PVC/石墨烯复合物的制备及性能研究
摘要：本文主要综述了影响PVC热稳定性的主要因素是PVC在自由基聚合过程中存在的内部缺陷结构:烯丙基氯和叔氯官能团，会导致PVC受热时易脱去HCl并产生双键。因此，PVC热分解阶段主要有两阶段：①脱HCl；②共轭烯烃序列会形成环或芳族化合物。而通过添加功能化石墨烯能够提高PVC的力学和热学性能并扩大其应用范围。有研究表明,也可用一些催化剂来制备具有固定头尾重复单元和可控的分子量的PVC，来提高PVC的热稳定性。
关键词：聚氯乙烯； 石墨烯； 热稳定性； 烯丙基氯；
一、文献综述
1.1 PVC概述
PVC（聚氯乙烯）是无定形的非结晶性聚合物，其结构式为[-CH2-CHCl-]n(其中n代表聚合度)。PVC的支化度比较小，各单体大多首尾相连，结晶度在10%以下。[1]其中，市面上流通的PVC有90%都是通过自由基聚合过程制备的，包括引发，增长，链转移和终止步骤。[2]]PVC热稳定性的降低是由聚合物结构的不规则性引起的，而这种不规则性又是由自由基聚合过程中的二次反应形成的。包含在这些不规则结构中的氯原子容易被消除，从而引发链式反应。以前对氯乙烯聚合的研究表明，副反应速率主要受温度，所用聚合方法的类型（如本体，悬浮或溶液聚合），单体转化率和压力的影响。[3]
PVC中最不稳定的缺陷结构是因分子间或分子内氯的转移，才形成内部烯丙基氯和叔氯官能团，它会导致PVC受热时易脱去HCl并产生双键，同时，产生的HCl气体又会加速PVC的分解。若要有效分离PVC中含有的氯化氢，应考虑在PVC的热分解初期和链式反应过程中进行脱氯反应。[4]
作为最早的工业化合成树脂之一，近年来PVC树脂生产由于其原材料的可用性，低成本和广泛的用途而被列入合成树脂的前两名。但在PVC制造过程中，因制造工艺的不同造成PVC分子链上不同程度的结构缺陷，这导致PVC很容易在约132℃时热分解，放出HCl气体。[5]因此，PVC在加工使用过程中，存在热稳定性差、耐候性差、冲击性能欠佳等不足。
通过自由基聚合法合成的聚合物含有头对头结构、支路结构和内部双键等多种缺陷结构。如图1所示，从键离解能角度可以看出当PVC缺陷结构的键离解能低于头尾规则结构的键离解能时，PVC的热稳定性受到了影响。而如果合成出由头尾规则重复单元组成的PVC，则会提高PVC的热稳定性。[6]
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