对于制造商来说,选择合适的材料可能会对产品的性能、成本和可持续性产生显著影响。在工业中,有两种常用的塑料材料,分别是聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PC)。这两种材料都具有各自的特性、优点和局限性,使它们适用于不同的应用。本文将比较聚氯乙烯与聚碳酸酯之间的区别,以帮助制造商选择适合其产品的塑料材料。
1. 聚氯乙烯是什么?
聚氯乙烯(Polyvinyl chloride),简称PVC,是一种由氯乙烯单体合成的合成树脂聚合物。PVC是世界上第三大生产量的合成树脂。每年生产多达4000万吨的PVC。
PVC是一种热塑性塑料,这意味着它可以被加热并成型成多种不同的形状和形态。这种聚合物是脆性固体,在其纯粹形式下呈白色。PVC有两种主要类型:软PVC(塑化PVC)和硬PVC(非塑化PVC)。以下是这两种PVC的特性:
PVC软 |
PVC硬 |
- 价格低廉
- 硬度和气密性好
- 电绝缘性好
- 良好的热稳定性
- 耐热性好
- 良好的耐化学性
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- 价格低廉
- 良好的冲击强度和柔韧性
- 抗化学性能良好
- 良好的防紫外线能力
- 电绝缘性好
- 易于生产
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为了提高PVC的物理强度,制造商们在原始混合物中添加了许多塑料助剂。一些产品的性能可能会受到或受到塑料助剂的影响,例如阻燃剂,加工助剂,增塑剂和紫外线防护剂等。
这种材料对许多种类的助剂都具有良好的相容性,这一特性使PVC在建筑、汽车、电子和医疗保健等领域有许多应用。
2. PC 塑料是什么?
聚碳酸酯(PC)是一种坚硬、耐用的塑料材料,由双酚A(BPA)和光气制成。作为一种热塑性塑料,聚碳酸酯在高温下熔化,但在冷却后可以恢复而不丧失太多质量。
聚碳酸酯具有许多优点,因此在许多工业中被广泛使用。聚碳酸酯具有类似玻璃的透光性,比玻璃更具优势,因为它在光学上表现相似但更轻和更耐用。
一块聚碳酸酯比一块玻璃坚固250倍。因此,聚碳酸酯是制造耐用和长寿命的消费品的理想选择,可抵御恶劣天气、碎片飞溅和破坏。
以下是聚碳酸酯的一些特性,包括:
- 高抗冲击性
- 高紫外线稳定性和高透明度
- 高阻燃性
- 良好的抗冲击性能
- 良好的尺寸稳定性
- 良好的电性能
- 轻巧
聚碳酸酯聚合物用于制造许多产品,特别是需要透明度或抗冲击性的应用。聚碳酸酯的一些常见应用包括:
- 消费品
- 电子产品
- 医疗设备
- 塑料片和压克力膜
- 汽车零部件
- 防护装备
- 注塑
- 数字光盘(CD、DVD和蓝光光盘)
- 户外照明设备
3. PVC(聚氯乙烯)和聚碳酸酯之间的区别?
聚氯乙烯 vs 聚碳酸酯均以其高强度和灵活性而闻名。然而,它们之间存在明显的区别,使它们适用于不同的应用。下面我们总结了聚碳酸酯和PVC之间的主要区别,包括性质、可回收性和可持续性、成本以及它们的应用。
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聚氯乙烯(PVC) |
聚碳酸酯(PC) |
形成过程: |
是通过氯乙烯的聚合反应形成的。 |
是通过光气和双酚A的反应形成的。 |
分子式 |
(C2H3Cl)n |
C16H16O4 |
单体 |
乙烯氯化物 |
双酚A 和 光气
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分子量
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62.50 克/摩尔 |
272.29 克/摩尔
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功能团 |
氯化物团体
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碳酸团体
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芳香环
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没有 |
有 |
熔点 |
大约 212°C |
大约 225°C |
玻璃转变温度 |
81°C |
147°C |
3.1. 性能
关于化学成分,PVC是一种由氯乙烯单体通过聚合反应合成的合成树脂。它包含57%的氯原子和43%的碳和氢原子。而聚碳酸酯则是由双酚A和光气合成的。它包含碳酸基团。
化学公式构成了PVC和聚碳酸酯性质的主要区别。PVC是一种硬质塑料,脆性较高,抗冲击性较差,拉伸强度低,而且灵活性有限。聚碳酸酯则是一种坚硬的塑料,具有高抗冲击性,高拉伸强度以及良好的柔韧性。
要比较PVC和聚碳酸酯的熔点,PVC的熔点大约为212°C,玻璃转变温度为约81°C。它也是一种导热性差的材料,因此适用于绝热应用。聚碳酸酯的熔点较高,约为225°C,玻璃转变温度也更高,约为147°C。它也比PVC具有更好的导热性。
在抵抗化学物质方面,PVC对酸、碱、盐、脂肪和醇等一般化学物质具有很好的抵抗性。它不与氯化的有机溶剂、酮和环酮等有机溶剂相容。相反,聚碳酸酯表现出出色的耐化学性,对酸、氧化剂、中性盐溶液、酸、油、洗涤剂、饱和烃、脂肪烃和环脂烃以及醇等各种化合物都具有优异的抵抗性。
3.2. 可回收性和可持续性
聚碳酸酯的主要成分是碳氢基的原材料。因此,这种材料可以完全回收。通常,聚碳酸酯通过分类、切割和清洗来进行回收,然后制成小颗粒以供再利用。这个过程需要多个分类步骤以减少杂质和色彩混合。
与聚碳酸酯类似,聚氯乙烯(PVC)无论是硬质还是软质形式都可以100%回收,并且可以快速分类以获得高纯度。这种材料可以通过机械方法(包括粉碎、熔化和再铸造过程)或化学方法(通过热解或水解过程将废料转化为可再利用成分)进行回收。
3.3. 成本
尽管氯化钠和石油是PVC的主要原材料,而聚碳酸酯则是通过将烃类原材料(通常来自原油、天然气或煤炭)经过一系列转化工序制成的树脂。因此,PVC和聚碳酸酯的价格受原油价格的显著影响。
聚碳酸酯是一种高成本材料,因为它需要高度专业化和复杂的生产过程。它的价格约为每千克2.80美元。即使是其回收材料也很昂贵,高达每千克1.6美元。
PVC易于从多个供应商购买,因为它是一种互换性较强的原材料(具有已建立的技术规格)。未经加工的UPVC颗粒的价格在0.80 - 2.00美元/千克之间。
3.4. 应用
由于其出色的特性和经济实惠的价格,PVC是一种广泛使用的材料之一。PVC有各种不同的应用,包括但不限于:
- 建筑领域:管道、窗框、屋顶覆盖、温室
- 室内装饰:帷幕挂杆、墙面板、水管
- 包装:瓶子、容器
- 安全设备:手套、高筒靴、交通安全帽
- 电子电气组件:绝缘电缆、导线套管
聚碳酸酯是许多需要高强度、高耐热性和玻璃般光滑表面的应用的理想材料,包括:
- 家用电器:冰箱、洗衣机、空调、食品搅拌机
- 汽车:车辆的内外饰
- 建筑:农业用房屋、安全窗户、立面、天窗
- 医疗:外科手术工具、输血管道、药品分发系统
- 食品储存:可用于微波炉的容器
- 通信:手机组件、手机外壳
本文已经突显了聚氯乙烯与聚碳酸酯之间的显著差异。这两种材料具有各自的特性和优点,使它们适用于不同的应用。选择PVC还是PC取决于特定应用的需求和要求,以及对每种材料的利弊进行仔细评估。