[科普中国]-聚氯乙烯涂料

聚氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinyl chloride)，是氯乙烯单体（vinyl chloride monomer, 简称VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。聚氯乙烯涂料是涂装于塑料材质上的涂料，近些年来，塑料涂料已广泛应用于手机、电视机、电脑、汽车、摩托车配件等领域，如汽车外用部件和内用部件，此外塑料涂料还广泛应用于运动和休闲器具、化妆品包装，以及玩具等。

概述大多数塑料原胚制品为挤塑或压塑成型，在受热挤压过程中，原料中微量空气或挥发性杂质可能逸出到表面，形成较多“火山口”等微观缺陷，导致表面光泽度降低，美观程度较差。
另外，多数常规塑料制件耐磨、耐溶剂性能不高，容易刮伤、起雾、表面受损等，因此需对塑料制件进行表面装饰及保护。光老化性能较差的塑料材料还可通过光稳定化的UV涂料进行涂覆保护，防止或延缓塑料基材的老化，这对经常处于户外使用和长期受日光、人工短波光源（例如日光灯）照射的场合尤为重要。

类型塑料基材的种类很多，化学和物理性质各不相同，就力学性能而言，可分为硬质和软质塑料；就表面性质可分为极性和弱极性。常见的塑料材料包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、ABS塑料等。成分相同或相近的塑料在物理性能方面可能不同，聚苯乙烯除普通的较脆品种外，还包括高抗冲聚苯乙烯；聚乙烯材料又包括较硬的高密度聚乙烯和脚软的低密度聚乙烯。
聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等材质的塑料表面具有一定极性，UV涂料在其上的黏附性问题容易解决；聚乙烯和聚丙烯材料表面极性很低，对UV涂料附着性能一般较差，常常需要先对塑料进行火花放电、腐蚀等极性化处理，或在UV涂料配方中添加附着力促进剂，例如氯化树脂对增强聚丙烯的附着力有改善作用。塑料材料性质不同，所适用的光固化涂料配方也将有所区别1。

主要品种热塑性丙烯酸酯树脂涂料、热固性丙烯酸酯-聚氨酯树脂改性涂料、氯化聚烯烃改性涂料，改性聚氨酯涂料等品种，其中丙烯酸类涂料应用最为广泛。由于塑料涂料所应用的领域多为高科技，高附加值的产品，涂料行业的许多高科技涂料产品也不断应用在塑料涂料中，如随角异色涂料，珠光涂料，陶瓷涂料，智能涂料，特殊功能涂料等。
这些应用市场对塑料涂料的要求以及所用塑料的品质决定了塑料涂料的发展方向。例如手机用塑料涂料要求有金属色，高硬度以及防电磁波辐射；汽车内用塑料部件对其涂料的要求是高触感性等；玩具用塑料涂料应无毒、外观新颖、富于时代气息等1。

我国塑料涂料高端市场现在被国外大公司控制，主要有荷兰阿克苏诺贝尔公司,美国杜邦公司和PPG公司，日本的武藏涂料公司等。阿克苏诺贝尔在天津开发区的新工厂以及在广东东莞、浙江嘉善的工厂主要生产用于木器，卷材及特种塑料产品的涂料，其在苏州的工厂生产汽车塑料件用涂料；2007年9月，美国PPG工业集团投资1000万美元在天津建立新工厂，用于消费类电子产品涂料及工业涂料的生产，产能达到7万吨；日本武藏涂料公司在天津厂区投入塑料涂料的商业生产，其产品主要包括用于手机表面用涂料，电子仪器和家电用涂料等。国内企业大多以生产中低档的塑料涂料产品为主，工厂主要集中在广东，浙江及江苏一带。

发展与应用我国的塑料涂料是自20世纪80年代初开始起步的，随着塑料制品行业的快速发展，塑料涂料的发展势头迅猛，尤其在汽车工业、家用电器等领域增长明显。2007年，我国的塑料制品需求量达3500万吨，所用的塑料涂料消费量超过12万吨，年均增长速度为10%-15%。我国塑料涂料的用量在涂料工业中位居前列，其消费量仅排在建筑涂料、汽车涂料、防腐涂料和木器涂料之后，市场前景看好。
我国的塑料涂料从一般装饰性到特殊功能性，从溶剂型到水剂型都发展较快，已研发并生产了可用于涂装ABS、HIPS、PS和PP等底材的塑料涂料，应用领域不断拓宽。

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化剂经取代反应制成。由于其防火耐热作用，聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品： 电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳马）、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装等。

主要危害聚氯乙烯也是经常使用的一种塑料，它是由聚氯乙烯树脂、增塑剂和防老剂组成的树脂，本身并无毒性。但所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性，日用聚氯乙烯塑料中的增塑剂，主要使用对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等，这些化学品都有毒性，聚氯乙烯的防老剂硬脂酸铅盐也是有毒的。含铅盐防老剂的聚氯乙烯（PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶剂接触会析出铅。含铅盐的聚氯乙烯用作食品包装与油条、炸糕、炸鱼、熟肉类制品、蛋糕点心类食品相遇，就会使铅分子扩散到油脂中去，所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛装食品，尤其不能盛装含油类的食品。另外，聚氯乙烯塑料制品在较高温度下，如50℃左右就会慢慢地分解出氯化氢气体，这种气体对人体有害，因此聚氯乙烯制品不宜作为食品的包装物。

由于一次性医疗器械产品大多采用医用级聚氯乙烯（PVC）或聚碳酸酯（PC），而PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性，PC则硬度高，粘性大，因而对塑化部分的零部件材质要求必须是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能。大多数医用注塑机采用机筒螺杆镀硬铬的办法或者采用不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求。另外，为了防止 PVC加工过程中热分解产生气体，要求对动定模板表面进行镀铝处理，而且对外围板金也进行镀铝处理或者采用不锈钢板制作板金，板金拼缝采用无毒硅胶进行密封，以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面（塑料加工过程中产生的气体可通过专用设备进行集中收集再经过净化处理方可排入大气中）2。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学