從產品分類看，PVC屬于三大合成材料(合成樹脂、合成纖維、合成橡膠)中的合成樹脂類，其中包括五大通用樹脂，聚乙烯PE、聚氯乙烯pvc、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、abs樹脂。
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)，簡稱PVC，是我國重要的有機合成材料。其產品具有良好的物理性能和化學性能，廣泛用于工業、建筑、農業、日用生活、包裝、電力，公用事業(1916.781,21.08,1.11%)等領域。
一、聚氯乙烯簡介
聚氯乙稀是一種無毒、無臭的白色粉末。化學穩定性很高，具有良好的可塑性。除少數有機溶劑外，常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、50~60%的硝酸及20%以下的燒堿，對于鹽類亦相當穩定；PVC的熱穩定性和耐光性較差，在140℃以上即可開始分解并放出氯化氫(HCl)氣體，致使PVC變色。電絕緣性優良，一般不會燃燒，在火焰上能燃燒并放出HCl，但離開火焰即自熄，是一種“自熄性”、“難燃性”物質。主要用于生產透明片、管件、金卡、輸血器材、軟、硬管、板材、門窗、異型材、薄膜、電絕緣材料、電纜護套、輸血料等。
聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度n一般在500~20000范圍內，其分子結構式如下：
二、聚氯乙稀的分類及表示方法
1、聚氯乙稀的分類
根據生產方法的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂；交聯PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯劑聚合而成的樹脂。
根據氯乙烯單體的獲得方法來區分，可分為電石法、乙烯法和進口(EDC、VCM)單體法(習慣上把乙烯法和進口單體法統稱為乙烯法)。
根據聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是目前產量最大的一個品種，約占PVC總產量的80%左右。下面圖表列出這四種聚氯乙烯的基本特性。
圖表1：聚氯乙烯樹脂
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品 種 |
懸浮法 |
乳液法 |
本體法 |
溶液法 |
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特性 |
不含金屬離子，有良好的電絕緣性及熱穩定性 |
顆粒較細，含雜質較多，電絕緣性及熱穩定性不及懸浮法 |
含雜質極少純度高。熱穩定性和電絕緣性優于懸浮法 |
含雜質極少純度高，成本高，價格高。聚合物的分子量不高 |
2、聚氯乙稀的命名
懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度[1]分六個型號：XS-1、XS-2……XS-6；XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型號中各字母的意思：X-懸浮法；S-疏松型；J-緊密型；下面圖表為國產懸浮法聚氯乙烯的特性。
圖表1：懸浮法聚氯乙烯樹脂
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樹脂型號 |
絕對黏度， mPa · s |
平均聚合度 |
樹脂型號 |
絕對黏度， mPa · s |
平均聚合度 |
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XS-1 XJ-1 |
>2.10 |
≥ 1340 |
XS-4 XJ-4 |
1.70 ～ 1.80 |
850 ～ 980 |
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XS-2 XJ-2 |
1.90 ～ 2.10 |
1110 ～ 1340 |
XS-5 XJ-5 |
1.60 ～ 1.70 |
720 ～ 850 |
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XS-3 XJ-3 |
1.80 ～ 1.90 |
980 ～ 1110 |
XS-6 XJ-6 |
1.50 ～ 1.60 |
590 ～ 720 |
乳液聚合生產所得的聚氯乙烯稱乳液法聚氯乙烯(Emulsion poly-merixation)。它是糊狀樹脂，分子量較高，顆粒較細。乳液法聚氯乙烯的型號為RH-x-y,其中R-乳液法；H-糊狀樹脂；x-樹脂烯溶液的絕對黏度；y-糊黏度[2] 。x分1、2、3型，1型絕對黏度為2.01-2.4mPa·s，2型絕對黏度為1.81～2.00mPa·s，3型絕對黏度為1.60～1.80mPa·s。y分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，Ⅰ號糊黏度不大于3,000mPa·s，Ⅱ號糊黏度為 3000～7000mPa·s，Ⅲ號糊黏度為7,000～10,000mPa·s。
本體法聚氯乙烯[palyvinyl chloride(bulk polymerization)]我國已有生產，四川宜賓天原、內蒙古海吉兩家企業，該方法產品透明度和絕緣性高于其它方法。溶液聚合聚氯乙烯樹脂多用于表面涂層方面。在度溫20～30℃或0℃以下的低溫下進行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。低溫聚合的聚氯乙烯分子量高、結晶度高、結構規整性好，玻璃化溫度高，耐熱性、耐溶劑性好。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。
[1]指1%的1,2-二氯乙烷溶液，20℃測定的黏度。
[2]指聚氯乙烯與鄰苯二甲酸二辛酯為1:1,在25℃放置24小時測定的黏度。
三、聚氯乙烯生產工藝的比較
我國PVC產量自20世紀90年代以來有了快速發展，但仍然趕不上發展更快的PVC制品加工需求，自給率只能保持在70%左右。需求的旺盛，國內乙烯資源的不足，反傾銷終裁后進口量的下降，國際原油和石化產品的價格不斷上升使乙烯法生產成本相應升高，也使得電石法成為許多企業的首選工藝。
隨著近五年國際原油價格的居高不下，以石油天然氣路線制聚氯乙烯的工藝路線將會受到乙烯供應的限制及成本的影響，近一段時期內，在市場競爭上不如電石法PVC價格低。目前我國PVC生產以電石法為主。根據我國現有能源結構和PVC行業國內競爭力的狀況分析，今后西部地區(包括寧夏)建設電石法PVC項目尚有競爭優勢，但也不容樂觀。
1、電石法與乙烯法原料路線不同，前者約耗電3000KWH/T(包括制氯氣，氫氣用電，)約耗電石1.5T/T，后者約耗電3000KWH/T，約耗乙烯0.5T/T。電石耗電約3500KWH/T，因此，電石法PVC實際上以電為主要原料，綜合耗電約8250KWH/T。所以，供電與電價是電石法PVC生產的關鍵所在。從自備熱電平衡的角度出發，將大大縮減PVC的生產成本。在建設周期尚不能同步的情況下，可先期收購并改造發電機組，為一期工程供電供汽，考慮正常發電利潤(約8%)的電力成本比網上供電價格要低50%左右，從而保證了把電石法PVC成本控制在較低的范圍內的目標，與乙烯法PVC比較具有相當的市場價格競爭力。
2、電石法與乙烯法PVC相比，前者生產中有一種副產品：電石渣漿，即含20%左右Ca(OH)2 的飽和溶液，可用其作為發電煙氣的脫硫劑，而剩余的部分可以進行壓濾，其中Ca(OH)2 96%以上的固相用于生產水泥，其含Ca(OH)2 5%左右的液相全部回收使用。現在有一種干法乙炔生產技術值得關注，可以較好的改善生產過程對社會環境的影響，特別是節水、減少固體及氣體廢物的排放量，降低對電的使用量。
3、大規模和聯合生產是實現清潔工藝的基本條件。實際上，電石法PVC三廢的處理技術上是基本成熟的。只是，以前電石法PVC企業主要分布在西部地區，規模小，實力差，技術落后，沒有經濟能力去解決。大規模和聯合生產不僅具備綜合利用，變廢為寶，大幅度降低三廢處理條件，還可為社會提供具有可觀效益的產品。如用電石渣做水泥，20萬噸/年規模可以保本，100萬噸/年的規模可盈利。西部的電石法PVC生產企業有望成為電石法PVC清潔生產工藝的開拓者。此外，從可持續發展的理念出發，采取諸如膜過濾，生化處理等技術達標排放。
不管是電石法還是乙烯法PVC生產路線，最后都是由氯乙烯單體聚合生成PVC。氯乙烯單體合成方法主要有乙炔法、聯合法、烯烴法、乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五種，我國目前普遍采用的為乙炔法(電石法)和乙烯氧氯化法兩種。當前我國氯堿工業大部分采用電石法生產PVC以平衡氯氣。雖然此法耗能較高，但因此方法具有投資低，設備簡單、轉化率及產品純度較高等特點，所以，電石法在我國PVC生產中占有很大比例。
