聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，簡稱PVC）是由氯乙烯單體（CH2CHCl）經自由基聚合而成的聚合物，結構式為CH2—CHCln。PVC是最早實現工業化的通用型熱塑性樹脂。
PVC的突出性能為力學性能高、硬度大、耐化學腐蝕性好、電絕緣性好、印刷和焊接性好、阻燃、價格低及力學性能可以較容易地通過配方設計進行調節。PVC的缺點為熱穩定性不好，加工性能不好，耐衝擊性不好，耐老化及耐寒性差。
PVC塑料主要包括硬製品、軟製品、糊製品及低發泡塑料製品等。PVC配方設計比較複雜,調整添加劑的品種和用量,可使PVC塑料的性能發生非常大的變化，因此PVC在工農業和日常生活中獲得了廣泛的應用。
5.3.1聚氯乙烯的結構特征
PVC可以看作是PE分子鏈上每個單體單元中的一個氫原子交替地被氯原子取代的結果。電負性較強的氯原子作為側取代基的存在對聚合物性能產生如下影響：①氯的存在，增大了分子鏈之間的吸引力，同時由於氯原子體積大，有較明顯的空間位阻效應，這兩個因素都促使分子鏈變剛變硬，使材料玻璃化溫度比PE有大幅度上升，材料的硬度、剛性增大，力學性能提高，但韌性和耐寒性下降；②C—Cl鍵是偶極鍵，使材料宏觀上表現出明顯極性，導致材料電性能比PE有所降低；③氯原子的存在使材料具有阻燃性；④在與氯原子相連的同一個骨架碳原子上相連的另一個原子是氫原子，由於氯原子的誘導效應，使C—H鍵的電子雲明顯向C原子方向偏移，而H原子處缺電子，成為質子。因此PVC是質子授予體（電子接受體），這對聚合物的溶解性有頗大影響；⑤與氯原子相連的骨架碳原子是不對稱碳原子，PVC理論上應存在三種空間異構體。核磁共振分析測得工業化生產的PVC含55％～65％的間規異構體，其餘為無規異構體。
高分子材料分子鏈中各單體基本上是頭-尾連接。X射線衍射測得工業化生產的PVC僅具有5％～10％的結晶度，基本上屬於無定形聚合物。聚合過程中，由於鏈轉移，PVC存在著一定的支化度，平均每50～60個鏈節有一個支化點。如果進行低溫聚合（例如在-40℃），可以減少支鏈，使高分子材料結晶度和玻璃化溫度提高，耐熱性提高，但又會使高分子材料變得更脆，熔融溫度也提高，加工更困難。
5.3.2聚氯乙烯的性能
PVC樹脂為一種白色或淡黃色的粉末，密度在 1.35～1.45g/cm3之間，表觀密度約為0.4～0.5g/cm3，其製品的軟硬程度可通過加入增塑劑的份數多少調整，製成軟硬相差懸殊的製品。純PVC的吸水率和透氣性都很小。
（1）熱穩定性
由於在PVC聚合過程中存在鏈轉移反應，PVC會有支鏈結構。通常在PVC分子中每1000個碳原子上具有5～18個支鏈。鏈終止反應可能生成末端具有1個氯乙烯基的雙鍵結構，由於PVC大分子末端及其內部存在的雙鍵結構，支鏈處存在不穩定的叔氯原子，以及大分子中的含氧基團（羰基）等“活化基團”，導致PVC樹脂對熱極不穩定。PVC樹脂在100℃以上或受到紫外光照射時，均會引起降解脫氯化氫（HCl），在氧或空氣存在下降解速度更快。溫度越高，受熱時間越長，降解現象越嚴重。另外，HCl、鐵和鋅對PVC脫HCl有催化作用。
PVC脫HCl所形成的共軛雙鍵數在四個以上時即出現變色，並隨共軛雙鍵的增加由淺變深，即由無色逐漸變成淡黃、黃橙、紅橙、棕褐及黑色，變色最終會影響製品的性能。
PVC脫HCl反應是一種進行極快的“拉鏈式” 反應。如果不將這種反應終止，不僅PVC變色，而且無法加工成有用的製品。因此，PVC的穩定技術是極為重要的。
（2）力學性能
PVC是一種非結晶、極性的高分子材料。由於帶有電負性很強的氯原子，增大了分子鏈之間的吸引力，使分子鏈間的距離比PE小，PE的平均鏈間距為4.3×10-10m，PVC的平均鏈間距為2.8×10-10m，同時由於氯原子體積大，有較明顯的空間位阻效應，其結果使PVC比PE具有較高的剛性、硬度、強度，而且PVC的玻璃化溫度比PE有大幅度上升，但韌性和耐寒性下降，斷裂伸長率和衝擊強度均下降。
PVC的力學性能隨相對分子質量的增大而提高，但隨溫度的升高而下降。PVC中加入增塑劑份數不同，對力學性能影響很大，一般隨著增塑劑含量的增大，力學性能下降；硬質PVC的力學性能好，其彈性模量可達155～330MPa；而軟質PVC的彈性模量僅為1.5～15MPa，但斷裂伸長率高達200％～450％。
（3）電性能
PVC具有較好的電性能，但由於Cl—C偶極鍵的存在，使材料宏觀上表現出明顯極性，導致材料電絕緣性比PE、PP有所降低。室溫時Cl—C偶極子處於不活動狀態，材料的電性能尚好，但隨著溫度升高，偶極子活動性增大，電性能下降。在電場中偶極子會取向，取向與電場頻率有關，因此PVC電性能受溫度和頻率的影響較大，本身的耐電暈性又不好，一般隻適用於中低壓和低頻絕緣材料。PVC的電性能與聚合方法有關，還受添加劑種類的影響較大。
（4）化學性能
在與氯原子相連的同一個骨架碳原子上相連的另一個原子是氫原子，由於氯原子的誘導效應，使C—H鍵的電子雲明顯向C原子方向偏移，而H原子處缺電子，成為質子。因此PVC是質子授予體（電子接受體），這對高分子材料的溶解性有頗大影響。PVC可耐大多數無機酸和無機鹽，適合作化工防腐材料。PVC在酯、酮、芳烴及鹵烴中溶脹或溶解，其中最好的溶劑為四氫呋喃和環己酮。加入增塑劑的PVC製品耐化學藥品性一般都變差，並隨使用溫度的增高其化學穩定性會降低。
（5）其他性能
PVC大分子鏈中含有較多的氯原子，賦予材料良好的阻燃性，其氧指數高達47%。PVC對光、氧、熱及機械作用都比較敏感，在其作用下很容易發生降解脫出HCl。為改善這種狀態，可在PVC配方中加入穩定劑或采用改性的方法。
5.3.3聚氯乙烯的品級
氯乙烯可以在過氧化物、偶氮化合物引發下按自由基機理進行聚合。聚合實施方法可按懸浮法、乳液法、本體法和溶液法進行。
本體聚合法生產的PVC樹脂構型規整，空隙率高且均勻，粒度分布集中，吸收增塑劑的性能良好。這種樹脂不僅純度高，製品透明度高，而且具有優良的熱穩定性，塑化性良好，不加增塑劑也較易加工，可用來製備合成纖維、瓶子、板材，管材和薄膜等產品。該方法的優點是生產成本低，設備簡化，投資少，生產能力為懸浮聚合的兩倍；其缺點是：①散熱問題尚未完全解決；②黏釜問題比懸浮聚合時更為嚴重。