Материал pvc – ПВХ (PVC) — что это за материал|ПВХ ткань

Поливинилхлорид — это… Что такое Поливинилхлорид?

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, но обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +65 °C.

Химическая формула: [-CH2-CHCl-]n.Международное обозначение — PVC.

Физические и химические свойства

Молекулярная масса 9—170 тыс.; плотность — 1,35—1,43 г/см³. Температура стеклования — 75—80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C), температура плавления — 150—220 °C. Трудногорюч. При температурах выше 110—120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах; стоек в растворах щелочей, кислот, солей.

Предел прочности при растяжении — 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 10

12 — 1013 Ом·м.

Устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Тангенс угла потерь порядка 0,01—0,05.

Получение

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

Применение

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства грампластинок (т. н. виниловых), профилей для изготовления окон и дверей.

Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых холодильниках, вместо относительно сложных механических затворов. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя.

Также находит широкое применение в пиротехнике как донор хлора, необходимого для создания цветных огней.

Безопасность

Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации — при сжигании образуются высокотоксичные хлорорганические соединения, например диоксины, являющиеся канцерогенами.

См. также

Литература

Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 792 с.

Ссылки

dic.academic.ru

Поливинилхлорид: полная информация о материале

Полимеризация VCM начинается с использованием так называемых инициаторов, которые превращаются в капельки. Эти капельки затем распадаются, и начинается так называемая радикальная цепная реакция. Типичные инициаторы включают диоктанол пероксид и дицетил пероксидикарбонат, у обоих материалов имеются хрупкие связи O-O. Некоторые инициаторы начинают реакцию быстро, но распадаются быстро, а другие инициаторы имеют противоположный эффект. Комбинация двух различных типов инициаторов часто используется, чтобы дать однородный уровень полимеризации. После того, как полимер вырос приблизительно в 10 раз, полимеризация продолжается ускоренными темпами. Средние молекулярные массы полимеров колеблются от 100 до 200 тыс., отдельных типов — от 45 тыс. до 64 тыс.

Как только реакция становится управляемой, получающийся жидкий раствор ПВХ дегазируется для удаления избыточного количества хлористого винила, который уже по большей части переработан. Полимер затем проходит через центрифугу для удаления уже остатков воды. Жидкий раствор далее высушивается под горячим воздухом и получается порошок, которые затем перед хранением просеивается специальным фильтром, этот процесс называется пеллетизацией. У в получающемся ПВХ содержание хлористого винила составляет уже менее 0,001 по отношению к общей массе. Другие производственные процессы, такие как микросуспензионная полимеризация и эмульсионная полимеризация, производят ПВХ с меньшими размерами частиц (10 мкм против 120-150 мкм при суспензионной полимеризации ПВХ) с немного отличными свойствами и с иными эксплуатационными свойствами, что позволяет использовать материал в несколько

иных сферах. Отметим, что приблизительно 57% массы ПВХ — это молекулы хлора. Присутствие хлоридных групп и даёт полимеру такие свойства, которые весьма отличают его от полиэтилена, полипропилена и некоторых других полимеров.

nomitech.ru

Поливинилхлорид (PVC)

Компания Habasit представляет широкий ассортимент синтетических конвейерных и транспортерных лент. Компания уделяет огромное внимание новым технологиям производства и качеству, что позволяет предлагать нашим клиентам комплексные решения для транспортировки в разных областях промышленности.
Для производства конвейерных лент используется множество полимерных материалов – поливинилхлорид, полиуретан, полиолефин, силиконовые и синтетические резины, полиэстер, кевлар и некоторые другие материалы.

Полиуретановые транспортерные (конвейерные) ленты могут иметь различные виды рабочей поверхности. Они разрабатываются специально под разные отрасли промышленности – пищевую, деревообрабатывающую, текстильную, бумажную и т.д. Конечно же, основное применение полиуретановые ленты находят в пищевой промышленности (кондитерское и хлебобулочное производство, переработка мяса и рыбы), так как имеют закрытую поверхность, не выделяют вредных веществ и способны работать при температурах от -30ºC до +100ºС.
Значительными преимуществами полиуретановых лент по сравнению с ПВХ лентами являются: способность работать на валах с экстремально малым диаметром (так называемых ножевых переходах), высокая износоустойчивость, а также сохранение эластичности при низких температурах.
Транспортерные ленты из ПВХ находят применение в различных отраслях промышленности. Благодаря относительно невысокой цене они применяются для транспортировки строительных материалов, на линиях упаковки и сортировки, в деревообрабатывающей промышленности, в фармацевтике. Модифицированные ПВХ ленты Habasit HySan могут использоваться в пищевой промышленности. Благодаря особым добавкам эти ленты устойчивы к воздействию масел и жиров, а также обладают антибактериальными свойствами. Ленты из поливинилхлорида могут эксплуатироваться при температурах от -10ºС до +70ºС, обладают достаточной износоустойчивостью и привлекательной ценой.
Отдельной группой ПВХ лент являются ленты для аэропортов. Это одна из важнейших частей в механизме транспортеров багажа. К данной серии лент предъявляются высокие требования – они не должны поддерживать горения. Ленты Habasit для аэропортов соответствуют стандартам (ISO340/DIN 22103) не поддерживают горения, обеспечивая безопасность пассажиров, багажа и сооружений.
Кроме этого, компания Habasit предлагает широкий ассортимент продольных и поперечных профилей, а также гофробортов для производства транспортерных лент наклонных конвейеров. 

Аморфный термопластичный материал

Полиуретан (PUR и PU) является полимером, состоящим из цепочки органических единиц, соединенных карбаматовыми (уретановыми) связями.

Для изготовления полимеров полиуретана необходимо иметь в качестве реагентов две группы по крайней мере бифункциональных веществ: соединения с изоцианатными группами и соединения с активными атомами водорода. Физический и химический характер, структура и размеры молекул этих соединений влияют на реакцию полимеризации, а также легкость обработки и окончательные физические свойства готового полиуретана. Кроме того, для управления процессом реакции и получения нужных эксплуатационных характеристик полимеров используются такие добавки, как катализаторы, поверхностно-активные вещества, сшивающие агенты, ингибиторы горения, светостабилизаторы и наполнители.

Полиуретаны используются при производстве поролоновых сидений, пенопластовых теплоизоляционных панелей, микропористых уплотнений и прокладок, износостойких эластомерных колес и шин, втулок для автомобильных подвесок, герметиков для электрических соединений, высокопрочных клеев, поверхностных покрытий, подложек для ковров, а также жестких пластмассовых деталей.

Жесткость, твердость и плотность полиуретана может варьироваться в очень широком диапазоне в зависимости от конкретного состава.

www.habasit.com

Поливинилхлорид | Компания АвангардПЛАСТ

Поливинилхлорид

 ⇒  ⇒  ⇒ Поливинилхлорид

Компания АвангардПЛАСТ не занимается продажей полимерного сырья. Информация предоставлена в целях ознакомления.

Поливинилхлорид – синтетический термопластичный полярный полимер. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в виде капилярно-пористого порошка с размером частиц 100-200 мкм, получаемого полимеризацией винилхлорида в суспензии или эмульсии. Порошок сыпуч и хорошо перерабатывается. На основе поливинилхлорида получают жесткие (винипласт) и мягкие (пластикат) пластмассы, пластизоли (пасты), поливинилхлоридное волокно.

Обозначение поливинилхлорида на российском рынке – ПВХ, но могут встречаться и другие обозначения: PVC (поливинилхлорид), PVC-P или FPVC (пластифицированный поливинилхлорид), PVC-U или RPVC или U-PVC или UPVC (непластифицированный поливинилхлорид), CPVC или PVC-C или PVCC (хлорированный поливинилхлорид), HMW PVC (высокомолекулярный поливинилхлорид).

Свойства

Поливинилхлорид устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов (например, NO2, Cl2), бензина, керосина, жиров, спиртов. Нерастворим в собственном мономере. Ограничено растворим в бензоле, ацетоне. Растворим в дихлорэтане, циклогексаноне, хлор- и нитробензоле. Физиологически безвреден.

Чистый поливинилхлорид представляет собой роговидный материал, который трудно перерабатывается. Поэтому обычно его смешивают с пластификаторами. Свойства конечного продукта варьируются от жесткого до очень гибкого пластика в зависимости от процента добавленного пластификатора, который может достигать до 30% массы.

Винипласт — это жесткий ПВХ, который обладает достаточно высокой механической прочностью, значительными водо- и химстойкостыо, хорошими диэлектрическими характеристиками.

Основные свойства винипласта:

  • Плотность: 1,35-1,43 г/см.ку;
  • Прочность при растяжении: 40-70 Mпа;
  • Прочность при сжатии: 60-160 Mпа;
  • Прочность при статическом изгибе: 70-120 Mпа
  • Относительное удлинение: 5-40 %;
  • Твердость по Бринеллю: 110-160 МПа;
  • Модуль упругости при растяжении: 2600-4000 МПа;
  • Удельная ударная вязкость для пластин толщиной 4 мм с надрезом: 7-15 кг/см2;
  • Электрическая прочность при 20 °C: 15-35 МВ/м;
  • Водопоглощение за 24 ч при 20 °C: не более 0,1 %;

Недостатки винипластов — низкая ударная прочность, небольшая морозостойкость (-10 °С), невысокая температура эксплуатации (не выше 70-80 °С). Применяется в производстве листов, труб, профильных изделий, плит. Рецептура включает полимер, стабилизаторы, смазки, красители (пигменты), наполнители. Перерабатывается в широкий ассортимент изделий методами экструзии, вальцевания и каландрования, или прессованием (в виде сухих смесей) и литьем под давлением (в виде предварительно приготовленных гранул).

Пластикат – это мягкий ПВХ, который обладает хорошими диэлектрическими характеристиками, высокой водо-, бензо- и маслостойкостью, высокой эластичностью в широком диапазоне температур (от -60 до +100 °С) у наиболее термостойких марок, у обычных марок от -40 до +80 °С в зависимости от содержания пластификатора.

Основные свойства пластиката:

  • Плотность: 1,18-1,30 г/см.куб;
  • Прочность при растяжении: 10-25 Mпа;
  • Прочность при сжатии: 6-10 Mпа;
  • Прочность при статическом изгибе: 4-20 Mпа;
  • Относительное удлинение: 20-44 %;
  • Твердость по Бринеллю: 110-160 МПа;
  • Модуль упругости при растяжении: 7-8 МПа;
  • Удельная ударная вязкость для пластин толщиной 4 мм с надрезом: 7-15 кг/см2;
  • Электрическая прочность при 20 °C: 25-40 МВ/м;
  • Водопоглощение за 24 ч при 20 °C;
  • для материала, полученного суспензионной или блочной полимеризацией:
  • для материала, полученного эмульсионной полимеризацией:
  • не более 1,5 %
  • не более 5%

Недостаток пластикатов — склонность пластификаторов к миграции и выпотеванию, а также возможность их экстрагирования жидкими средами, что ведет со временем к потере эластичности и ухудшению морозостойкости. Ассортимент материалов на основе пластикатов чрезвычайно широк — выпускаются материалы для кабелей, шлангов, изоляции, прокладок, обуви, для литьевых изделий, изделий медицинского назначения.

Свойства ПВХ можно модифицировать смешением его с другими полимерами или сополимерами. Так, ударная прочность повышается при смещении ПВХ с хлорированным полиэтиленом, хлорированным или сульфохлорированным бутилкаучуком, метилвинилпиридиновым или бутадиен-нитрильным каучуком, а также с сополимерами стиро-акрилонитрил или бутадиен-стирол-акрилонитрил.

Применениe

Поливинилхлорид перерабатывается всеми известными способами переработки пластмасс: экструзией, литьем под давлением, каландрированием, прессованием, вальцеванием и является одним из наиболее распространённых пластиков. Мировой выпуск поливинилхлорида составляет 16,5% от общего выпуска пластмасс (третье место в списке наиболее используемых полимерных материалов).

Ассортимент изделий, выпускаемых на основе поливинилхлорида и продуктов его переработки – винипласта и пластиката, чрезвычайно высок. Они используются в электротехнической, лёгкой, пищевой промышленности, тяжёлом машиностроении, судостроении, сельском хозяйстве, медицине, в производстве стройматериалов.

Из поливинилхлорида может быть получен широкий спектр пленок с различными свойствами за счет варьирования состава и степени ориентации. Изменения в составе, главным образом, введение пластификатора, позволяет получить пленки от твердых, хрупких до мягких, клейких, растяжимых. Изменяя степень ориентации, получают пленки от полностью одноосноориентированных до равнопрочных двухосноориентированных.

Непластифиированные пленки из поливинилхлорида содержат стабилизаторы с целью предотвращения термической деструкции. Кроме стабилизаторов пленки из ПВХ содержат антистатическую добавку для предотвращения слипания за счет накопления статического электричества. Свойства пластифицированных поливинилхлоридных пленок зависят от природы и количества пластификатора. В целом увеличение содержания пластификатора увеличивает прозрачность и мягкость пленки, улучшая се свойства при низких температурах. Пластифицированные и непластифицированные ПВХ-пленки герметизируются высокочастотной сваркой. На оба типа пленок может быть нанесена печать без предварительной обработки поверхности в отличие от пленок из полипропилена и полиэтилена. Тонкие пленки из пластифицированного ПВХ широко используются как усадочные и растяжимые для заворачивания подносов и лотков с пищевыми продуктами, например со свежим мясом. Они должны обеспечить высокую кислородопроницаемость для сохранения пурпурного цвета свежего мяса. Толстые пленки из пластифицированного поливинилхлорида используются для производства упаковки для шампуня, смазочных масел. Благодаря прочности и легкой формуемости пленки из непластифицированного ПВХ и его сополимеров используют для термоформования изделий. Отличительным свойством материалов на основе сополимеров поливинилхлорида и поливинилиденхлорида (ПВДХ) является очень низкая паро- и газопроницаемость. ПВДХ-пленку часто используют как усадочную пленку для заворачивания птицы, ветчины, сыра. Использование для этих целей пленок из ПВДХ, обладающих низкой газопроницаемостью, диктуется необходимостью поддерживать вакуум для исключения возможности роста бактерий. Вакуумированные мешки ПВДХ используют также для созревания сыров. Применение ПВДХ при этом исключает дегидратацию и образование корки, позволяя получать более мягкие сыры. ПВДХ широко используется для покрытия различных подложек, таких, как бумага, целлофан, полипропилен.

Винипласт используют как жесткий конструкционный коррозионностойкий материал для изготовления химической аппаратуры и коммуникаций, вентиляционных воздуховодов, труб, фитингов, а также для покрытия полов, облицовки стен, тепло- и звукоизоляции (пенополивинилхлорид), изготовления плинтусов, оконных переплетов и других строительных деталей. Из прозрачного винипласта изготовляют объемную тару для пищевых продуктов, бутылки.

Пластикат используют для изготовления изоляции и оболочек для электропроводов и кабелей, для производства шлангов, линолеума и плиток для полов, материалов для облицовки стен, обивки мебели, упаковки (в том числе для пищевых продуктов), для создания искусственной кожи, обуви, клиенки. Прозрачные гибкие трубки из пластиката применяют в системах переливания крови и жизнеобеспечения в медицинской технике. Пластикат с повышенной теплостойкостью используется для производств волокна.

Версия для печати

www.apcompany.ru

ПВХ — это… Что такое ПВХ?

Поливинилхлорид — (ПВХ, полихлорвинил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) пластмасса белого цвета, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, но обладает малой морозостойкостью (–15°С). Нагревостойкость — +65°С.

Химическая формула: [-Ch3-CHCl-]n.Международное обозначение — PVC.

PVC

Физические свойства

Молекулярная масса 10-150 тыс.; Плотность — 1,35-1,43 г/см³. Температура стеклования 75-80 °С (для теплостойких марок до 105 °С), температура плавления — 150-220 °С. Трудногорюч. При температурах выше 110-120 °С склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах; стоек в растворах щелочей, кислот, солей.

Предел прочности при растяжении — 40-60 МПа, при изгибе — 80-120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 1012 — 1013 Ом·м.

Устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Тангенс угла потерь порядка 0,01-0,05.

Получение

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

Применение

Поливинилхлорид

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, оконных профилей, линолеума, обувных пластикатов, мебельной кромки и т.д.

Безопасность

Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации — при сжигании образуются высокотоксичные хлорорганические соединения.

По истечении 10-ти лет использования включается обратная реакция, то есть материал самостоятельно начинает выделять хлорорганические соединения в окружающую среду. Современные технологии создают способы блокирования этого свойства ПВХ, но они пока малоэффективны.

См. также

Ссылки

Литература

Химический Энциклопедический Словарь. Гл. ред. И.Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983 — 792 с.

Wikimedia Foundation. 2010.

dvc.academic.ru

Суспензионный поливинилхлорид (ПВХ) — Энциклопедия MPlast

Способом полимеризации винилхлорида в суспензии получают около 70% всего количества поливинилхлорида. Полимеризацию проводят в реакторах-полимеризаторах емкостью 20—200 м3 с мешалками импеллерного типа.

Реакторы емкостью до 50 м3 — эмалированные, большей eмкости — из нержавеющей спецстали. Крупногабаритные реакторы емкостью 80—200 м3 снабжены обратными холодильниками для отвода теплоты реакции. Управление процессом осуществляется с помощью ЭВМ. Для обеспечения более эффективной работы установок созданы центрифуги непрерывного действия производительностью до 10 т/ч, и сушильные агрегаты типа двухступенчатой трубы-сушилки производительностью до 10 т/ч.

При суспензионной полимеризации получают поливинилхлорид со сравнительно узким молекулярно-массовым расщеплением и степенью полимеризации от 200 до 2000 в зависимости от назначения полимера. Выделяющаяся теплота полимеризации отводится через дисперсионную среду (водную фазу), что обеспечивает хорошее регулирование технологического процесса.

В водной среде диспергируется жидкий винилхлорид в присутствии гидрофильных стабилизаторов суспензии. В качестве стабилизаторов применяют метилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, сополимеры винилового спирта с винилацетатом и др.

Водорастворимая метилцеллюлоза, содержащая 26—32% метоксильных групп, надежно защищает капли мономера от агрегирования при более низких концентрациях.

Инициаторами служат те же инициаторы, которые применяются при полимеризации винилхлорида в массе, кроме того, иногда применяют пероксид лаурила, пероксид бензоила и др.

При использовании инициаторов ПДЭГ и АЦСП часто для получения более крупных гранул вводят добавку — эпоксидированное соевое масло, что улучшает фильтрацию суспензии. Наиболее эффективными являются смеси инициаторов.

Для поддержания постоянного значения рН среды при полимеризации винилхлорида иногда вводят буферные добавки (водорастворимые карбонаты или фосфаты, гидроксиды). Скорость реакции полимеризации сначала достигает максимального значения, а затем уменьшается. Общая скорость реакции, энергия активации и средние молекулярные массы полимеров мало отличаются от аналогичных показателей при полимеризации в массе.

При полимеризации в суспензии в каждой капле образуются первичные частицы, набухшие в мономере, которые при 20— 30% -ной конверсии мономера по мере увеличения их числа агрегируются (слипаются). В дальнейшем в ходе полимеризации частицы уплотняются. Процесс проходит через стадию образования из частиц пористых твердых микроблоков, превращающихся в монолитные твердые блоки.

Размер частиц полимера зависит от природы и количества применяемого стабилизатора, а также от интенсивности перемешивания реакционной среды. Средний размер частиц суспензионного ПВХ равен 100—200 мкм, отдельные частицы достигают 600 мкм.

Важнейшим параметром процесса, определяющим молекулярную массу поливинилхлорида и степень разветвленности его макромолекул, является температура полимеризации. Для получения поливинилхлорида с узким молекулярно-массовым распределением отклонение от заданной температуры не должно превышать 0,5 °С.

На свойства суспензионного поливинилхлорида влияют:

  • природа применяемого инициатора и стабилизатора,
  • массовые соотношения воды и мономера,
  • степень конверсии и другие факторы.

Поэтому при полимеризации в водной суспензии, изменяя температуру и соотношение исходных компонентов и подбирая определенные инициаторы и стабилизаторы, можно регулировать скорость реакции полимеризации и влиять на свойства полимера, улучшая его термо- и светостойкость, а также физические свойства порошка.

Суспензионный поливинилхлорид получают периодическим или полунепрерывным способом. Типичная рецептура для суспензионной полимеризации винилхлорида приведена ниже (в масс.ч.):

  • Винилхлорид – 100
  • Вода деминерализованная – 150—200
  • Инициатор – 0,03—0,17
  • Стабилизатор – 0,03—0,08
  • Регулятор рН – 0,01—0,04

Отношение водной фазы к мономеру колеблется от 1,5:1 до 2:1.


 Технологический процесс получения поливинилхлорида периодическим способом (рисунок 1) состоит из стадий:

  • приготовления исходных компонентов,
  • полимеризации винилхлорида,
  • дегазации суспензии,
  • усреднения суспензии,
  • центрифугирования,
  • сушки полимера,
  • просева,
  • расфасовки,
  • рекуперации незаполимеризовавшегося винилхлорида,
  • очистки сточных вод и газовых выбросов.

Приготовление исходных компонентов заключается в очистке винилхлорида, обессоливания воды ионитами, растворения инициатора в мономере и растворении стабилизатора суспензии в воде.


В реактор-полимеризатор 1, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения реакционной смеси, загружают через счетчик или весовой мерник деминерализованную воду, раствор стабилизатора из емкости 2 (через фильтр 3) и раствор инициатора. Затем его вакуумируют или продувают азотом и при перемешивании подают жидкий винилхлорид. После загрузки компонентов в рубашку реактора подают горячую воду для нагрева реакционной смеси до заданной температуры.

Продолжительность суспензионной полимеризации винилхлорида при 45—70 °С и давлении 0,5—1,4 МПа составляет 5—10 ч, конверсия мономера 80—90%.Процесс заканчивается при понижении давления в реакторе до 0,05—0,2 МПа.

Не вступивший в реакцию винилхлорид сначала сдувают, а затем под вакуумом удаляют из реактора в газгольдер, с последующей регенерацией. Регенерированный винилхлорид вновь используют для полимеризации. Суспензия поливинилхлорида через коркоотделитель 4 поступает в аппарат 5 на дегазацию не вступившего в реакцию винилхлорида, хлористого водорода и других примесей. Винилхлорид после регенерации возвращается на полимеризацию. Затем суспензию передают в сборник-усреднитель 6. В усреднителе суспензию смешивают с суспензией после других операций полимеризации винилхлорида и подают в центрифугу 7 для отделения полимера от водной фазы. Фильтрат поступает в систему очистки сточных вод. Порошкообразный полимер с влажностью 20—30% подается в сушилку 8. При сушке в кипящем слое температура поступающего воздуха в камеру 115—120 °С, температура в разных точках кипящего слоя 35—65 °С

После сушки содержание влаги в ПВХ не должно превышать 0,3—0,5%. Затем порошкообразный поливинилхлорид сжатым воздухом передается в бункер 9, а из него в узел рассева 10. Готовый поливинилхлорид в виде порошка упаковывается в тару, а крупнозернистые фракции подвергаются размолу.


 Технологический полунепрерывный процесс получения суспензионного поливинилхлорида (рисунок 2)

Полунепрерывный процесс полимеризации винилхлорида в суспензии отличается от периодического аппаратурным оформлением. Первые стадии процесса, включая усреднение суспензии, проводятся периодически, остальные  – непрерывно. Кроме того, в процессе предусмотрено дополнительное вакуумирование из усреднителя незначительных адсорбированных остатков мономера и других газообразных примесей. Объем усреднителя суспензии значительно увеличен, что дает возможность смешивать продукт нескольких операций полимеризации и обеспечивать непрерывность работы следующих стадий технологического процесса.


В реактор-полимеризатор 1 (как описано выше) загружают исходные компоненты, вакуумированием удаляют из реактора мономер и направляют его через пеноотбойник 4 в газгольдер. Затем через коркоотделитель суспензия поливинилхлорида направляется в дегазатор 3, после которого перекачивается в усреднитель 6. Остатки адсорбированного полимером и растворенного в воде мономера удаляются при перемешивании суспензии под вакуумом в течение 40 мин, мономер подается в тот же газгольдер. В сборник-усреднитель загружают разные порции суспензии, полученные в результате нескольких операций полимеризации, что повышает однородность поливинилхлорида.

При большом объеме реактора-полимеризатора, а также для обеспечения в дальнейшем непрерывности технологического процесса иногда устанавливают два сборника-усреднителя. После удаления остатков мономера и других примесей суспензию подают в высокопроизводительную отстойную центрифугу 8 непрерывного действия для отделения полимера от жидкой фазы. Маточный раствор и промывные воды через ловушку направляют в систему очистки сточных вод. Полимер с влажностью около 25% через питатель 9 подают воздухом, нагнетаемым вентилятором 10 и нагретым в калориферах 12 на сушку.

Сушку полимера производят в высокопроизводительной двухступенчатой трубе-сушилке 13. После сушки полимер, содержащий не более 0,3% влаги, направляют в узел рассева 16, оттуда — в бункер 18 и в хранилище 19.


При суспензионной полимеризации поливинилхлорид получается в виде крупнозернистого порошка, который легко выделяется из реакционной среды фильтрованием.

Суспензионный поливинилхлорид выпускается в виде однородного порошка белого или светло-желтого цвета с насыпной плотностью 450—600 кг/м3.


Читайте также:


Список литературы:
Коршак В. Б. Прогресс полимерной химии. М., Наука, 1965, 414 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е. М. — Л., Химия, 1966. 768 с.
Николаев А. Ф. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977. 367 с.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П., Файзулина Д. А. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1976. 108 с.
Получение и свойства поливинилх лор ид а/Под ред. Е. Н. Зильбермана. М., Химия, 1968. 432 с.
Лосев И. Я., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. Изд. 3-е. М., Химия, 1971. 615 с.
Минскер К. С., Колесов С. В., Заиков Г. Е. Старение и стабилизация полимеров на основе винилхлорида. М., Химия, 1982. 272 с.
Хрулев М. В. Поливинилхлорид. М., Химия, 1964. 263 с.
Минскер /С. С, Федосеева Г. 7. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М., Химия, 1979. 271 с.
Штаркман Б. Я. Пластификация поливинилхлорида. М., Химия, 1975. 248 с.
Фторполимеры/Пер. с англ. Под ред. И. Л.Кнунянца и Б. А. Пономаренко. М., Мир, 1975. 448 с.
Чегодаев Д. Д., Наумова 3. К, Дунаевская Ц. С. Фторопласты. М.-Л.,Госхимиздат, 1960. 190 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В, Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

mplast.by

Поливинилхлорид: химический состав, свойства | Окна-Имидж

Поливинилхлорид (имеет также и другие коммерческие названия: ПВХ, полихлорвинил, виннол, винил, хосталит, вестолит, сумилит, джеон, сикрон, ниппеон, корвик, хелвик, норвик, луковил и др.) — прозрачная бесцветная пластмасса, представляющая собой термопластичный полимер винилхлорида.

Поливинилхлорид является полимером общетехнического назначения, представителем группы галогенпроизводных углеводородов и наиболее многотоннажным полимером. В рейтинге производственных объемов ПВХ пластикам принадлежит почетное второе место (первую позицию занимают полиолефины). В составе сырья, используемого для производства поливинилхлорида, большую часть (57 %) составляет хлор. Его мировые запасы в виде поваренной соли практически неограниченны. Остальные 43 % — это продукты нефтепереработки. В связи с этим ПВХ считается единственным крупнотоннажный полимером, который менее других зависит от рынка нефти, «славящегося» своей нестабильностью и постоянным удорожанием сырья и продуктов. С точки зрения защиты окружающей среды изготовление ПВХ также является достаточно щадящим, ведь в нем используется меньше трети (около 30%) всего хлора, который производится как побочный продукт. Производители пластмассы входят в число главных потребителей карбоната кальция, используя более 50 % всего производимого продукта. Карбонат кальция — неотъемлемая часть производства не только поливинилхлорида, но и лавсана, кримплена и других полиэфирных волокон, полиолефинов, где его используют как краситель и наполнитель. Данный пластичный материал находит широкое применение при изготовлении заготовки профиля окна.

Используемое в международной практике обозначение термопласта ПВХ — PVC, его химическая формула -Ch3-CHCl-. Существуют три метода, с помощью которых осуществляется полимеризация винилхлорида. Чаще всего (80 % общего производства) используют суспензионный, остальные 20 % примерно поровну распределяются между блочным (массовым) и эмульсионным. Объединение элементарных звеньев винилхлорида в м.м. происходит исключительно по типу «голова к хвосту». Поливинилхлорид относится к практически аморфным полимерам, что проистекает из значительной жесткости цепи с большим сегментом молекулы. Таким свойствам, как химическая стойкость, самозатухание, негорючесть, полярность, повышенная прочность, поливинилхлорид обязан значительным физико-механическим силам межмолекулярного сцепления, присутствию электроотрицательного хлора.

Показатели нагревостойкости ПВХ: — 65°C; температуры плавления — 150—220°C, температуры стеклования — 75—80°C (если относится к теплостойким маркам, то увеличивается до 105°C). Если температура среды составляет 110—120°C, начинает разлагаться, побочным продуктом при этом является хлористый водород HCl. В процессе сжигания ПВХ выделяются хлорорганические соединения, обладающие высокой токсичностью, к примеру, канцероген диоксин. В связи с этим поливинилхлорид довольно тяжело утилизировать, и это главная проблема его использования. На воздухе ПВХ не горит; морозостойкость невысокая (-15°C). Показатели удельного электрического сопротивления — 1012—1013 Ом•м, молекулярной массы — 9—170 тыс.; плотности — 1,35—1,43 г/см3. При растяжении предел прочности составляет 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Тангенс угла потерь — в диапазоне 0,01—0,05.

Международный универсальный код переработки: #3 PVC

Поливинилхлорид химически стоек к целому ряду веществ, среди которых влага (не может растворяться не только в воде, но и в растворителях, в мономере), слабые и сильные растворители и кислоты, смазочные минеральные масла, растворы бензина, керосина, солей, спиртов, жиров, щелочи. Это обуславливает его применение в быту, из него делают окна и двери, панели и уголки. Растворяется в процессе нагревания в таких веществах, как циклогексанон, хлорированные углеводороды, дихлорэтан, диметилформамид (ДМФА), тетрагидрофуран (ТГФ), в более ограниченной степени — в ацетоне, бензоле.

Из истории создания ПВХ

В лабораторных условиях поливинилхлорид впервые получили в 1872 г., и заслуга в этом принадлежит Е. Бауману. Тогда этот материал, которому впоследствии предстояло завоевать весь мир, представлял собой порошковый осадок белого цвета. К продукту полимеризации винилхлорида, его детальному исследованию впервые обратились в 1878 г. Промышленный способ получения винилхлорида, сырьем для которого служили хлористый водород и ацетилен, изобрел представитель компании Chemische Fabrik Griesheim-Electron (CFGE), немецкий ученый Фриц Клатте. Им же был зарегистрирован первый патент на производство поливинилхлорида; произошло это в 1912 г. Ученый полагал, что поливинилхлорид, который плохо воспламеняется, станет хорошей альтернативой целлулоиду, воспламеняющемуся, наоборот, очень легко.

Из-за Первой мировой войны Клатту не удалось провести полномасштабное исследование качеств ПВХ и определить все сферы его возможного применения, были приостановлены производственные процессы. Однако именно за Фрицем Клатте закрепился вполне заслуженный им статус основоположника промышленного производства поливинилхлорида. В 1926 г. винилхлорилд благодаря разработкам компания Union Carbide стал участвовать в новом процессе, в котором также использовались гидроксид натрия и этилен дихлорида.

Изготавливать поливинилхлорид в огромных, производственных масштабах впервые начали в Германии. Примерно в это же время, т.е. в тридцатые годы, Англия и США проводили в этой сфере собственные, и довольно результативные, работы. С окончанием Второй мировой войны популярность ПВХ началась неуклонно расти, превратив его в самый массовый материал с широким диапазоном возможностей использования.

Сферы применения поливинилхлорида

Поливинилхлорид — полимер с универсальными свойствами. Вариативность способов получения, используемых рецептур и технологий переработки позволяет получать материалы и изделия самого широкого ассортимента, обладающие разными качествами, в частности, непрозрачностью и прозрачностью, мягкостью и жесткостью.

Высокая механическая прочность, стойкость к стиранию и низким температурам, к воздействию влаги, незначительное относительное удлинение — все эти качества дают основание считать ПВХ конструкционным для окон и дверей материалом. Использование его в промышленности и электротехнике связано с хорошими электроизоляционными свойствами (ПВХ является диэлектриком).

Такой универсальный материал, как поливинилхлорид, в качестве химического сырья находит широкое применение в производстве конструкционных изделий, кабельной электроизоляции, гофрированных трубопроводов, листов, труб (чаще всего в этих целях используется хлорированный поливинилхлорид), фитингов, покрытий для пола (линолеум), гибких шлангов, футеровки химических реакторов и трубопроводов, пенопластов, покрытий для пола, огромного количества (более тысячи) разновидностей защитных и декоративных покрытий, упаковок.

Из химсырья ПВХ делают пенополивинилхлорид, поливинилхлоридное волокно, мебельную кромку, обувные пластикаты, профили окон и дверей, пленки различной степени жесткости (в том числе для натяжных потолков), грампластинки, медицинские трубки, капельницы.

В бытовых холодильниках поливинилхлорид применяется в качестве уплотнителя, замещающего механические затворы. Благодаря этому стали использоваться эластичные намагниченные вставки-затворы, которые располагают в баллоне уплотнителя. ПВХ часто используют в пиротехнических изделиях: там он выступает в роли донора хлора, с помощью которого делают цветные огни.

Еще одной сферой применения поливинилхлорида является изготовление одежды и аксессуаров: из него делают блестящую и гладкую ткань, похожую на кожу. Сшитая из нее одежда особенно популярна у представителей субкультур, в частности, у готов, поклонников сексуальных фетишей и альтернативной моды, при изготовлении наклеек для Proximity карт и плавательных очков.

okna-imidg.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *