PVC 비옷 생산 공정은 어떻게 되나요? 현재 시장 상황은 어떻습니까?

1. 개요

폴리 염화 비닐 (PVC) 은 세계에서 두 번째로 큰 범용 수지이다. 일찍이 1835 년 프랑스 화학자 레그노는 태양광 아래 폴리 염화 비닐이 흰색 고체로 수렴되는 것을 발견했다. 19 14 독일과 미국의 화학자들은 유기 과산화물이 염화 비닐의 중합을 가속화할 수 있다는 것을 발견했다. 193 1 년, 우리 회사는 로션 집계를 이용하여 PVC 생산의 산업화를 실현하였다. 로션 중합은 메탄기 술폰산 나트륨 (표면활성제) 를 유화제로 염화 비닐 단량체와 물을 물에 골고루 분산해 로션을 만든 다음 과황산 칼륨이나 과황산 암모늄을 개시제로 염화 비닐을 폴리염화 비닐로 중합한다.

PVC 어플리케이션의 진정한 돌파구는 1933 입니다. 미국 화학자 사이먼 (Simon) 은 당시 널리 사용되지 않았던 PVC 분말에 고비점 용제와 인산 트리메틸 에스테르를 넣고 가열했다. 냉각 후, 그는 의외로 부드럽고, 가공하기 쉽고, 탄력 있는 폴리 염화 비닐 (인산 삼메틸에스테르가 가소제 역할을 함) 을 얻었다. 이때부터 PVC 가 광범위하게 응용되는 대문이 열렸다.

1936 미국 연합탄화물 회사는 염화 비닐 공중부양 중합 기술을 개발하여 로션 중합에 비해 생산 공정을 간소화하고 에너지 소비와 비용을 줄였습니다. 현재 PVC 의 80% 는 공중부양 중합으로 생산되고 있습니다. 즉, 휘핑과 분산제 (물) 의 작용으로 염화 비닐 단량체가 물방울로 흩어져 물에 떠 있습니다. 수렴은 방울들 사이에서 진행되며, 개시제는 이환 기기과산화물, 아조 이부티부틸렌 등이다.

폴리 염화 비닐의 화학 공식은 다음과 같습니다.

PVC 는 액체염화 비닐 단량체 (VCM) 가 공중부양법, 로션법, 본체법 또는 용액법을 통해 수렴한 것으로, 이 중 공중부양법은 세계 PVC 생산장치의 약 90% 를 차지한다. 단일중합체도 세계 PVC 총생산량의 90% 정도를 차지한다. PVC 는 가장 널리 사용되는 열가소성 수지로, 파이프 부속, 창문, 포장판과 같이 강도와 경도가 큰 경질 제품을 만들 수 있으며, 박막, 시트, 전선 케이블, 바닥, 합성가죽, 페인트 등 매우 부드러운 제품을 만들기 위해 가소제를 추가할 수 있습니다. 경질제품은 현재 PVC 총 소비의 65 ~ 70% 를 차지하고 있으며, 향후 PVC 소비가 더욱 증가할 기회는 주로 경질제품의 응용 분야에 있다. 현재 건축 분야 PVC 소비량은 총 소비량의 절반 이상을 차지하고 있다.

2. 기본 성능

PVC 는 무정형, 선형, 무정형 중합체로, 기본적으로 지망이 없고 규칙적인 체인입니다. 중합도 n 값은 일반적으로 500 ~ 20000 입니다. PVC 수지는 흰색 분말이며 상대 밀도는 약 1.4 입니다. PVC 플라스틱은 높은 기계적 강도와 좋은 화학적 안정성을 가지고 있습니다.

폴리 염화 비닐 분자에는 대량의 염소가 함유되어 있어 극성과 난연성이 좋다.

PVC 플라스틱은 내산성, 내마모, 난연성 및 절연성이 우수합니다. 그러나 그것은 빛과 열의 안정성이 떨어진다. 안정제가 가열되지 않을 때 PVC 분해는100 C 에서 시작되며130 C 이상에서 빠르게 분해됩니다. 염화수소 가스는 열을 받아 분해되어 흰색에서 연한 노란색으로, 빨강에서 갈색으로, 다시 검은색으로 변한다. 팽팽한 선과 햇빛 아래 산소는 PVC 의 광산화분해를 일으켜 PVC 의 유연성을 떨어뜨려 결국 바삭해진다. 이와 동시에, 위에서 언급한 양호한 기계와 화학적 성능이 급속히 떨어졌다. 해결책은 경지산이나 다른 지방산의 카드뮴, 브롬, 아연염과 같은 안정제를 가공에 넣는 것이다.

PVC 내 충격성 저하, 내한성이 이상적이지 않습니다. 경질 폴리 염화 비닐 플라스틱의 온도 하한은-15 C 이고 소프트 폴리 염화 비닐 플라스틱의 온도 하한은-30 C 입니다.

PVC 의 수증기 침투율은 매우 낮다. 경질 PVC 는 장시간 물에 담가 흡수율이 0.5% 미만이고, 침지 24 시간 흡수율은 0.05% 입니다. 적절한 가소제를 첨가한 부드러운 PVC 의 흡수율은 0.5% 이하입니다.

상온에서 PVC 의 내마모성은 일반 고무보다 큽니다.

PVC 의 전기적 성능은 폴리머와 다양한 첨가제 중 잔여물의 양에 따라 달라집니다. PVC 의 전기적 특성 또한 가열 조건과 관련이 있습니다. PVC 가 열을 받아 분해될 때 염소 이온의 존재로 인해 전기 절연성이 떨어진다.

3. 생산 공정에 대한 간략한 설명

PVC 수지는 현탁 중합, 로션 중합, 본체 중합 또는 용액 중합을 통해 생산할 수 있습니다. 중합은 자유기반에 의해 발생하며, 반응 온도는 일반적으로 40 ~ 70oC 이다. 반응 온도와 개시제 농도는 PVC 수지의 중합 속도와 분자량 분포에 큰 영향을 미친다. 현탁 중합은 생산 공정이 성숙하고, 조작이 간단하며, 생산 비용이 낮고, 제품 종류가 다양하며, 적용 범위가 넓기 때문에 PVC 수지를 생산하는 주요 방법이었습니다. 현재 세계 PVC 수지의 90% (단일중합체와 * * * 중합체 포함) 는 모두 공중부양법으로 생산되고 있다. 미국 공중부양 모두 PVC 수지 생산능력이 꾸준히 향상되면서 1987 은 84%, 1996 은 90% 를 차지했다.

PVC 수지 생산 기술은 이미 매우 성숙했다. 최근 몇 년 동안, 주로 이미 기본적인 정형화된 기술에 대해 약간의 개선이 이루어졌다. 1990 년대 중반 이후 PVC 수지 기술에 관한 특허는 주로 초점방지 코팅 개선, 개시제 체계 개선, 유화제 개선, 잔류 단체 함량 감소에 초점을 맞추고 있다. 30 여 년의 발전을 거쳐 우리나라는 첨단 공중부양법, 본체법, 로션법, 마이크로공중부양법 등 기술이 완비된 PVC 수지 생산장치를 건설했다. 하지만 업계 전체의 기술 수준은 여전히 낮다. 중국의 생산 시설 규모는 보편적으로 작다. 외국 선진국 공중부양법 공예 장치의 생산 규모는 일반적으로 10 ~ 20 만톤/년, 우리나라 70 여 개 생산설비 중 3 개만이 이 규모에 도달했다. 현재, 외국 에틸렌산소염화법이 PVC 수지를 생산하는 비율은 이미 90% 이상에 달하며, 선진국은 이미 기본적으로 전석 아세틸렌 노선을 도태시켰다. 우리나라가 에틸렌 노선을 채택한 PVC 수지는 PVC 수지 총생산능력의 1/3 에 불과하다.

3. 1 현탁 중합

현탁 중합은 연속 교반을 통해 단일 체액을 물에 떨어뜨려 공중에 떠 있는 상태로 유지함으로써 단일 체액 방울에서 수렴한다. 보통 공중부양 중합은 간헐적 수렴이다.

최근 몇 년 동안 기업들은 PVC 수지 간헐 공중부양 중합 공정의 레시피, 중합 부기, 제품 품종 및 품질을 지속적으로 연구하고 개선하여 자체 공예 기술을 개발하였다. 현재 일본 Geon (원래 B. F Goodrichg), 일본 Shinetsu, 유럽 EVC 의 기술이 널리 사용되고 있는데, 이들 세 회사의 기술은 각각 1990 년 이후 전 세계적으로 새로 추가된 PVC 수지 능력의 265438 정도를 차지하고 있다.

3.2 유화 중합

로션 중합은 기본적으로 현탁 중합과 유사하다. 더 많은 유화제를 사용하는 것을 제외하고는 단량체에 용해되어 물이 아닌 단량체에 용해된다. 이 중합 시스템은 중합체 입자의 축적을 효과적으로 방지하여 입자 크기가 매우 작은 중합체 수지를 얻을 수 있습니다. 로션법으로 생산된 PVC 수지 입자 크기는 0. 1-0.2 mm 이고, 공중부양법은 20-200 mm 이며, 발생제 체계도 공중부양중합과는 다르며, 보통 과황산염이 함유된 산화환원체계이다. 건조 방법도 입자 크기를 작게 유지하기 위해 스프레이 건조제를 자주 사용한다. 유화제를 완전히 제거할 수 없기 때문에 로션으로 생산된 수지는 포장막이나 낮은 흡수율이 필요한 제품 (예: 전선 절연 층) 과 같이 투명성이 필요한 제품을 생산하는 데 사용할 수 없습니다. 일반적으로 로션 중합 PVC 수지의 가격은 현탁 중합 수지보다 높지만 액체 형태로 재료를 만들어야 하는 사용자는 이 수지를 사용합니다 (예: 페이스트 수지). 미국에서는 로션 중합 수지 제품이 대부분 페이스트수지 (분산수지라고도 함) 로 라텍스에 소량으로 쓰인다. 유럽에서는 각종 로션 공예도 일반 수지, 특히 압연과 돌출용 수지를 생산하는 데 사용된다.

3.3 본체 중합

대량 생산 과정은 무수, 분산제 없음, 발생제만 첨가한 상태에서 진행되며 사후 처리 장비가 필요하지 않으며 투자가 적고 에너지 효율이 높으며 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다. 산적 PVC 수지로 생산된 제품은 투명성이 높고, 전기 절연성이 좋고, 가공하기 쉬우며, 공중수지를 가공하는 데 사용되는 모든 설비를 산적수지 가공에 사용할 수 있다. 폴리 염화 비닐 본체 기술은 1980 년대에 크게 발전했다. 하지만 이론적으로는 공중부양 중합과 본체 중합으로 생산된 수지를 같은 분야에서 사용할 수 있지만, 실제로 가공공장은 보통 그 중 하나만 사용한다. 공중부양과 본체 수지는 혼합될 수 없기 때문이다. 소량의 정전기로 인해 중합체 분말의 유동성을 떨어뜨릴 수도 있고, 공중부양중합 수지는 쉽게 얻을 수 있기 때문에 대부분의 가공공장은 본체 수지를 포기하고, 최근 몇 년 동안 본체 기술이 정체되거나 쇠퇴하고 있다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언)

3.4 용액 중합

용액 중합에서 단량체는 n-부탄이나 시클로 헥산과 같은 유기 용제에 용해되어 중합을 발생시키고 중합체는 반응이 진행됨에 따라 침전된다. 용액 중합은 염화 비닐과 비닐 아세테이트를 생산하는 특수 중합체 (일반적으로 비닐 아세테이트의 함량은 10 ~ 25%) 에 사용됩니다. 이 용액 중합반응을 통해 생산된 중합체는 순수하고 균일하며 독특한 용해성과 성막성을 가지고 있다.

4. 지원 상태

PVC 수지는 다양한 방법으로 제품으로 가공할 수 있습니다. 현탁 중합 PVC 수지는 돌출, 압연, 사출 성형, 블로우 성형, 분말 성형 또는 압축 성형으로 형성될 수 있습니다. 분산 수지 또는 페이스트 수지는 일반적으로 직물을 코팅하고 바닥 가죽을 생산하는 데 사용되는 페이스트로 코팅됩니다. 젤라틴 수지는 에나멜 성형, 회전 성형, 함침 성형 및 열 스프레이 성형에도 사용할 수 있습니다.

선진국 PVC 수지의 소비 구조는 하드제품 위주로 미국과 서유럽이 약 2/3, 일본은 55% 를 차지한다. 경질 제품은 주로 파이프와 강재로 약 70 ~ 80% 를 차지한다. PVC 소프트 제품 시장은 전체 PVC 시장의 약 30% 를 차지합니다. 소프트 제품은 주로 직물, 전선 케이블, 박막 시트, 바닥 재료 등의 압연과 도포를 포함한다. 최근 몇 년 동안, 경질 폴리 염화 비닐 수지의 성장 속도는 소프트 제품보다 빠르다.

PVC 수지의 절반 이상이 전 세계 건축 관련 시장에 사용되고 있어 PVC 업계가 경제 변동의 영향을 받기 쉽다. 건축 분야는 PVC 수지가 가장 빠르게 성장하는 시장이다. 미국 건축시장 PVC 수지는 1986 부터 1996 까지 성장률이 6%/ 년, 기타 시장 성장률은 1.4%/ 년. 1986 년 미국 건축시장 PVC 수지 점유율은 64%, 1996 년 73% 로 증가하여 200 1 년 76% 로 성장할 것으로 예상된다. 가장 빠르게 성장하는 용도는 파이프, 패널, 문 및 창입니다.

최근 몇 년 동안, PVC 하드제품의 중국에서의 응용점유율도 증가하고 있다. 파이프, 형강, 병의 점유율은 1996 의 25% 에서 1998 의 40% 로 상승했지만, PVC 는 여전히 국내에서 소프트 제품보다 더 많이 사용되고 있다. 1998 소프트 제품은 PVC 총 소비의 5 1% (박막 20%, 플라스틱 신발 10%, 케이블 재료 5%, 가죽 제품/KLOC 포함)

일반적으로 PVC 플라스틱은 경질과 연질의 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 경질 제품 가공에는 가소제를 추가하지 않고 부드러운 제품 가공에 대량의 가소제를 추가합니다. PVC 는 유리 전이 온도가 80 ~ 85 C 인 단단한 플라스틱입니다. 가소제를 첨가하면 유리화 온도를 낮춰 낮은 온도에서 가공하기 쉽고 분자사슬의 유연성과 가소성을 증가시켜 실온에서 탄력 있는 소프트 제품을 만들 수 있다. 일반적으로 사용되는 가소제는 프탈레이트와 원산에스테르이다. 보통 부드러운 PVC 플라스틱에 가소제 첨가량은 PVC 의 30 ~ 70% 입니다. PVC 는 가소제, 안정제, 윤활제, 착색제, 충전재를 첨가한 후 각종 강재와 제품으로 가공할 수 있다.

(1) 일반 연질 플라스틱 제품. 호스, 플라스틱 와이어, 케이블 및 와이어의 외장은 돌출기를 통해 돌출될 수 있습니다. 플라스틱 샌들, 신발 밑창, 슬리퍼 등. 사출 성형으로 다양한 금형을 결합하여 만들 수 있습니다.

(2) 영화. 압연기를 사용하여 PVC 는 특정 두께의 투명 또는 컬러 박막을 만들 수 있습니다. 이런 방법으로 생산된 박막을 압연막이라고 한다. 또한 블로우 성형기로 PVC 입자형 원료를 박막으로 불어 넣을 수 있는데, 이런 방식으로 생산된 박막을 블로우 필름이라고 합니다. PVC 플라스틱 박막은 인쇄 (예: 포장 장식 패턴과 상표 등) 할 수 있습니다. ). 박막은 커팅과 열봉으로 포장, 비옷, 테이블보, 커튼, 팽창 장난감 등으로 가공할 수 있는 큰 용도가 있다. 광투명막은 온실과 비닐하우스를 짓거나 지막으로 쓸 수 있다.

(3) 코팅 제품. PVC 혼란 소재를 천이나 종이에 도포한 다음100 C 이상 가소화하여 기재가 있는 인조 가죽을 만들 수 있습니다. 압연기로 PVC 막을 일정 두께까지 직접 누르면 무기재 인조혁을 만들어 다양한 패턴을 눌러낼 수 있다. 인조가죽은 가방, 여행가방, 소파, 자동차 방석, 바닥 가죽, 책 표지를 만드는 데 쓰인다.

(4) 폼. 부드러운 PVC 는 혼합시 적당량의 발포제를 넣어 스티로폼을 만들어 거품 슬리퍼, 샌들, 깔창, 쿠션, 충격 완충 포장재로 사용하거나 돌출기를 통해 저발포 경질판을 만들어 목재를 건축 재료로 대체할 수 있다.

5.PVC 는 얇은 벽 투명 용기로 만들거나 열 성형을 통해 진공 흡소 포장재로 사용할 수 있습니다. 이런 방법으로 만든 판재도 우수한 장식 재료이다.

[6] 클래스 제품을 붙여 넣습니다. PVC 를 액체 가소제에 분산시켜 부풀려 가소성 졸로 만든 다음 로션 (접착제), 안정제, 충전제 및 착색제를 첨가합니다. 거품을 충분히 섞은 후 PVC 페이스트 제품을 만들어 함침, 주조법, 에나멜법으로 각종 제품 표면에 발라 보호 (방부) 와 미화의 역할을 한다.

(7) 강 파이프 및 판. PVC 에 안정제, 윤활제 및 필러를 첨가하십시오. 혼합 후 압출기를 통해 다양한 지름의 강 파이프, 이형관 및 벨로우즈로 돌출시켜 하수관, 수도관, 전선관 또는 계단 난간으로 사용할 수 있습니다. 압연법으로 제조된 PVC 시트는 여러 두께의 경질판을 겹쳐서 원하는 모양으로 절단한 다음 열기류 PVC 전극을 다양한 모양의 내화학식 탱크, 통풍구, 용기, 반응통에 용접합니다.

문과 창으로. 경질PVC 이형재를 조립하여 이미 목문과 창문, 철창, 알루미늄 문과 함께 건축시장을 점령하였다.