本色为微黄色半透明状,有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚丙烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。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。这就是一些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,热变形温度( 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
断裂伸长率: 20-40%
玻璃转变温度:87℃
熔点:212℃
软化温度: 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:1.52~1.55
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。
硬质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。
软质聚氯乙烯的柔软性、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。
PVC的硬度值Pa(帕)和邵氏(shore)硬度的换算如下:
Pa(帕) |
Shore邵氏硬度(肖氏硬度) |
45 |
89±2,87~91A |
50 |
86±2,84~88A |
55 |
83±2,81~85A |
60 |
80±2,78~82A |
65 |
78±2,76~80A |
70 |
75±2,73~77A |
75 |
72±2,70~74A |
80 |
69±2,67~71A |
PVC硬度对照表 |
|||
帕氏硬度 |
厚度 |
邵氏硬度测试值 |
平均硬度值 |
30P |
6mm |
93-96 ° |
94.5 ° |
35P |
6mm |
87-93 ° |
90 ° |
38P |
6mm |
89-90 ° |
89.5 ° |
40P |
6mm |
88-90 ° |
89 ° |
45P |
6mm |
84-90 ° |
85 ° |
50P |
6mm |
82-83 ° |
82.5 ° |
55P |
6mm |
70-80 ° |
79 ° |
60P |
6mm |
74-76 ° |
75 ° |
65P |
6mm |
73-75 ° |
74 ° |
70P |
6mm |
72-74 ° |
73 ° |
75P |
6mm |
70-70.5 ° |
70 ° |
80P |
6mm |
67-68 ° |
67.5 ° |
85P |
6mm |
64-66 ° |
65 ° |
90P |
6mm |
63-64 ° |
63.5 ° |
95P |
6mm |
58-60 ° |
59 ° |
100P |
6mm |
57-59 ° |
58 ° |
110P |
6mm |
54-56 ° |
55 ° |
另一个硬度对比表 |
|
Pa |
邵氏硬度 |
30 |
95±2 |
45 |
90±2 |
50 |
88±2 |
60 |
84±2 |
70 |
80±2 |
80 |
76±2 |
90 |
72±2 |
95 |
68±2 |
105 |
64±2 |
注:邵氏硬度值为15秒读数 |