特性,降低了其終端產品的生產技術門檻與成本, 讓生產者可以很方便地製造柔軟度不同的各種產品。 • 除了塑化劑外,PVC的熱安定性是很差的。為了避免PVC產品在太陽或高溫下的裂解,還必須添加安定劑,通常為鉛、鎘、鋅等重金屬。因此,PVC並不只是PVC,還含有一些對健康與環境有害的塑化劑與安定劑;完全不添加任何東西的PVC本身雖不毒,但也沒有用處。 • 是故,國際綠色和平組織之所以會稱PVC為「毒塑膠」,不是指不含任何添加劑的PVC本身而言,但也不光指含有添加劑的PVC產品而言,而是因為其整個生命週期,從原料開採、製造、使用、到廢棄的所有階段,皆會對環境與人體健康造成危害。
PVC性質 • 聚氯乙烯的最大特點是阻燃,因此被廣泛用於防火應用。但是聚氯乙烯在高溫下的燃燒過程中會釋放出氯化氫、氯氣和其他有毒氣體。 • 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,然後在400-470℃發生碳的燃燒。
PVC結構 • -CH_2-CHCl-CH_2-CHCl-CH_2-CHCl-
物理和化學性質 • 穩定;不易被酸、鹼腐蝕;對熱比較耐受 • 聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值為40以上)、耐化學藥品性高(耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉)、機械強度及電絕緣性良好的優點。 • 聚氯乙烯對光、熱的穩定性較差。軟化點為80℃,於130℃開始分解。在不加熱穩定劑的情況下,聚氯乙烯100℃時即開始分解,130℃以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體,(氯化氫氣體是有毒氣體)使其變色,由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽光中的紫外線和氧會使聚氯乙烯發生光氧化分解,因而使聚氯乙烯的柔性下降,最後發脆。從這裡不難理解,為什麼一些PVC塑料時間久了就會變黃、變脆的原因。 • 具有穩定的物理化學性質,不溶於水、酒精、汽油,氣體、水汽滲漏性低;在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50—60%的硝酸和20%以下的燒鹼溶液,具有一定的抗化學腐蝕性;對鹽類相當穩定,但能夠溶解於醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機溶劑。
生產與應用 • 聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應製成。由於其防火耐熱作用,聚氯乙烯被廣泛用於各行各業各式各樣產品: 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建築裝潢用品、傢俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具(如有名的義大利「Rody」跳跳馬)、動漫公仔、門簾、捲門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。 • 目前使用較多的PVC生產工藝是懸浮聚合生產工藝。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應釜中,然後加入引發劑和其它助劑,升溫到一定溫度後VCM單體發生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續的攪拌使得顆粒的粒度均勻,並且使生成的顆粒懸浮在水中。因反應是放熱反應,必須配備有效的除熱換熱裝置:如夾套冷卻水、釜頂冷凝器。而且,因為PVC的密度比VCM的密度大。反應過程中隨著PVC的不斷生成,反應釜內液相的體積會不斷收縮,必須不斷加入純水以維持適當的壓力。在不同的聚合溫度下,VCM聚合生成PVC的聚合度不同。控制不同的聚合溫度可以生成不同牌號(聚合度不同牌號不同)的PVC樹脂。 • 生成的PVC料漿經過汽提塔脫除殘餘的VCM氣體(經回收系統回收後與新鮮VCM按一定比例循環使用),然後經過離心脫水,乾燥床乾燥、篩分後包裝成產品。一般經後處理後PVC粉中的VCM含量小於1PPM。
回收及循環再用 • 資源回收再利用:塑膠分類標誌中,PVC代碼是3(3字在三個循環再用箭號中心) • 塑料本體底部或包裝上須列明,以便消費者及回收商能分類妥當。
安全與危害 • 美國自1970年代開始,注意到聚氯乙烯工廠的工人有某種惡性肝癌。歐洲與澳洲也開始注意到聚氯乙烯工廠的工人有數種癌症。 • 其主要問題在於: • PVC一定要有添加劑或增塑劑才可用,這些大多有害,可能滲出或氣化。 • 部份添加劑會干擾生物內分泌(影響生殖機能),部份可增加致癌風險。 • 焚化PVC垃圾,會產生致癌的戴奧辛(Dioxin)而污染空氣。
參考資料 • http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%81%9A%E6%B0%AF%E4%B9%99%E7%83%AF • http://baike.baidu.com/view/93589.htm