聚氯乙烯的制備方法
聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化劑經取代反應制成。由於其防火耐熱作用，聚氯乙烯被廣泛用於各行各業各式各樣產品： 電線外皮、光纖外皮、鞋、手袋、袋、飾物、招牌與廣告牌、建築裝潢用品、家俱、掛飾、滾輪、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳馬）、門簾、卷門、輔助醫療用品、手套、某些食物的保鮮紙、某些時裝等。 PVC用自由基加成聚合方法制備，聚合方法主要分為懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，以懸浮聚合法為主，約占PVC總產量的80%左右。將純水、液化的VCM單體、分散劑加入到反應釜中，然後加入引發劑和其它助劑，升溫到壹定溫度後VCM單體發生自由基聚合反應生成PVC顆粒。持續的攪拌使得顆粒的粒度均勻，並且使生成的顆粒懸浮在水中。此外，還有用微懸浮法生產PVC糊用樹脂，產品性能和成糊性均好。
①懸浮聚合法 使單體呈微滴狀懸浮分散於水相中，選用的油溶性引發劑則溶於單體中，聚合反應就在這些微滴中進行，聚合反應熱及時被水吸收，為了保證這些微滴在水中呈珠狀分散，需要加入懸浮穩定劑，如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基纖維素等。引發劑多采用有機過氧化物和偶氮化合物，如過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環己酯、過氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈等。聚合是在帶有攪拌器的聚合釜中進行的。聚合後，物料流入單體回收罐或汽提塔內回收單體。然後流入混合釜，水洗再離心脫水、幹燥即得樹脂成品。氯乙烯單體應盡可能從樹脂中抽除。作食品包裝用的 PVC，遊離單體含量應控制在1ppm以下。聚合時為保證獲得規定的分子量和分子量分布範圍的樹脂並防止爆聚，必須控制好聚合過程的溫度和壓力。樹脂的粒度和粒度分布則由攪拌速度和懸浮穩定劑的選擇與用量控制。樹脂的質量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表觀密度、孔隙度、魚眼、熱穩定性、色澤、雜質含量及粉末自由流動性等性能來表征。聚合反應釜是主要設備，由鋼制釜體內襯不銹鋼或搪瓷制成，裝有攪拌器和控制溫度的傳熱夾套，或內冷排管、回流冷凝器等。為了降低生產成本，反應釜的容積已由幾立方米、十幾立方米逐漸向大型化發展，最大已達到200立方米（釜式反應器）。聚合釜經多次使用後要除垢。以聚乙烯醇和纖維素醚類等為懸浮穩定劑制得的 PVC壹般較疏松，孔隙多，表面積大，容易吸收增塑劑和塑化。
②乳液聚合法 最早的工業生產 PVC的壹種方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散於水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發劑，還可以采用“氧化-還原”引發體系，聚合歷程和懸浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化穩定劑，十二烷基硫醇作調節劑，碳酸氫鈉作緩沖劑的。聚合方法有間歇法、半連續法和連續法三種。聚合產物為乳膠狀，乳液粒徑0.05～2μm,可以直接應用或經噴霧幹燥成粉狀樹脂。乳液聚合法的聚合周期短，較易控制，得到的樹脂分子量高，聚合度較均勻，適用於作聚氯乙烯糊，制人造革或浸漬制品。乳液法聚合的配方復雜，產品雜質含量較高。
③本體聚合法 聚合裝置比較特殊，主要由立式預聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構成。聚合分兩段進行。單體和引發劑先在預聚合釜中預聚1h，生成種子粒子，這時轉化率達8%～10%，然後流入第二段聚合釜中，補加與預聚物等量的單體，繼續聚合。待轉化率達85%～90%，排出殘余單體，再經粉碎、過篩即得成品。樹脂的粒徑與粒形由攪拌速度控制，反應熱由單體回流冷凝帶出。此法生產過程簡單，產品質量好，生產成本也較低。 PVC樹脂是壹個極性非結晶性高聚物，密度： 1.380 g/cm3，玻璃轉變溫度：87℃，因此熱穩定性差，不易加工。不能直接使用，必須經過改性混配，添加相關助劑和填充物才可以使用。而因添加的相關助劑和填充物的種類和分數的不同，這就決定了所制備的PVC材料性能和要求是不壹樣的。我們通常稱之為PVC配方，嚴格說來是PVC改性配方，而PVC只有經過改性才能使用。這壹類常被歸類為高分子改性材料。高分子材料改性主要圍繞通用塑料的高性能化、單組分材料向多組分材料復合材料轉變（合金、***混、復合）、賦予材料功能化、優化性能與價格等方面的研究。改性方法主要是化學改性、填充改性、增強改性、***混改性以及納米復合改性。改性基本原理就是通過添加物賦予材料功能或者提高某些性能。 因此，PVC配方技術的高下，決定了壹家工廠技術和生產能力的高下。
PVC壹般先要改性造粒，用螺桿擠出機組制備成粒子後，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工藝是註塑的產品。螺桿擠出機是塑料成型加工最主要的設備之壹，它通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行塑料的固體輸送、壓實、熔融、剪切混煉擠出成型。螺桿擠出機無論作為塑化造粒機械還是成型加工機械都占有重要地位嚴格來說，有著特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根據客戶要求量身定做的。還有就是在PVC生產過程中***聚衍生，此類改性的品種有氯乙烯***聚物、聚氯乙烯***混物和氯化聚氯乙烯等 。 聚氯乙烯熱穩定性和耐光性較差。在150℃時開始分解出氯化氫，隨著增塑劑含量的多少發生不良反應。另外，顏料對PVC的影響，體現在顏料是否與PVC及組成PVC制品的其它組分發生反應以及顏料本身耐遷移性、耐熱性。著色劑中的某些成份可能會促使樹脂的降解。如鐵離子和鋅離子是PVC樹脂降解反應的催化劑。因此，使用氧化鐵（紅、黃、棕和黑）顏料或氧化鋅、硫化鋅和立德粉類白色顏料會降低PVC樹脂的熱穩定性。某些著色劑可能會與PVC樹脂的降解產物發生作用。如群青類顏料耐酸性差，故在PVC著色加工過程中，會與PVC分解產生的氯化氫發生相互作用而失去應有的顏色。因此就PVC著色而言，考慮到所用樹脂及相關助劑的特征，結合顏料的特點。在選擇著色劑時應當註意以下幾個問題。
1、顏料中的某些金屬離子會促使聚氯乙烯樹脂熱氧分解如圖1。
測定方法為加有顏料聚乙烯加熱至180℃時的色相變化。由於顏料中含有金屬離子促使PVC分解加快，從而產生色相變化。同時，還要註意的是，同樣加入色澱紅可使PVC產生的色差不同，如含有鈣，色相差小；含錳則色相差大，這是由於錳等金屬促進PVC脫氯化氫所致。
硫化物類著色劑（如鎘紅、黃等）用於聚氯乙烯著色，可能因著色劑分解放出硫化氫。這類著色劑不宜與鉛穩定劑混用，以免生成黑色的硫化鉛。
2、顏料對聚氯乙烯電氣絕緣性影響
作為電纜材料的聚氯乙烯和聚乙烯壹樣，應該考慮著色後的電性能。尤其是聚氯乙烯因其本身絕緣性較聚乙烯差，故顏料的影響就更大。說明，選擇無機顏料著色PVC對其電氣絕緣性較有機顏料為好（除爐黑、銳鈦型二氧化鈦外）。 遷移性僅發生在增塑PVC制品中，並且是在使用染料或有機顏料時。所謂遷移是在周圍溶劑中存在的部分可溶解的染料或有機顏料，通過增塑劑滲透到PVC制品表面，那些溶解的染（顏）料顆粒也被帶到制品表面上，這樣，導致接解滲色、溶劑滲色或起霜。
另壹個問題是“結垢”。指著色劑在著色加工時，因為被著色物的相溶性差或根本不相容而從體系中遊離出來，沈積在加工設備的表面（如擠出機的機筒內壁、口模孔內壁）上。 指顏料耐各種氣候的能力。其中包括可見光和紫外光、水分、溫度、大氣氯化作用以及制品使用期間所遇到的化學藥劑。最重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有機顏料則因其結構不同有好有差。此外，在含有白色顏料的配方中，顏料的耐候性會受到較嚴重的影響。
顏料的褪色、變暗或色調變化，壹般由顏料的反應基因所致。這些反應性基因，能與大氣中的水分或化學藥劑——酸、堿發生作用。例如，鎘黃在水分和日光作用下會褪色，立索爾紅具有較好的耐光性，適合於大多數戶內應用，而在含有酸、堿成分的戶外使用時嚴重褪色。
脫氯化氫的測定方法按JIS-K-6723，測定溫度180℃。以未著色的聚氯乙烯復合物脫氯乙烯的時間為基準，延長或阻緩時間以5%、10%間隔計，負值表示加速分解。 有著特殊要求的PVC材料，壹般都需要從國外進口，在國外比較有名的有美國聯合碳化公司和北歐化工公司，隨著我國各大科研院所和生產單位的不斷研發和技術積累，國內PVC改性材料的配方設計、制造已經達到國際先進水平，湧現了以徐州漢永新材料有限公司等擁有自主知識產權的公司，已經完全取代國外進口材料，有不少產品已出口國外。