引言

聚氯乙烯（PVC），是五大通用樹(shù)脂之一，也是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品之一。它的全球使用量在各種合成材料中高居第二，中國(guó)是PVC在全球消費(fèi)量及進(jìn)口量最大、發(fā)展最快和最具市場(chǎng)潛力的國(guó)家。聚氯乙烯分子中由于C—Cl鍵的偶極影響，它是一種極性很強(qiáng)的材料。其產(chǎn)品根據(jù)含增塑劑量分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)、軟質(zhì)三種材料。制備PVC有四種方法：懸浮法、本體法、乳液法和溶液法，其中懸浮法最為普遍。目前，PVC的生產(chǎn)工藝主要有電石法和乙烯法兩種。由于其具有難燃、抗化學(xué)腐蝕、耐磨、電絕緣性優(yōu)良和機(jī)械強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、日用品、包裝以及電力等方面具有廣泛的應(yīng)用。

一．PVC的物化性質(zhì)

聚氯乙烯樹(shù)脂，(Poly vinyl chloride)，分子式為(C₂H₃Cl)_x，本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，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(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。相對(duì)密度為1.4g/mL at 25 °C(lit.)。低分子量的易溶于酮類、酯類和氯代烴類溶劑。高分子量的則難溶解。具有阻燃（阻燃值為40以上）、耐化學(xué)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(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。但其耐熱性較差，軟化點(diǎn)為80℃，于130℃開(kāi)始分解變色，并析出HCI。根據(jù)不同用途可以加入不同的添加劑，呈現(xiàn)出不同的物理機(jī)械性能，其制品力學(xué)性能、耐腐蝕性能、介電性能、抗化學(xué)藥品性能優(yōu)良。

二．PVC的原料與合成

合成路線:

1.乙烯法：原油(乙烯)→二氯乙烷（EDC）→氯乙烯（VCM）→聚氯乙烯（PVC）。圖1^[1]為乙烯法合成路線。 

 

2.電石法：煤炭→電石→乙炔→氯乙烯（VCM）→聚氯乙烯（PVC）。圖2^[1]為電石法合成路線。

 

 

3.天然氣乙炔法：天然氣→乙炔→氯乙烯（VCM）→聚氯乙烯（PVC）

二．PVC的生產(chǎn)工藝的發(fā)展

當(dāng)今國(guó)際的PVC樹(shù)脂生產(chǎn)工藝有三種制備工藝，一種是乙烯法，主要原料是石油;一種是電石法，其主要生產(chǎn)原料是電石、煤炭和原鹽；再有一種是天然氣乙炔法，其主要原料是天然氣。

2.1乙烯法^[2]

Inovyl 公司VCM生產(chǎn)工藝采用的原料有乙烯、氯和氧, 并利用高效固定床氧氯化技術(shù)生產(chǎn)VCM和EDC。EDC在附加的氯化和氧氯化區(qū)生成。乙烯和氯也在液相下反應(yīng)生成EDC:

    C₂H ₄    +  Cl₂  →  C₂H₄Cl₂;

反應(yīng)熱用于蒸餾在直接氯化和氧氯化區(qū)產(chǎn)生的EDC,這樣可比常規(guī)工藝節(jié)約蒸汽0.6t/ ( t?VCM)。在氧氯化區(qū),乙烯、氧和HCl 反應(yīng)生成EDC:

    C₂H₄+2HCl+1/ 2O₂ →C₂H₄Cl₂+H₂O;

這是固定床催化氣相反應(yīng), 反應(yīng)熱用于發(fā)生高壓( 大于1. 8MPa) 蒸汽 1. 8MPa 蒸汽, 使用氧代替空氣, 可使排氣數(shù)量減少95%; 同時(shí)可節(jié)能和節(jié)省投資。含氧的EDC經(jīng)洗滌、干燥后送至直接氯化單元提純。在裂解爐中, 將提純的循環(huán)EDC和來(lái)自直接氯化的EDC進(jìn)行裂解生產(chǎn)VCM:

    C₂H₄Cl₂   →   C₂H₂Cl   +   HCl;

經(jīng)急冷和能量回收后, 將產(chǎn)品分離出HCl(HCl 循環(huán)用于氧氯化) 、高純度VCM和未反應(yīng)EDC( 循環(huán)用于氯化和提純) 。輕重餾分被轉(zhuǎn)化成HCl。來(lái)自VCM裝置的含水物流被汽提, 并送至界區(qū)外處理, 以減小BOD( 生化需氧量) 。該VCM的生產(chǎn)工藝可平衡操作, 只生產(chǎn)VCM, 或者將裝置設(shè)計(jì)成可輸入或輸出EDC或HCl 物流。乙烯和氯的轉(zhuǎn)化率超過(guò)98%。已有52套裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)或建設(shè)中, 總生產(chǎn)能力為470萬(wàn)t/ a VCM和1120萬(wàn)t/ a EDC, 裝置能力范圍從1萬(wàn)t/ a至65萬(wàn)t/ a VCM。

2.2電石法^[2]

雖然國(guó)際市場(chǎng)上PVC樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝主要以乙烯法為主。但是值得注意的是，在電石法制備PVC樹(shù)脂中，原鹽電解后氯化氫用于生產(chǎn)PVC，剩余的鈉部分可用于生產(chǎn)燒堿。所以，氯、堿實(shí)際上存在共生關(guān)系，氯堿平衡也是整個(gè)行業(yè)乃至企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中不得不考慮的重要因素。

電石法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂具體流程如下：

將大塊電石經(jīng)粗破機(jī)破碎后，送至分料溜子與桶裝電石一起經(jīng)皮帶機(jī)送至細(xì)破機(jī)，經(jīng)細(xì)碎機(jī)破碎到規(guī)定粒度，再經(jīng)皮帶機(jī)送入料倉(cāng)，經(jīng)棧橋皮帶機(jī)送到乙炔發(fā)生器，電石在發(fā)生器內(nèi)遇水，產(chǎn)生的乙炔氣從發(fā)生器頂逸出，經(jīng)噴淋預(yù)冷器、正水封進(jìn)入冷卻塔和乙炔氣柜。來(lái)自發(fā)生器經(jīng)冷卻后的乙炔氣，進(jìn)入乙炔壓縮機(jī)加壓，然后經(jīng)清凈塔除去粗乙炔氣中的PH₃、H₂S等雜質(zhì)，再經(jīng)中和塔、冷凝器等除去酸和水分。精制后的精乙炔氣送往氯乙烯合成轉(zhuǎn)化工序。

其次是氯乙烯的合成，流程如下：

HCL→HCL緩沖罐→HCL預(yù)冷器+乙炔沙封→混合器→石墨冷卻器→酸霧過(guò)濾器→預(yù)熱器→轉(zhuǎn)化器→除汞器→轉(zhuǎn)化器冷卻器→水洗組合塔→堿洗塔→汽水分離器→機(jī)前冷卻器→單體壓縮機(jī)→機(jī)后冷卻器→全凝器→水分離器→低塔加料槽→低沸塔→高沸塔→成品冷卻器→單體貯槽。

再次是PVC樹(shù)脂的合成，流程如下：

單體+軟水+引發(fā)劑+其他助劑→聚合釜→出料泵→出料槽→供料槽→料漿進(jìn)料泵→漿料換熱器→氣提塔→出料泵→漿料換熱器→離心漿料槽→進(jìn)料泵→離心機(jī)→攪拌加料器→氣流干燥塔→旋風(fēng)干燥床→一級(jí)旋風(fēng)分離器→①上下兩級(jí)振動(dòng)篩→螺旋給料器→大料倉(cāng)→自動(dòng)包裝線→外賣→②二級(jí)旋風(fēng)分離器→引風(fēng)機(jī)。

2.3 天然氣乙炔法^[3]

青海鹽湖集團(tuán)天然氣制乙炔生產(chǎn)PVC的裝置是目前國(guó)內(nèi)唯一的以天然氣為原來(lái)生產(chǎn)PVC樹(shù)脂的裝置，整條產(chǎn)業(yè)鏈見(jiàn)圖3^[3]。

 

從圖3中可以看出天然氣制乙炔產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)置科學(xué)合理，但是也存在著自身穩(wěn)定保護(hù)性較為脆弱的缺陷。當(dāng)氯堿系統(tǒng)因設(shè)備或市場(chǎng)出現(xiàn)變故時(shí)，天然氣部分氧化裝置的產(chǎn)能無(wú)法作較大范圍的調(diào)節(jié)，所產(chǎn)出的乙炔氣只能通過(guò)火炬燃燒掉，造成浪費(fèi)。假如增加一條消耗乙炔的輔助生產(chǎn)線(如乙醛等)，其產(chǎn)業(yè)鏈則會(huì)更加完善，自身的穩(wěn)定性會(huì)更高。

四．PVC的生產(chǎn)實(shí)施方法^[4]

目前工業(yè)上聚氯乙烯糊樹(shù)脂的生產(chǎn)方法主要有種子乳液聚合、微懸浮聚合、微懸浮種子聚合和混合法。

4.1 種子乳液聚合法

先將少量單體按一般乳液聚合法制得種子膠乳(50—150um)，然后將少量種子膠乳(1％～3％)加入乳液聚合的配方中。其中單體、水溶性引發(fā)劑、水可以按原定比例不變，但乳化劑要限量加入。種子乳膠粒將被單體所溶脹，并吸附水相中產(chǎn)生的自由基而引發(fā)聚合，逐步使粒子增大，最終可達(dá)1～2um。乳化劑限量加入的目的是既要供應(yīng)長(zhǎng)大粒子的保護(hù)和穩(wěn)定的需要，還要防止新膠束或新乳膠粒的形成。然后回收殘留VCM，干燥、分離和研磨，經(jīng)過(guò)濾后輸送到料倉(cāng)，包裝。  

4.2微懸浮聚合法

在聚合前將氯乙烯單體、引發(fā)劑、乳化劑水溶液和去離子水等加入聚合釜，在攪拌的情況下物料不斷從釜底抽出，經(jīng)均化器的機(jī)械剪切作用再返回釜內(nèi)，循環(huán)均化一段時(shí)間后，當(dāng)氯乙烯單體油滴粒徑達(dá)到1—2um時(shí)關(guān)閉釜底閥門，升溫聚合。最后回收殘留VCM，干燥、分離和研磨，經(jīng)過(guò)濾后輸送到料倉(cāng)，包裝。

4.3種子微懸浮聚合法

將引發(fā)劑、乳化劑、活化劑等化學(xué)助劑配制好，準(zhǔn)備制備乳液種子和種子微懸浮聚合用。聚合包括兩個(gè)步驟，分別在不同的聚合釜中進(jìn)行。①種子的制備。分別配制微懸浮種子和乳液種子，按配方加入VCM、水、乳化劑、緩沖劑等，送往種子乳膠槽備用。②種子微懸浮聚合。首先加入水、緩沖劑等助劑，然后加入VCM和兩種種子，升溫、聚合，送往乳膠貯槽。③去除殘留VCM，然后進(jìn)行霧化干燥，旋風(fēng)：分離后進(jìn)行研磨，過(guò)濾后輸送到料倉(cāng)，進(jìn)行包裝。  

4.4 混合聚合法

將去離子水、溶解液、混合引發(fā)劑、種子乳膠、氨水和氯乙烯單體分別加入聚合釜中，達(dá)到一定溫度，引發(fā)劑采用連續(xù)滴加形式加入，聚合出料后進(jìn)行脫汽，回收VCM單體，最后乳膠進(jìn)入噴霧干燥器干燥，包裝、出廠。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是采用乳液法聚合制備的種子和采用微懸浮法聚合制備的種子混合后再進(jìn)行聚合?；旌戏≒VC糊樹(shù)脂生產(chǎn)中采用C_16~18混合直鏈醇與十二烷基硫酸鈉組成乳化劑，形成微小乳液，聚合主要在微滴中進(jìn)行，并在聚合配方中加入了乳液法制備的種子乳膠，從而獲得雙峰粒度分布?；旌戏üに嚲哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：①聚合產(chǎn)生的膠乳固含量高，因此需要的干燥能量減少；②液滴聚合反應(yīng)速度快，生產(chǎn)能力高；③生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，便于操作控制，生產(chǎn)安全性高；④原材料成本比微懸浮法低；⑤粒徑可選范圍大，糊料在高、低剪切速率下都能獲得較低的黏度；⑥聚合前后都可添加助劑，增加了調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量的靈活性。

4.5聚合技術(shù)比較

下面就這幾種聚合方式的原理、粒徑和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。

4.5.1聚合機(jī)理相同：都屬于自由基聚合，由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈轉(zhuǎn)移或鏈終止等基元反應(yīng)組成。

4.5.2成粒機(jī)理不同：種子乳液聚合屬于膠束成核，微懸浮和種子微懸浮聚合都屬于液滴成核，混合微懸浮法是膠束成粒和微滴成粒兼有。

4.5.3粒徑及分布不同：粒徑都在0.1～2.0um左右，種子乳液聚合和微懸浮聚合粒度呈單峰分布，種子微懸浮聚合呈雙峰或三峰分布、大小粒子互相填充，混合法聚合呈雙峰分布。

4.5.4 優(yōu)缺點(diǎn)比較(見(jiàn)表1)

表1. PVC糊樹(shù)脂生產(chǎn)工藝技術(shù)比較^[4]

比較內(nèi)容	種子乳液法	微懸浮法	種子微懸浮法	混合微懸浮法
工藝復(fù)雜性	復(fù)雜	中等	復(fù)雜	簡(jiǎn)單
原材料成本	高	中等	高	高低
乳膠固含量	40％一45％	45％	55％一60％	46％一48％
乳化劑	陰離子	復(fù)合乳化劑	陰離子	復(fù)合乳化劑
引發(fā)劑	水溶性	油溶性	水溶性／油溶性	水溶性
更換牌號(hào)	困難	困難	困難	相對(duì)容易
生產(chǎn)率	130％	l00％	130％	150％一180％
汽耗	中等	高	低	低

五． PVC的改性體系^[5]

PVC樹(shù)脂在加工為硬制品時(shí)，其沖擊性能、耐候性能和熱穩(wěn)定性能較差，而且加工流動(dòng)性也不好，若不對(duì)它進(jìn)行改性，則PVC硬制品通常只能生產(chǎn)普通的符材和板材，沖擊性能很差，應(yīng)用范圍狹窄。如何提高韌性而又不損害拉伸強(qiáng)度和其他物性，這是PVC改性中的一個(gè)重要課題。特別是近年來(lái)，聚氯乙烯硬制品的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)，其沖擊改性問(wèn)題越發(fā)受到重視。沖擊改性劑不僅能提高樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度，不少品種還可改善樹(shù)脂的加工性能 。國(guó)外PVC樹(shù)脂改性劑品種繁多，性能各異，這些改性劑大部分為橡膠彈性狀高聚物或橡膠與各種單體的接枝共聚物，其主要品種有MBS、ACR 、ABS、CPE、EVA、MBA、EPDM、 AMBS、PMMA、AMS／AN、SAN和NBR。 PVC改性劑是為了改善PVC性能缺陷而研制、生產(chǎn)的，理所當(dāng)然地隨PVC的發(fā)展而發(fā)展。

4.1 MBS／PVC

MBS改性劑近年來(lái)的發(fā)展趨向是復(fù)合化，根據(jù)改性劑應(yīng)用的目的，復(fù)合成的結(jié)構(gòu)也不相同。為改善PVC的脆性，提高其抗沖擊強(qiáng)度及加工性能，可以首先合成具有良好韌性的丁苯橡膠核，通過(guò)接技共聚的方法，在膠核外部包覆上與PVC溶度參數(shù)相近的s(苯乙烯)和M(甲基丙烯酸甲酯)樹(shù)脂層，形成了典型的核-殼結(jié)構(gòu)聚合物，與PVC共混加工成制品，由于均勻分散在其中的橡膠核吸收和分散了沖擊能，拉高了PVC的抗沖擊強(qiáng)度，達(dá)到了增韌目的。又因?yàn)樵谥苽溥^(guò)程中人為地控制了橡膠粒子的尺寸及接枝層的厚度，使MBS樹(shù)脂在提高PVC抗沖擊強(qiáng)度的同時(shí)又能保持其良好的透明度，所以MBS樹(shù)脂被廣泛應(yīng)用于PVC透明片材、板材、薄膜、瓶類及各種異型材料的增韌改性。比如，采用聚丙烯酸丁酯核代替了有不飽和雙鍵的聚丁二烯膠核，作為改性劑的SAM樹(shù)脂又以優(yōu)異的耐候性(耐紫外光)逐漸替代了加工性差、耐候性一般的CPE作為PVC門窗等戶外制品的良好的抗沖改性劑。

4.2  ABS/PVC

ABS用作PVC沖擊改性劑可按拉伸模量來(lái)分類，高模量可作為加工助劑，其抗沖效果比同類差，沖擊值最低：中模量兼具加工性和沖擊改性劑的作用，適用薄板的熱成型：低模量沖擊性能最好。低模量ABS與PVC樹(shù)脂共混可明顯提高PVC制品的沖擊強(qiáng)度，同時(shí)可改善制品的耐熱變形能力。但ABS改性劑的制品透明性差，耐候性也差，只適用于作室內(nèi)制品。另一方面，采用ABS改性劑，使PVC加工溫度比其他改性劑共混物高(為 176～193℃)。又由于含有雙鍵，耐候性、熱穩(wěn)定性也差。ABS樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)是向高性能、多功能的專用樹(shù)脂發(fā)展，然而，要達(dá)到高性能化，單靠ABS樹(shù)脂自身的性能難以達(dá)到，只有通過(guò)ABS的合金化才能實(shí)現(xiàn)。因此，ABS樹(shù)脂的合金化是ABS樹(shù)脂的一個(gè)重要的發(fā)展方向。ABS組成合金后，其綜合性能大幅度提高，不僅滿足了終端產(chǎn)品的高性能化要求，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，而且拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。PVC／ABS合金是以ABS作為PVC的沖擊改

性劑，不僅可以大幅度地提高PVC的沖擊韌性，而且還可以較好地改善PVC的加工流動(dòng)性。PVC／ABS合金的成型方法還有很多，可以擠出、壓延和注塑，此種共混物多用來(lái)成型具有較好阻燃性和較好耐沖擊性的硬質(zhì)塑料制品。

4.3 CPE/PVC

CPE是粉狀高密度聚乙烯(硼DPE)在水相中懸浮氯化而制得的一種彈性材料。作為樹(shù)脂改性使用的產(chǎn)品含氯量在25％～45％之間。用于CPE與PVC樹(shù)脂共混，可使PVC硬制品具有優(yōu)良的耐沖擊 耐寒性、耐候性，此外制品的耐燃性、耐化學(xué)藥品性也得到了改善，因此CPE在國(guó)外是應(yīng)用最早的樹(shù)脂改性劑之一。近十年來(lái)，CPE有了較大的發(fā)展，一方面由于其原料豐富，另一方面其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，除了用作PVC沖擊改性劑外，還可以與PP 、PE、PU、PS、ABS等樹(shù)脂共混改善這些材料的耐候 耐燃性能。此外，CPE作為特種合成橡膠具有一系列優(yōu)良性能，如耐候、耐熱、耐臭氧化 耐油 耐化學(xué)藥品性能等，既可單獨(dú)作各種特種橡膠制品，也能與所有合成橡膠、天然橡膠并用，改善各種隙膠翩品的性能缺陷。

4.4 EVA/PVC    

EVA改性劑是乙烯(E)一醋酸乙烯 A)的共聚物，共聚物中隨VA含量的不同而分成不同的牌號(hào)，一般VA含量在30％～60％。VA含量越高，與PVC相容性就越好。EVA作為PVC抗沖和耐候改性劑，單獨(dú)使用有許多缺點(diǎn)，如會(huì)使制品的拉伸強(qiáng)度下降。EVA多為粒狀，與粉狀VC分散混合效果較差，從而削弱它對(duì)VC的增韌作用。因此，國(guó)外近年來(lái)EVA系列改性劑也趨向于復(fù)合化，復(fù)合形式有以下三種：第一是將EVA與VC接枝共聚，在相同條件下，EVA／VC接枝物改性效果要比EVA高得多，其耐候性也比MBS高，同時(shí)EVA／VC接枝單體中，也可以加入其他單體組分(如S 、B、MMA)，使之適度交聯(lián)，改性效果會(huì)更好。其次是將EVA與ABS、CPE和橡膠共混復(fù)合，調(diào)至合適的性能。

4.5 PVC／納米CaCO₃

PVC目前正向高強(qiáng)、高韌的工程應(yīng)用方向發(fā)展。碳酸鈣是PVC塑料中應(yīng)用最廣泛的無(wú)機(jī)填料，其作用一方面可節(jié)省樹(shù)脂，降低成本，另一方面還可以改善制品的硬度、彈性模量、尺寸穩(wěn)定性和熱變形溫度，但常常以犧牲制品的力學(xué)性能為代價(jià)，現(xiàn)在廣泛研究利用納米CaCO₃，改性PVC ，納米CaCO₃，成本低，尺寸與形狀易控制，方便易得，由于具有大的比表面積，與樹(shù)脂結(jié)合力強(qiáng)，已成為最重要的無(wú)機(jī)納米填料 。但利用硅烷偶聯(lián)劑處理納米CaCO₃應(yīng)用于PVC的研究還少見(jiàn)報(bào)道。

六．PVC樹(shù)脂的發(fā)展與應(yīng)用前景

6.1 PVA的發(fā)展現(xiàn)狀^[5]

據(jù)位于美國(guó)休斯敦的析邁公司(CMAI)的統(tǒng)計(jì)：全球PVC生產(chǎn)能力增長(zhǎng)十分迅速，2004—2007年總計(jì)增加了550萬(wàn)t／a，約90％的新建PVC裝置均在中國(guó)。向中國(guó)出口的一些國(guó)家和地區(qū)(包括日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣)將必須尋求新的市場(chǎng)或使其生產(chǎn)能力合理化。2007年和2008年世界PVC生產(chǎn)能力分別達(dá)到3 810萬(wàn)t／a和3 900萬(wàn)t／a，2009年世界PVC總生產(chǎn)能力達(dá)到約4 000萬(wàn)t／a，主要生產(chǎn)能力分布見(jiàn)表1，其中，北美801．6萬(wàn)t／a，占20．2％；南美128．5萬(wàn)t／a，占3．2％；西歐411．5萬(wàn)t／a，占10．4％；東歐221．5萬(wàn)t／a，占5．6％；中東／非洲81．7萬(wàn)t／a，占2．0％；亞太地區(qū)2 330．6萬(wàn)t／a，占58．6％。

 表1. 2009年全球主要PVC生產(chǎn)能力分布^[6]

地區(qū)及生產(chǎn)商			生產(chǎn)能力/(萬(wàn)t/a)
北美			801.6
	美國(guó)	Shintech	234.0
		OxyVinyls	140.0
		喬治亞海灣	152.5
		臺(tái)塑	152.0
		Westlake聚合物	77.1
	加拿大	OxyVinyls	28.0
		喬治亞海灣	18.0
南美			128.5
	巴西	Braskem	51.5
		蘇威	47.0
	哥倫比亞	Petco	30.0
西歐			411.5
	比利時(shí)	Solvin	40,0
	芬蘭	Finnplast	10.0
		信越	9.0
	法國(guó)	阿科瑪	25.5
		LVM
	德國(guó)	Vinnolit	65.0
		英力士	28.0
		Solvin	8.0
	意大利		41.5
	荷蘭	信越	45.0
		LVM	22.5
	挪威		20.0
	葡萄牙	Cires	20.0
	西班牙	Aiscondel	15.0
	英國(guó)	英力士	36.0
中東/非洲			81.7
	沙特阿拉伯	沙伯	40.0
	伊朗		41.7
亞太地區(qū)			2330.6
	巴基斯坦	EPAC	15.0
	中國(guó)		1781.0
	印度	信誠(chéng)工業(yè)	58.5
		Finoicx	14.0
		Chenplast	20.0
	印度尼西亞	P.T.Asahimas	28.0
		東曹	8.0
	日本	東曹	70.0
		信越	55.0
	韓國(guó)	韓華	59.0
		LG化學(xué)	34.0
		東曹	10.0
	中國(guó)臺(tái)灣	臺(tái)塑	135.1
	泰國(guó)	Vinythai	33.0
	越南	Phy My塑料與化學(xué)品	10.0
合計(jì)			3975.4

表2. 近幾年中國(guó)PVC生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)^[7]

年份	產(chǎn)能/ （萬(wàn) t/a）	產(chǎn)量 / 萬(wàn) t	開(kāi)工率/ ％	產(chǎn)量同比增長(zhǎng)/ ％
2000	290.3	264.6	91.10	37.90
2001	340.2	308.8	90.50	16.70
2002	485.2	355.3	73.20	15.05
2003	519.7	424,3	81.60	19.40
2004	656.2	508.8	77.50	19.90
2005	887.2	668.2	75.30	31.30
2006	1058.5	823.8	77.80	23.30
2007	1448.0	971.7	67.10	17.90
2008	1581.0	881.7	55.80	-9.26
2009	1727.9	915.5	52.98	3.83
2010	2022.3	1151.2	56.93	25.70
1011	2227.8	1295.2	58.13	12.50

表3.近幾年我國(guó)PVC供需平衡狀況^[7]

年份	產(chǎn)量/萬(wàn)噸	進(jìn)口量/萬(wàn)噸	出口量/萬(wàn)噸	表觀消費(fèi)量/萬(wàn)噸
2000	264.6	192.40	4.10	453.00
2001	308.8	250.80	3.60	556.00
2002	355.3	225.10	3.80	577.00
2003	424.3	229.20	4.50	649.00
2004	508.8	211.00	4.33	715.00
2005	668.2	155.10	12.50	810.80
2006	823.8	145.20	49.90	919.10
2007	971.7	130.40	75.30	1026.80
2008	881.7	112.70	64.60	929.70
2019	915.5	162.99	23.61	1054.88
2010	1151.2	151.10	26.60	1275.70
2011	1295.2	131.60	44.20	1382.60

6.2 PVC樹(shù)脂的發(fā)展方向^[8]     

PVC產(chǎn)業(yè)在中國(guó)發(fā)展了50多年，期間各PVC生產(chǎn)企業(yè)競(jìng)相擴(kuò)大生產(chǎn)，一方面我國(guó)PVC產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，另一方面產(chǎn)能擴(kuò)張后帶來(lái)了供大于求的市場(chǎng)壓力，這種狀況PVC生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提出了新的要求。豐富的PVC樹(shù)脂品種和多元化、針對(duì)性強(qiáng)的產(chǎn)品能夠幫助企業(yè)緩解產(chǎn)能擴(kuò)張后的市場(chǎng)壓力。隨著PVC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，PVC生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品品種單一局面將會(huì)得到改變，PVC專用樹(shù)脂將取代單一的通用型PVC樹(shù)脂，應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各種領(lǐng)域。

從近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外PVC專用樹(shù)脂的發(fā)展來(lái)看，研制方向是進(jìn)一步開(kāi)發(fā)功能化和工程化的PVC樹(shù)脂，通過(guò)提高或降低分子質(zhì)量，提高表觀密度，采用化學(xué)改性、共混改性等方法生產(chǎn)出各種功能化和工程化的PVC樹(shù)脂，使其具備耐油、消光、耐老化、抗靜電、高抗沖、高阻隔等功能。

國(guó)外PVC樹(shù)脂的專用化、多元化已經(jīng)發(fā)展多年，而我國(guó)專用樹(shù)脂的發(fā)展還剛剛起步，還有很多工作要做：①通過(guò)優(yōu)化工藝技術(shù)和操作方式，在原有通用型PVC樹(shù)脂配方的基礎(chǔ)上，提高其性能指標(biāo)， 達(dá)到改善PVC樹(shù)脂的加工性能及PVC制品力學(xué)性能的目的；②通過(guò)無(wú)機(jī)增韌方式對(duì)PVC樹(shù)脂進(jìn)行改性，提高PVC制品的沖擊強(qiáng)度、耐熱性、耐老化性等；③通過(guò)化學(xué)共聚的方式，使氯乙烯單體與另外一種甚至多種單體發(fā)生共聚反應(yīng)；④通過(guò)取代PVC分子中的氫原子來(lái)對(duì)PVC樹(shù)脂進(jìn)行改性。

6.3 PVC的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景^[1]

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速發(fā)展，我國(guó)PVC 樹(shù)脂的需求量迅速增加，特別是受國(guó)家大力推廣化學(xué)建材、加大基礎(chǔ)建設(shè)投資、擴(kuò)大內(nèi)需等宏觀政策的影響，PVC需求量一直呈快速上升態(tài)勢(shì)。PVC下游需求仍然保持旺盛增長(zhǎng)，其中PVC型材以其節(jié)能、降耗、環(huán)保等特點(diǎn)，得到了越來(lái)越多人的認(rèn)可。目前，全球聚氯乙烯消費(fèi)以硬制品為主，占總消費(fèi)量的59.83％，軟制品占32.88％，其他只占7.29％。聚氯乙烯容易加工，可通過(guò)模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工。

6.3.1 硬制品制造

型材、異型材是我國(guó)PVC消費(fèi)量最大的領(lǐng)域，占PVC總消費(fèi)量的25 左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，目前其應(yīng)用量在全國(guó)范圍內(nèi)仍有較大幅度增長(zhǎng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，塑料門窗的市場(chǎng)占有率也是高居首位。在眾多的PVC制品中，PVC管道是其第二大消費(fèi)領(lǐng)域，占其消費(fèi)量的20％。在我國(guó)，PVC管較PE管和PP管開(kāi)發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場(chǎng)上占有重要位置。PVC中加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機(jī)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(zhì)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(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。PVC護(hù)墻板主要用于取代鋁制護(hù)墻板。PVC地板磚中除一部分PVC樹(shù)脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓地面和其它場(chǎng)所的堅(jiān)硬地面。

6.3.2 軟制品制造

利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機(jī)配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。PVC膜領(lǐng)域?qū)VC的消費(fèi)位居第3，占10 左右。PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過(guò)剪裁、熱合加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料 大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉仲的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。日用品及包裝PVC制品的應(yīng)用主要為各種容器、薄膜及硬片。PVC作為容器，主要應(yīng)用于礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生產(chǎn)成本低的層壓制 品，以及具有良好阻隔性的透明制品。PVC膜也可用于拉伸或熱收縮包裝，用于包裝床墊、布匹、玩具和工業(yè)商品。另外，行李包是PVC加工制作而成的傳統(tǒng)產(chǎn)品，PVC被用來(lái)制作各種仿皮革，用于運(yùn)動(dòng)制品，如籃球、足球和橄欖球等。其還可用于制作制服和專用保護(hù)設(shè)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用于許多體育娛樂(lè)品，如玩具、唱片和體育運(yùn)動(dòng)用品，目前PVC玩具增長(zhǎng)幅度大，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的日用品也將被研究。

近幾年，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，我國(guó)PVC消費(fèi)構(gòu)成變化較大，硬制品比例不斷提高，現(xiàn)在我國(guó)硬制品比例已近60％。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，各種PVC制品消費(fèi)構(gòu)成比例見(jiàn)下表所示。

表4.PVC制品消費(fèi)構(gòu)成\	型材、門窗	22.9
	硬片、板材及其他型材	9.0
	其他	11.7

總結(jié)

PVC樹(shù)脂因其獨(dú)特的物化性質(zhì)，力學(xué)特性而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，隨著塑料制品要求的提高，對(duì)PVC的性能也提出了更高的要求。市場(chǎng)上對(duì)高性能化學(xué)建材需求的也日益增長(zhǎng)，單純的PVC原料已不能滿足生產(chǎn)需求。隨著PVC行業(yè)的發(fā)展和對(duì)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的重視，開(kāi)發(fā)既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能的原料資源和生產(chǎn)工藝技術(shù)和方法，還有有效的物理化學(xué)改性技術(shù)顯得更加重要。