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乙烯基简介

世界上最通用的塑料有一个相当谦虚的开始:20世纪20年代初的橡胶科学家偶然发现了在寻找合成粘合剂期间具有梦幻般的性质的新材料。Waldo Semon在他的发现中感兴趣,并通过使高尔夫球和鞋跟从称为聚氯乙烯或PVC的通用材料中的高尔夫球和鞋跟进行实验。

在他发现后不久,以pvc为基础的产品,如绝缘电线、雨衣和浴帘问世。随着乙烯基的更多用途被发现,工业发展了更多的方法来生产和加工这种新型塑料。

1930年的

20世纪30年代,生产PVC的工厂如雨后春笋般涌现,以满足人们对这种多功能材料的需求。仅仅十年后,PVC(通常被称为乙烯基)的概念就被用于各种工业应用,包括垫圈和管材。

1940年的

在20世纪40年代,PVC制造商加入了全国各地的行业,把注意力转向了帮助战争的努力。乙烯基包覆电线在美国军舰上广泛使用,用橡胶绝缘电线代替。随着第二次世界大战的结束,乙烯基制造商正在高速运转,他们很快就为这种耐用塑料找到了新的市场。战争之后,乙烯基的多功能性和防火性能的新闻传播开来,导致了几十种商业用途。

50年代和60年代

在20世纪中期,有五家公司生产PVC,在50年代和60年代,乙烯基的创新用途继续被发现。乙烯基乳胶被用于靴子、织物涂层和充气结构,提高乙烯基耐久性的方法得到改进,为建筑行业的应用打开了大门。

1970年的

乙烯基产品迅速成为建筑业的主要产品;这种塑料具有耐腐蚀、耐光照和耐化学物质的特性,是建筑应用的理想材料。通过提高材料的抗极端温度性能,PVC管道很快就将水输送到成千上万的家庭和工业中。到1980年,有20家公司生产黑胶唱片。

今天

如今,乙烯基是世界上销量第二大的塑料制品,仅在美国就有超过10万人从事这一行业。乙烯基的低成本、多功能性和性能使其成为许多行业的首选材料,如医疗保健、通信、航空航天、汽车、零售、纺织和建筑。乙烯基是21世纪的主要材料,它像管子一样坚硬,像塑料膜一样柔韧。

乙烯是什么?

乙烯基(聚氯乙烯或PVC)、是世界上用途最广泛的塑料,从食品包装到汽车零部件,都被用于制造。乙烯是由两个简单的组成部分组成的:氯,基于普通的盐和乙烯,来自原油。
由此产生的化合物,二氯乙烯,在非常高的温度下转化为氯乙烯单体(VCM)气体。通过称为聚合的化学反应,VCM成为一种化学稳定的粉末,聚氯乙烯树脂。

有趣的乙烯基统计

  • 乙烯基是第二大销售塑料,也是用途最广的一种。
  • 乙烯基树脂行业的销售额超过40亿美元,雇员超过10万人。
  • 乙烯基被用于数百种消费品和工业产品。
  • 在北美每年生产超过140亿磅的乙烯基。

回收

即使乙烯基产品的有效使用寿命长达几十年,它也可以被回收利用,用于新的用途,使用寿命更长。

生产废料

大量的乙烯废料(来自聚合物制造商和塑料加工者)被收集和回收。总的来说,由于广泛的后工业化回收,99%以上的乙烯基化合物最终成为成品。

消费后的回收

消费后的乙烯基回收继续增长,因为越来越多的回收项目配备处理乙烯基瓶。乙烯基研究所支持开发自动分离塑料的技术(这是塑料回收成功的关键)。在乙烯基协会的鼓励下,一些创新公司在全国各地开发了几个乙烯基回收系统。研究人员发现,乙烯基可以很容易地自动从其他塑料中分离出来,因为技术可以识别出它独特的氯化学成分。

回收统计

根据1999年的普瑞基亚合作伙伴的研究,1997年回收了超过10亿英镑的乙烯基,并在1997年回收到北美有用的产品。约有1800万英镑的是消费后乙烯基从垃圾填埋场转移,并回收到第二代产品中.

乙烯基研究所正在努力增加回收乙烯基的社区数量,因为研究表明,对回收乙烯基的估计需求大约是潜在供应的两倍。

  • PVC可以被回收,并且正在被回收。
  • 现在可以自动排序乙烯基。
  • 对回收乙烯基的需求远远超过供应。

乙烯基生命周期

由于其成本效率,乙烯基已成为最广泛使用的材料之一。欧洲杯足球竞彩这些效率开始在乙烯基生产并继续整个生命周期中,包括作为原材料使用,加工中使用的能量,用于分销和运输的能量,耐用性,维护要求和处置成本。乙烯基在许多经济和环境绩效类别中始终比其他材料更好。欧洲杯足球竞彩

乙烯基的有益品质影响着我们生活的方方面面。由于它不会生锈或腐蚀,乙烯基被广泛应用于水管,以提供清洁的水和下水管道,以确保污水处理系统的完整性。PVC管道安装寿命可达50年,减少原材料消耗。乙烯基也是制作血袋和血管的首选材料,有助于维持全球血液供应,并支持关键的医疗程序,如透析。

在包装中,乙烯基有助于在运输和商店货架上保持食物安全和新鲜,并为食品,药品和其他产品提供防篡改包装。乙烯基对高电压的抵抗力和其弯曲的能力而无需开裂,使其成为电线和电缆绝缘材料的主要材料。它有助于为机动车辆的寿命添加多年,作为机身涂层。乙烯基的韧性和耐用性使其成为建筑和施工应用中最广泛使用的塑料,如壁板,窗户,单层屋顶膜,围栏,装饰,墙面覆盖和地板。

  • 超过50%的乙烯基聚合物来自一种廉价的可再生资源。
  • 被选中的乙烯基产品显示出与竞争材料相比具有明显的生命周期优势。欧洲杯足球竞彩
  • 乙烯基已经在世界范围内展示了它的实用性和价值。

乙烯基和环境

自然资源保护

只有43%的乙烯基来自不可再生的石油原料。其余的(57%)来自盐。

根据一项独立研究,乙烯基比其他一些主要包装材料使用更少的能源,产生更少的排放,需要更少的自然资源。欧洲杯足球竞彩

在运输和施工应用中,乙烯基是三种塑料材料之一,使用12个主要塑料的能量要求。欧洲杯足球竞彩与最高能耗塑料相比,它每1000磅节省超过3400万BTU。

焚烧

乙烯基可以在最先进的设施中安全地焚化,其能量可以回收和再利用。

一些研究,包括纽约州能源研究和发展局(NYSERDA)的一项研究发现,乙烯基的存在或不存在对焚烧过程中产生的二恶英数量没有影响。相反,焚烧炉的操作条件(主要是温度)是控制二恶英形成的关键。

1995年,美国机械工程师协会(ASME)发起了一项研究,对来自世界各地169个大型商业焚烧炉的1900多个测试结果进行了分析,发现在现实生活条件下,乙烯基等废物中的氯含量与燃烧过程中排放的二恶英没有关系。相反,该研究指出,科学文献清楚地表明,燃烧器的操作条件是产生二恶英的关键因素。此外,瑞典环境保护局(Swedish Environmental Protection Agency)在1996年6月宣布,“减少废物中的PVC含量并不会减少废气中的二恶英含量。”

焚化炉洗涤系统可以去除由焚烧乙烯基塑料和其他含氯化合物和材料产生的约99%的氯化氢。欧洲杯足球竞彩

此外,中西部研究所(Midwest Research Institute)的一项研究确定,在医疗或城市固体废物焚烧炉的成本效益方面,含乙烯基塑料的废物并不是一个重要因素。

用垃圾填

乙烯基产品对垃圾填埋场的腐蚀条件具有极强的抵抗力,不会分解或降解。事实上,乙烯基经常被用来做垃圾填埋场的衬垫,因为它是惰性的和稳定的。

乙烯基不会破坏大气。氯一旦被加工成乙烯基,它在化学上就会比在盐中更紧密地锁在产品中。当乙烯被回收、填埋或在现代焚化炉中处理时,氯气不会释放到大气中。

环境概述

  • 乙烯基可以安全地焚烧或填埋。
  • 操作条件(而非乙烯基)影响焚化炉中二恶英的产生。
  • 乙烯基可以保护自然资源,对环境有益。

乙烯和健康

20世纪70年代末,美国职业安全与健康管理局(OSHA)和美国环保署(EPA)对长期、高剂量接触氯乙烯单体(VCM)造成的工人健康危害进行了详细审查。通过新的制造技术,工业能够解决这些问题。

乙烯基生产设施由职业安全与健康管理局管理,所有排放由EPA管理,并根据州和联邦法律进行报告。

健康风险估计

美国环保署估计,自20世纪70年代以来,该行业的VCM排放已经减少了99%以上。此外,还没有记录在案的确诊病例表明,一般人群中的一名成员因接触VCM而受到伤害。据估计,在未来70年里,生活在VCM或乙烯基生产设施5英里范围内的500万人患癌症的实际风险小于0.1例。相比之下,一生中吸1.4支香烟或喝半升葡萄酒所带来的风险更大;骑自行车10英里,开车300英里或坐飞机1000英里;或者做一次胸透。没有其他已证实的社区健康影响与乙烯基或VCM生产设施的存在联系起来。

在最近对氯乙烯毒理学数据的审查中,EPA将氯乙烯的癌症单位风险估计降低了20倍。

二恶英排放

乙烯行业的二恶英排放在总排放中占很小的一部分,占EPA确定的向空气、水和土地排放的总排放的不到0.5%。乙烯基工业每年排放约12.6克二恶英,相比之下,EPA最近估计已知来源每年排放近3000克二恶英。环境保护署还指出,美国的二恶英排放在1987年至1995年期间下降了约80%,主要是由于城市和医疗废物焚化炉的空气排放减少。值得注意的是,虽然环境中的二恶英数量在过去30年里急剧下降,但VCM的产量增加了两倍多——这是乙烯生产链是环境中二恶英水平的一个次要因素的最好证据。

  • 严密的监管使乙烯基生产安全。
  • 乙烯基生产对社区健康没有风险。
  • PVC的生产是一个“最小化浪费的经典案例。
  • 乙烯生产是二恶英的最小贡献者。
  • 乙烯基工业正在与EPA合作,以确保安全。

乙烯和火

乙烯基产品本质上是阻燃的,因为它们的氯基,不容易点燃,一旦火焰或热源被移除,大多数不会继续燃烧。

与金属管不同,乙烯基导管不会弧形或短,从而减少电气应用中的火灾危害。

燃烧的副产品

乙烯燃烧的产物并不比许多其他普通材料(无论是天然的还是合成的)产生的产物更危险。欧洲杯足球竞彩乙烯燃烧时确实会释放出氯化氢(HCl),但研究表明,在其浓度远远高于实际火灾时的浓度之前,氯化氢不会丧失能力或变得危险。

对德国、瑞典和加拿大的大规模意外火灾进行的系统调查表明,无论是否存在乙烯基,意外火灾都会产生二恶英,而这类火灾产生的二恶英数量不会对人类健康或环境构成威胁。最近,行业权威机构对乙烯基防火性能进行的一项分析发现,涉及乙烯基产品燃烧的火灾每年对空气中二恶英的总排放量的贡献很可能不到半克。

  • 乙烯基中的氯有助于防止它燃烧。
  • 测试表明PVC并不是一种不寻常的火灾隐患。
  • 其特性使乙烯基成为电气应用中的理想材料。

添加剂

许多聚合物,包括乙烯基,在制造过程中需要添加剂。个体添加剂包括热和光稳定剂,着色剂,抗冲改性剂,加工助剂和增塑剂。

添加剂通常只占乙烯基配方的一小部分,它们的使用受到包括美国环境保护署(EPA)、食品和药物管理局(FDA)和国家卫生基金会(NSF)在内的许多机构的严格监管。在食品和药物应用中使用的所有添加剂必须获得FDA的特定监管许可。

可塑剂

增塑剂用作软化剂,可提供低温柔韧性和焊接性。邻苯二甲酸酯增塑剂已经安全使用了50多年,从健康和环境的角度来看,它是美国研究最多的化合物之一。这些增塑剂用于电线和电缆产品、医疗设备、玩具、地板、浴帘和合成皮革(如汽车内饰),以及药品和个人护理产品(如化妆品和乳液)。它的通用性和优异性能延长了产品的使用寿命,使产品具有抵抗性,并有助于减少损坏和浪费。

独立科学家,国际政府机构和邻苯二甲酸盐生产商对邻苯二甲酸盐的安全,健康和环境影响进行了广泛的研究。没有确认儿童或成人来自邻苯二甲酸盐暴露的不良反应报告。由前美国外科医生的主要医生和科学家的蓝丝带小组议员在1999年结束了C. Everett Koop博士,乙烯基玩具和用邻苯二甲酸酯增塑剂制造的医疗器械对儿童或成人无害。

稳定剂

用于制造稳定剂的主要金属有锡、钡、锌、钙,以及逐渐减少的铅和镉。由于其加工性能和耐久性,大多数稳定剂用于刚性乙烯基应用,如建筑产品。铅基稳定剂主要用于乙烯基电线和电缆绝缘。

由于添加剂被牢固地束缚在坚硬的乙烯基基质中,因此没有任何机制使这些添加剂能够逃逸到环境中,从而对人类健康构成风险。铅和镉稳定剂不用于食品包装或玩具。事实上,国际玩具业和美国联邦法律都对玩具中铅的使用有严格的规定。建筑电线通常用在墙壁内部,远离人们经常接触,必须符合严格的绝缘标准。

新的研究证实,在垃圾填埋场处置金属稳定的乙烯基废物不会对人类健康或环境造成明显的风险。事实上,乙烯基薄膜被用作垃圾填埋场的衬垫,以防止渗滤液污染地下水,特别是因为乙烯基对通常存在的恶劣环境具有很强的抵抗力。

简而言之,所展示的性能和有关稳定剂的科学事实证实,它们是最刚性乙烯基加工的正确选择。广泛的测试和回顾表明,当这些稳定剂按预期使用时,对加工者、消费者或环境没有风险。

  • 乙烯基增塑剂是经过精心研究的;发现是安全的。
  • 重金属稳定剂是选择性使用的,不代表健康或接触风险。
  • 添加剂不会妨碍乙烯基的可回收性。

关键属性

由于PVC树脂可以与许多添加剂和改性剂结合,乙烯基可以满足许多行业对产品的要求。

由于其成本低,多功能性和性能性能,通常会选择乙烯基。欧洲杯足球竞彩

乙烯基坚固耐用,耐磨防潮;抗锈蚀;不导电,具有优良的防火性能。

颜色可用性

乙烯基几乎可以生产任何颜色,最终产品从不透明到透明。

多功能性

通过各种挤压、压延和模压工艺,乙烯基被用于像管道一样坚硬的产品,或像室内装潢和食品包装一样柔软的产品。

经济学

由于乙烯基比石油的一半还少,所以它是最节能的塑料。由于它已经被使用了半个多世纪,它是世界上分析和测试最多的材料之一。欧洲杯足球竞彩

  • 乙烯基来自盐,廉价,可再生资源。
  • 乙烯基产品比许多竞争产品消耗更少的能源,产生更少的排放,节省更多的能源。
  • 大多数乙烯基产品经久耐用。

应用程序

  • 乙烯基的最大用途是建筑。
  • 它是最经得起时间考验的合成材料之一。欧洲杯足球竞彩
  • 乙烯基是许多生活质量产品的关键。

建筑产品

乙烯基尤其广泛地应用于建筑,如水管、房屋壁板、窗框、水槽和落水管、地砖、电线和电缆绝缘和墙壁覆盖物。

包装

柔性乙烯基薄膜是一种领先的包装材料,用于包装肉类和农产品,以及防篡改非处方药和食品产品。硬质乙烯基薄膜广泛应用于保护五金产品的吸塑和蛤壳包装。乙烯基瓶可以储存从花生酱、食用油到洗发水、打火机液和机油等各种东西。

电器

乙烯基用于家用电器、电脑和汽车的零部件,光纤和电子产品,以及消费和机构产品,如浴帘、窗帘、花园软管、鞋类和信用卡。

医疗应用

乙烯基的医疗用途包括药品,血袋,心脏导管,管道和手术手套的泡罩包装。

回收应用程序

废料乙烯基正在回收成各种新的和有用的产品,包括:

  • 泡罩包装
  • 地板瓷砖和垫子
  • 花园软管
  • 击剑
  • 卡车床单
  • 汽车应用程序
  • 靴子
  • 笔记本封面
  • 交通锥标

资料来源:黑胶唱片协会

欲了解更多信息,请访问乙烯基研究所

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