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[摘 要]氯化聚氯乙烯即CPVC树脂，是一种新型工程塑料，该产品呈白色或淡黄色，是一种无臭、无味、无毒的疏松颗粒或粉末，其在耐热性、可溶性、耐化学腐蚀性、耐老化性、阻燃性等方面的优势明显，因此在很多领域均有应用。下文针对CPVC的主要特点进行了说明，并对其应用范围进行了详细的介绍，同时进一步探讨了CPVC的生产技术，此外，针对CPVC行业未来的发展进行了展望。
[关键词]发展趋势；氯化聚氯乙烯；生产技术
中图分类号：TH677 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01
现阶段，我国CPVC的生产工艺已逐渐成熟，CPVC在我国的应用也在不断地深入，但相较于国外专业化CPVC生产企业，高品质CPVC配合技术与改性剂仍十分短缺，这是制约我国高性能CPVC生产技术发展的重要因素，所以，对CPVC开展热稳定性、加工性能、抗冲击强度和协同阻燃性等方面的研究，对于推动CPVC行业的发展有着重要的现实意义。
1 氯化聚氯乙烯特点分析
1.1 较高的机械强度
CPVC的抗拉强度比PVC提高五成左右，比ABS、PP树脂的抗拉强度高约一倍。尤其是在100℃的条件下，CPVC仍能保持其较高的刚性，在此温度下，可充分满足设备及管道对刚性等的基本要求。
1.2 耐热性和耐燃性良好
PVC树脂经氯化后得到CPVC，材料的含氯量由56.7%提高到61%-68%，耐热性业随之提高，维卡软化点可比PVC树脂提高20-40℃。CPVC硬管制品在接近100℃下仍可使用。另外，CPVC具有优异的阻燃自熄性，其氧指数为60，在空气中离火自熄。具有无火焰滴露、不增加火载，限制火焰扩散等特性。
1.3 耐化学性及导热性
CPVC不仅在常温下耐化学腐蚀性能优异，在较高温度下，CPVC仍具有很好的耐酸、耐碱、耐化学药品性。CPVC在许多应用方面可以代替传统材质处理侵蚀性物质，如质量较差的水、碱性物质及其他水溶液。CPVC提供较长的使用寿命、低维修，并拥有优良的环境适应力。此外，CPVC具有较低的热传导率，热传导系数仅为1.05W/（cm·K），用CPVC加工的耐热管道，热量不容易从管道散发，热损失少，可免除隔热护层。
2 氯化聚氯乙烯的用途
2.1 塑料构件和压延薄板
CPVC树脂可生产脱水机、供水管的管件、过滤材料，还可以生产电器和电子零件，如电线槽、电开关、保险丝的保护盖、电缆的绝缘材料等。也可用于制造耐化学品、耐腐蚀的化工设备，如反应器、阀门、电解槽等。与其他塑料改性后，可加工成工程塑料合金。
2.2 生產管材
CPVC管材生产，输送热水及腐蚀性介质，在不大于100℃时，其强度较好，且在较高内压下可长期使用。CPVC的密度是黄铜的1/6，钢的1/5，且有极低的导热性，因此，用CPVC制造的管道，质量小，隔热性能好，不需保温。
2.3 防腐涂料
CPVC易溶于多种有机溶剂，可用于制造涂料。因其具有优异的化学稳定性、耐酸碱性、耐水性和阻燃性，在潮湿、寒冷、高温下均适合使用，是我国目前重要的防腐涂料品种之一。
2.4 发泡材料
CPVC的发泡材料的耐热性优于PVC的，CPVC在高温条件下的收缩率较小，可作为热水管、蒸汽管道的保温材料等。氯含量超过60%的CPVC对溶剂的保持性较好，可将CPVC置于加热时能产生气体的溶剂中发泡，得到均一、微孔的发泡气体，可用沸点为50-160℃的烃类、醚类、醛类等溶剂作发泡剂。
2.5 复合材料及氯纶纤维的改性
由CPVC和某些无机或有机纤维构成的CPVC复合材料的抗冲击性能较好，耐热性也好于其他树脂的复合材料，可制成板材、管材、波纹板、异型材等。用于氯纶纤维的改性。国产的氯纶纤维的洗晒温度不得超过60℃，在纺制氯纶时加入30%的CPVC，可以提高产品耐热性，缩水率由降至10%以下。
3 氮化聚氛乙烯的主要制备方法
3.1 气固相氯化法
依据引发氯化的方式，将其分为热引发氯化、光引发氯化、等离子体引发氯化。一，热引发氯化是用加热的方式引发氯化反应。研究人员曾用气固相搅拌式氯化法制备了CPVC，当温度为115℃、实验时间为2h、氯气流量为500-550mL/min时是最佳反应条件；二，光引发氯化是将PVC树脂粉末在紫外线照射下，放于流化床反应器中进行氯化，制得非均质CPVC树脂，反应过程中产生氯的自由基，发生的是自由基取代的链式反应；三，等离子体引发氯化是指在放电状态下，激发气体形成活性等离子体，高能态的等离子体轰击PVC表面，使PVC分子链断裂，在其分子链上产生大分子自由基，该大分子自由基在一定条件下与氯气发生氯化反应制得CPVC。
该工艺方法需要的设备较少、流程短，而且效率高、能耗低、无催化剂、对环境污染小，基本无“三废”排放，氯化时间大大缩短。但该技术的生产设备构造复杂、氯化过程难以控制、产品均匀度较差，需要解决好物料分散和反应传热等问题。
3.2 水相悬浮法
该方法是将PVC树脂粉末悬浮于水中或盐酸介质中，在引发剂等助剂存在下通氯气进行反应，然后经脱酸、中和、水洗、离心和干燥等工序制得非均质氯化产品。该技术工艺简单、流程短、生产出的CPVC综合性能好，但生产过程中会产生大量的酸性废气和废水。该技术方法在在我国的使用不是很广，但在国外却很普遍。
3.3 溶剂法
该方法是将疏松型PVC树脂溶解于有机溶剂中，在80-100℃下加入引发剂偶氮二乙腈，通入氯气发生氯化反应生成CPVC树脂。该方法应用最早，工艺较成熟，产品中氯分布均匀，溶解性能好，适合用作涂料、黏合剂等，但其热稳定性和力学性能较差，不能用于制作包括管材在内的硬制品。而且CCl4、CH3CH2Cl2等含卤溶剂毒性大，污染严重，回收复杂，能耗较高。
4 氯化聚氯乙烯行业的发展展望
我国的CPVC产品生产正处于发展时期，因此，我国的CPVC行业仍需要进一步发展，需要改变产品低端化的现状，擺脱高端硬制品树脂混料仍需要大量进口的现状。随着CPVC技术的不断进步，阿克玛公司率先放松了对中国技术的封锁，CPVC未来发展前景广阔，而且可能由看好其发展的化工行业率先引进技术，占领市场。未来CPVC新建项目会逐步增多，我国要将CPVC产品的引用范围进一步扩大，不要仅局限于管材、耐腐蚀管件、电力套管等方面，需要进一步开拓产品应用领域。
总而言之，在科技不断进步的背景下，CPVC生产技术会得到进一步的提高，而且其应用领域也会逐步扩大，国内CPVC生产厂家要积极与国际先进企业进行技术交流，吸取他人的技术精华，不断提升自身的生产水平，助力我国CPVC行业的发展。
参考文献
[1] 薛之化.近年来全球PVC相关技术的发展（待续）[J].聚氯乙烯，2017，02：1-9+37.
[2] 祖其胜.氯化聚氯乙烯树脂的工艺研究及其供需现状[J].西部皮革，2017，02：14.
[3] 李亚琴，魏镇，王会昌，孟长海，张文泽.氯乙烯生产中脱水方法的探讨[J].中国氯碱，2017，04：15-19.
[关键词]发展趋势；氯化聚氯乙烯；生产技术
中图分类号：TH677 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01
现阶段，我国CPVC的生产工艺已逐渐成熟，CPVC在我国的应用也在不断地深入，但相较于国外专业化CPVC生产企业，高品质CPVC配合技术与改性剂仍十分短缺，这是制约我国高性能CPVC生产技术发展的重要因素，所以，对CPVC开展热稳定性、加工性能、抗冲击强度和协同阻燃性等方面的研究，对于推动CPVC行业的发展有着重要的现实意义。
1 氯化聚氯乙烯特点分析
1.1 较高的机械强度
CPVC的抗拉强度比PVC提高五成左右，比ABS、PP树脂的抗拉强度高约一倍。尤其是在100℃的条件下，CPVC仍能保持其较高的刚性，在此温度下，可充分满足设备及管道对刚性等的基本要求。
1.2 耐热性和耐燃性良好
PVC树脂经氯化后得到CPVC，材料的含氯量由56.7%提高到61%-68%，耐热性业随之提高，维卡软化点可比PVC树脂提高20-40℃。CPVC硬管制品在接近100℃下仍可使用。另外，CPVC具有优异的阻燃自熄性，其氧指数为60，在空气中离火自熄。具有无火焰滴露、不增加火载，限制火焰扩散等特性。
1.3 耐化学性及导热性
CPVC不仅在常温下耐化学腐蚀性能优异，在较高温度下，CPVC仍具有很好的耐酸、耐碱、耐化学药品性。CPVC在许多应用方面可以代替传统材质处理侵蚀性物质，如质量较差的水、碱性物质及其他水溶液。CPVC提供较长的使用寿命、低维修，并拥有优良的环境适应力。此外，CPVC具有较低的热传导率，热传导系数仅为1.05W/（cm·K），用CPVC加工的耐热管道，热量不容易从管道散发，热损失少，可免除隔热护层。
2 氯化聚氯乙烯的用途
2.1 塑料构件和压延薄板
CPVC树脂可生产脱水机、供水管的管件、过滤材料，还可以生产电器和电子零件，如电线槽、电开关、保险丝的保护盖、电缆的绝缘材料等。也可用于制造耐化学品、耐腐蚀的化工设备，如反应器、阀门、电解槽等。与其他塑料改性后，可加工成工程塑料合金。
2.2 生產管材
CPVC管材生产，输送热水及腐蚀性介质，在不大于100℃时，其强度较好，且在较高内压下可长期使用。CPVC的密度是黄铜的1/6，钢的1/5，且有极低的导热性，因此，用CPVC制造的管道，质量小，隔热性能好，不需保温。
2.3 防腐涂料
CPVC易溶于多种有机溶剂，可用于制造涂料。因其具有优异的化学稳定性、耐酸碱性、耐水性和阻燃性，在潮湿、寒冷、高温下均适合使用，是我国目前重要的防腐涂料品种之一。
2.4 发泡材料
CPVC的发泡材料的耐热性优于PVC的，CPVC在高温条件下的收缩率较小，可作为热水管、蒸汽管道的保温材料等。氯含量超过60%的CPVC对溶剂的保持性较好，可将CPVC置于加热时能产生气体的溶剂中发泡，得到均一、微孔的发泡气体，可用沸点为50-160℃的烃类、醚类、醛类等溶剂作发泡剂。
2.5 复合材料及氯纶纤维的改性
由CPVC和某些无机或有机纤维构成的CPVC复合材料的抗冲击性能较好，耐热性也好于其他树脂的复合材料，可制成板材、管材、波纹板、异型材等。用于氯纶纤维的改性。国产的氯纶纤维的洗晒温度不得超过60℃，在纺制氯纶时加入30%的CPVC，可以提高产品耐热性，缩水率由降至10%以下。
3 氮化聚氛乙烯的主要制备方法
3.1 气固相氯化法
依据引发氯化的方式，将其分为热引发氯化、光引发氯化、等离子体引发氯化。一，热引发氯化是用加热的方式引发氯化反应。研究人员曾用气固相搅拌式氯化法制备了CPVC，当温度为115℃、实验时间为2h、氯气流量为500-550mL/min时是最佳反应条件；二，光引发氯化是将PVC树脂粉末在紫外线照射下，放于流化床反应器中进行氯化，制得非均质CPVC树脂，反应过程中产生氯的自由基，发生的是自由基取代的链式反应；三，等离子体引发氯化是指在放电状态下，激发气体形成活性等离子体，高能态的等离子体轰击PVC表面，使PVC分子链断裂，在其分子链上产生大分子自由基，该大分子自由基在一定条件下与氯气发生氯化反应制得CPVC。
该工艺方法需要的设备较少、流程短，而且效率高、能耗低、无催化剂、对环境污染小，基本无“三废”排放，氯化时间大大缩短。但该技术的生产设备构造复杂、氯化过程难以控制、产品均匀度较差，需要解决好物料分散和反应传热等问题。
3.2 水相悬浮法
该方法是将PVC树脂粉末悬浮于水中或盐酸介质中，在引发剂等助剂存在下通氯气进行反应，然后经脱酸、中和、水洗、离心和干燥等工序制得非均质氯化产品。该技术工艺简单、流程短、生产出的CPVC综合性能好，但生产过程中会产生大量的酸性废气和废水。该技术方法在在我国的使用不是很广，但在国外却很普遍。
3.3 溶剂法
该方法是将疏松型PVC树脂溶解于有机溶剂中，在80-100℃下加入引发剂偶氮二乙腈，通入氯气发生氯化反应生成CPVC树脂。该方法应用最早，工艺较成熟，产品中氯分布均匀，溶解性能好，适合用作涂料、黏合剂等，但其热稳定性和力学性能较差，不能用于制作包括管材在内的硬制品。而且CCl4、CH3CH2Cl2等含卤溶剂毒性大，污染严重，回收复杂，能耗较高。
4 氯化聚氯乙烯行业的发展展望
我国的CPVC产品生产正处于发展时期，因此，我国的CPVC行业仍需要进一步发展，需要改变产品低端化的现状，擺脱高端硬制品树脂混料仍需要大量进口的现状。随着CPVC技术的不断进步，阿克玛公司率先放松了对中国技术的封锁，CPVC未来发展前景广阔，而且可能由看好其发展的化工行业率先引进技术，占领市场。未来CPVC新建项目会逐步增多，我国要将CPVC产品的引用范围进一步扩大，不要仅局限于管材、耐腐蚀管件、电力套管等方面，需要进一步开拓产品应用领域。
总而言之，在科技不断进步的背景下，CPVC生产技术会得到进一步的提高，而且其应用领域也会逐步扩大，国内CPVC生产厂家要积极与国际先进企业进行技术交流，吸取他人的技术精华，不断提升自身的生产水平，助力我国CPVC行业的发展。
参考文献
[1] 薛之化.近年来全球PVC相关技术的发展（待续）[J].聚氯乙烯，2017，02：1-9+37.
[2] 祖其胜.氯化聚氯乙烯树脂的工艺研究及其供需现状[J].西部皮革，2017，02：14.
[3] 李亚琴，魏镇，王会昌，孟长海，张文泽.氯乙烯生产中脱水方法的探讨[J].中国氯碱，2017，04：15-19.