聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，价格低廉，改性后综合性能优良，其总产量仅次于聚乙烯，被广泛应用于工业、农业、建筑、电子电气、交通运输、电力、电讯、包装等各个领域。PVC呈微黄色半透明状，有光泽，透明度高于聚乙烯、聚丙烯，低于聚苯乙烯。PVC不易燃烧、强度高，耐候性及尺寸稳定性优良。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力，但能够被浓硫酸、浓硝酸等所腐蚀。PVC的收缩率较低，一般为0.2%~0.6%。PVC在光、热作用下的稳定性较差，在高温作用下或经长时间阳光曝晒，会分解产生氯化氢，并进一步自动催化分解而变色，物理力学性能也会迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC难以加工，因其熔融温度接近分解温度，且流动性较差，加工工艺范围很窄，因此通常需要加入增塑剂、润滑剂、加工助剂等其他助剂。根据增塑剂用量的不同，PVC制品可分为软质和硬质两种。硬质PVC机械强度高，经久耐用，用于生产结构件、壳体、玩具、板材、管材等；软质PVC质地柔软，用于生产薄膜、人造革、壁纸等[1-4]。
1· PVC树脂的合成
PVC树脂是由氯乙烯单体经悬浮、乳液、本体或溶液法聚合而成。其中，悬浮聚合法生产工艺成熟、操作简单、生产成本低、产品种类多、应用范围广，一直是生产PVC树脂的主要方法，在世界PVC生产装置中大约占90%的比例。其次是乳液聚合法，用于生产PVC糊树脂，通常采用水溶性引发剂，把氯乙烯单体、水溶性物质、水、乳化剂及非离子型表面活性剂加入聚合釜中进行聚合，其聚合反应由自由基引发，反应温度和引发剂的浓度对聚合反应速率和PVC树脂的分子量分布影响很大。
悬浮聚合通过不断进行搅拌使单体液滴在水中保持悬浮状态，聚合反应在单体小液滴中进行，通常悬浮聚合反应为间歇聚合。近年来，很多PVC树脂生产厂对间歇悬浮聚合工艺的配方、聚合釜、产品品种和质量不断研究和改进，开发出各具特色的工艺技术，目前应用较多的是Geon公司(原B FGoodrich公司)、日本信越公司和欧洲EVC公司的技术。这三大公司的技术在1990年以来全球新增的PVC树脂生产能力中各占大约21%的比例。
本体聚合法生产工艺在无水、无分散剂、只加入引发剂的条件下进行聚合，不需要后处理设备，投资少，节能，成本低。用本体聚合法生产的PVC树脂制品透明度高、电绝缘性好、易加工，悬浮法树脂的生产设备均可用于加工本体法树脂。PVC本体聚合工艺在上世纪80年代得到较大发展。尽管从理论上来说，悬浮和本体聚合工艺生产的树脂可以用于相同的领域，但实际生产中一般只使用其中的一种，因为悬浮树脂和本体树脂不能混合，即使少量混合也会因静电效应导致聚合物粉末的流动性降低。由于悬浮聚合树脂更易得到，因此大多数加工厂放弃了本体树脂，导致本体聚合工艺呈止步不前甚至衰退状态。
在溶液聚合工艺中，氯乙烯单体溶解在一种有机溶剂(如乙酸丁酯、丙酮等)中引发聚合，随着反应的进行，聚合物沉淀下来。溶液聚合反应主要用于生产氯乙烯与乙酸乙烯共聚物(通常乙酸乙烯含量在10%~25%)。溶液聚合工艺生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。但该工艺存在溶剂回收有残留、单体易受污染等缺陷，且生产成本较高。
2 ·PVC塑料的性能
2.1 物理性能
PVC系热塑性树脂。在紫外光下，硬PVC产生浅蓝或紫白色荧光，软PVC则发出蓝色或蓝白色荧光。PVC塑料的物理力学性能取决于树脂的分子量、增塑剂及填料用量。树脂的分子量愈大，其力学性能、耐寒性、热稳定性愈高，但加工温度也需较高，成型比较困难；分子量低则与上述相反。PVC配方中，随着填料用量增多，则其拉伸强度降低。
PVC树脂的软化点接近于分解温度。它在140℃时已开始分解，而在170℃时分解更加迅速。在PVC树脂成型加工过程中，有两项最重要的工艺指标，即分解温度和热稳定度。所谓分解温度就是大量放出氯化氢时的温度，所谓热稳定度就是在一定温度条件下（通常是190℃）不大量放出氯化氢的时间。PVC塑料长期暴露于100℃下，除非添加碱性稳定剂，否则也会分解，若超过180℃则快速分解。
2.3 稳定性
PVC树脂是一种较不稳定的聚合物，在光和热的作用下都会降解，其过程是放出氯化氢，发生结构的变化，但程度比较轻。同时在机械力、氧、臭氧、氯化氢以及某些活性金属离子存在时会加速分解。PVC树脂脱去氯化氢后，在主链上产生了共轭双键，颜色也会改变。而随着氯化氢分解的数量增加，PVC树脂则由原来的白色变为黄色、玫瑰色、红色、棕色以至黑色[5-6]。
2.4 电性能
PVC塑料的电性能取决于聚合物中残留物的数量、配方中各种添加物的类型和数量。PVC的电性能还与受热情况有关：当加热使PVC分解时，由于氯离子的存在而降低其电绝缘性，如果所产生的大量氯离子不能为碱性稳定剂(如铅盐)所中和，则会导致其电绝缘性能明显下降。PVC的电性能随频率和温度的变化而改变，如PVC的介电常数随频率升高而降低。
2.5 化学性能
PVC具有极好的化学稳定性，用其作为防腐材料极有价值。PVC对大多数无机酸和碱是稳定的，不易受热溶解而分解释放出氯化氢。PVC的溶解性与其分子量大小及聚合方法有关。一般来说溶解度随着聚合物分子量的增大而减小，乳液法树脂比悬浮法树脂的溶解性差。PVC可以溶解于酮类(如甲己酮、环己酮)，芳香族溶剂(如甲苯、二甲苯)，二甲基甲酰胺、四氢呋喃中。常温下PVC树脂几乎不溶于增塑剂，高温下显著溶胀，甚至溶解。
2.6 加工性能
PVC是无定型高聚物，没有明显的熔点，加热到120~150℃时具有可塑性。由于其热稳定性较差，在该温度下会释放出少量氯化氢，促使其进一步分解，故必须加入碱性的稳定剂和氯化氢反应来抑制其催化裂解反应。纯PVC是硬质制品，需加入适量的增塑剂才能使其柔软。对于不同的制品还需加入诸如紫外线吸收剂、填充剂、润滑剂、颜料、防霉剂等助剂以改善PVC制品的使用性能。与其他塑料一样，PVC树脂的性能决定了制品的质量。对PVC而言，与加工有关的树脂性能主要有颗粒粒径、热稳定性、分子量、鱼眼、松密度、纯度、孔隙率等；对于PVC糊树脂，还有糊料的黏度和胶化性能等[7]。
3· PVC塑料的应用
PVC树脂可以采用多种方法加工成制品。悬浮聚合的PVC树脂可以挤出成型、压延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或压塑成型。分散型树脂或糊树脂通常只采用糊料涂布成型，用于织物的涂布和生产地板革；糊树脂也可以用于搪塑成型、滚塑成型、蘸塑成型和热喷成型等。
3.1 一般软制品
利用挤出机可以将PVC制成软管、塑料线、电缆和电线的外皮，还可以流延或压延成各种厚度的地板垫。利用注塑成型的方法可以将PVC制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。
3.2 薄膜
利用压延机可将PVC压延成各种厚度的透明或着色薄膜，也可以利用吹塑成型机将PVC吹制成薄膜。还可以采用流延工艺，将PVC膜与聚酯编织布复合，制备广告灯箱布、篷布及防水卷材等。PVC薄膜上可以印制各种花纹图案(如商标、LOGO、宣传广告等)，还可以加工成包装袋、购物袋、雨衣、桌布、窗帘等，而宽幅的透明薄膜可以建造温室大棚[8]。
3.3 硬管和板材
在PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，可以挤出成型各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管等。PVC管道凭借其自重轻、耐腐蚀、耐压强度高、安全方便等特点受到了工程界的一致好评[9]。尤其近年来，在国内经济快速发展的拉动下，我国PVC管道发展十分迅速。将压延好的薄片重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状，焊接成各种耐化学腐蚀的容器、通风管道等。
3.4 涂层制品
将PVC糊树脂配制成一定黏度涂覆在布或纸上，然后在100℃以上将其塑化，可制成有衬底的人造革。如果将PVC软片用压延机直接压延成一定厚度时，可制成无衬底的人造革，并可压出各种花纹。人造革用于制造皮包、皮箱、沙发和汽车座垫、地板革以及书的封面等。将PVC涂覆在由涤纶长丝编织的基布上，可以制成帆布。PVC帆布拉伸强度高，防水防腐，可以用作汽车篷布、苫布、防火门帘等。
3.5 泡沫塑料
软质PVC在混炼时加入适量的发泡剂，经发泡成型可制成泡沫塑料。PVC发泡塑料具有耐候性和阻燃性优良、绝热、降噪、质轻等优点，可广泛用作隔板、广告牌、展示面板等，还可用作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫和各种缓冲包装材料。也可以挤出制成低发泡硬质板材，代替木材作为建筑材料。将木粉与PVC塑料混合，可以制备绿色环保的木塑发泡材料[10-11]。将PVC糊树脂涂覆在涤纶编织基布上，经加热发泡后可制备防滑垫、瑜伽垫等各类地垫、坐垫。
3.6 日用品
PVC常被用来制作各种仿真皮革，如行李包、运动制品、服装和专用保护设备的皮带。服装用PVC织物一般是吸附性织物(不需涂布)，如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。PVC还可用于许多娱乐用品，如玩具、唱片等。目前PVC玩具产量增幅迅猛，主要原因就是PVC生产成本低，且易于成型。
3.7 糊状制品
将PVC糊树脂分散在液体增塑剂中，使其溶胀、塑化成增塑溶胶，再加入乳液、稳定剂、填料、着色剂，经过充分搅拌，脱气泡后，可配制成PVC糊，用浸渍法、浇铸法、搪塑法将PVC糊涂覆在各种制品表面，起防腐蚀、美化作用。
3.8 异型材
利用各种截面为非圆形的模具、由挤出成型法制得的PVC异型材具有很多突出的优点：如耐腐蚀，使用寿命长，色彩保持性好；价格低廉，远低于具有同等强度和寿命的金属材质；色彩丰富、装饰性好，既环保又经济；材质轻，安装方便，易于运输。在我国，PVC异型材约占PVC总消费量的25％左右，主要用于建筑、家装等行业。
4 ·结语
近年来，我国的PVC工业已经从高速发展期过渡到了结构调整期，正在逐步由PVC生产大国转变为生产强国。加强对PVC基础性能的研究，利用各种助剂来改善PVC原料的综合性能，开发无毒助剂，制备PVC与其他聚合物的合金材料，是PVC行业发展的重要方向。
