Сейчас в WikiPRO 3913 статей и 32 647 страниц на русском языке.

Поливинилхлорид: получение

Материал из ВикиПро: Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебеля
Перейти к: навигация, поиск
Мне нравится
5

Состав поливинилхлорида

ПВХ относится к той небольшой группе полимеров, которые производятся не полностью на основе нефти. В качестве сырья для его производства используется добываемый из нефти этилен (43 %) и хлор (57 %), добываемый из поваренной соли.
Из каменной соли посредством электролиза хлористого натрия получается хлор. Из нефти получается этилен. Этилен и хлор вступают в реакцию с образованием дихлорэтана, из которого в результате последующей реакции образуется винилхлорид. Винилхлорид превращается посредством полимеризации в поливинилхлорид.

Процесс образования ПВХ (поливинилхлорида)

Процесс образования ПВХ можно условно разделить на четыре метода, при этом 80 % всего ПВХ добывается по так называемой “полимеризации в суспензии”. Этот метод основан на том, что винилхлорид нерастворим в воде. Винилхлорид диспергируется в воду через трубки в реактор давления, объемом 80 .... 150 м 3 . Таким образом, винилхлорид разделяется на микрокапельки и подогревается до необходимой температуры 40 – 80 оС. После ввода в суспензию растворимого инициатора реакции (как правило органического пероксида) начинается полимеризация отдельных капелек винилхлорида.
Поскольку процесс полимеризации сопровождается выделением теплоты, то возникает опасность терморазложения ПВХ – возникновение обратной реакции дегидрохлорирования – разложение молекулы ПВХ с выделением соляной кислоты.
Формула ПВХ.jpg
Под воздействием образовавшегося соединения ПВХ изменяет цвет и становится красно-коричневым. Выделяемая соляная кислота ускоряет каталитически дальнейшее разрушение ПВХ. Для того, чтобы избежать обратной реакции, добавляется специальный стабилизатор, который покрывает образовавшиеся в результате полимеризации частички защитной оболочкой. Эти суспензированные частицы, размером от 20 до 200 mм легко отделяются на центрифуге, сите или фильтрах, а не вступивший в реакцию винилхлорид удаляется в виде газа при помощи специальной аппаратуры.

Использование  стабилизаторов для производства ПВХ - профилей 

В подавляющем большинстве ПВХ-профилей, производимых в настоящее время, в качестве термостабилизатора используются соединения свинца (Pb), применение которых строго регулируется особыми промышленными правилами Европейского Сообщества (ЕС). Работы по приготовлению ПВХ с различными типами термостабилизаторов строго регламентируются правительственными нормами безопасности по ПДК (предельно допустимой концентрации) на производстве. Однако, внедренный в состав порошка из суспензированных частиц ПВХ-компаунда свинцовый термостабилизатор не может мигрировать из его состава, и свинец никак не выделяется из стабилизатора.
Помимо классической стабилизации при производстве ПВХ могут использовать и другие химические соединения, например, стабилизаторы на основе кальция и цинка. Кальциево-цинковые (Ca /Zn) термостабилизаторы и их соли большинства кислот признаны нетоксичными, не генерирующими токсичных веществ в соединении с другими добавками в компаунде. Такая технология является более дорогой и менее апробированной.

Физико-механические и химические свойства ПВХ, стабилизированного соединениями свинца и кальцием-цинком, практически не отличаются друг от друга. Ниже приведена сравнительная таблица технических характеристик материала профилей с различной стабилизацией.
Табл. 2.3
ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА С РАЗЛИЧНОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ

ХАРАКТЕРИСТИКА
МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ
ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯ
СТАБИЛИЗАЦИЯСВИНЕЦ
СТАБИЛИЗАЦИЯ
КАЛЬЦИЙ-ЦИНК

Объемный вес
DIN 53479
кг /м3
1500
1460
Модуль упругости
DIN 53457
Н/ мм2
2,98
2,46
Коэффициент температурного расширения

1/оС
80 x 10 (*–6)

Температура размягчения
DIN 534460/B
оС
82,5
79,5
Предел прочности при растяжении
DIN 53455
Н/ мм2
43
41
Относительное удлинение при разрыве
DIN 53455
 %
101
94
Ударная вязкость образца с надрезом при +23  оС
DIN 53753
КДж /м2
56
63
Ударная вязкость образца с надрезом при 0 оС
DIN 53753
КДж /м2
27
32
Твердость D по Шору
DIN 53505
ЕДИНИЦА ТВЕРДОСТИ
74
71


Вклад участников

Ельников Сергей

Обратная связь Автору