Поливинилхлорид - резюме, страница 1

Поливинил - полярен синтетичен термопластичен полимер. винил хлорид полимеризация продукт. Бяло вещество. Предлага се в капилярна порьозен прах с размер на частиците от 100-200 микрона, получени чрез полимеризация на винилхлорид в маса, суспензия или емулсия. Пудра и добре обработени. Въз основа на получения твърд PVC (винили) и мека (пластифицирана) пластмаса, Пластизоли (пасти), поливинил хлорид влакна. Vinyl се използва като твърд конструктивен материал, използван в строителството на корнизи, профили, тръби. Пластмасови съединение, използвано за производството на филми, маркучи, масло кърпа, линолеум.

Средна наименование PVC на българския пазар - PVC, но могат да се срещнат друго наименование: PVC (поливинилхлорид), PVC-P или FPVC (пластифициран поливинилхлорид), PVC-U или RPVC или ПВЦ или ПВЦ (непластифициран поливинилхлорид), CPVC или PVC или -С PVCC (хлориран поливинилхлорид), HMW PVC (високо молекулно тегло, поливинил хлорид). Той не изгаря във въздуха, но има ниска устойчивост на замръзване (-15 ° С). Термично съпротивление: 65 ° С

PVC - най-старият строителен материал. Комбинацията от "профил - PVC" вече е твърдо установен в живота ни, като в същото време, малко хора знаят (разбира се, освен химици), които представляват буквите. PVC - е съкращение от полезен материал - PVC.

Откриване на PVC и развитие на промишленото производство

История на откриването на PVC е много интересна и, в същото време, драматично. Той е открит и щастливо забравен, а след това отново да се отвори. И така няколко пъти. В резултат на това, че е доста проста съединение има четири основатели и признание дойде при него един век по-късно.

За първи път в повече подробности продукт на полимеризация на винилхлорид се изследва през 1878 г., но резултатите от тези изследвания, производството на собственост и не. Това се случи само в следващия век.

През 1912 г. ние започнахме търсенето на нови възможности за промишленото производство на поливинилхлорид (PVC). Scientific Фриц Klatte служи немски Chemical Company "Електронни Grayskhayn" се присъедини ацетилен с хлороводород и полученият разтвор се поставят върху рафт. След кратко време той видя паднал, утайката. Тъй като химия, в момента, вече знае за структурата на материята, учените осъзнаха, че полимер (винил хлорид). През 1913 г. Фриц Klatte е първият патент за производство на поливинилхлорид (PVC). Той се надява да използва PVC вместо целулоид, в сравнение с PVC е трудно да ги възпламени. В началото на Първата световна война предотвратено Фриц Klatte се ангажират по-подробно свойствата на PVC и възможностите за неговото прилагане, производството се замразяват. Въпреки това, Klatte заслужено счита създателя на промишленото производство на поливинилхлорид.

В мащабно производство PVC започна в Германия през тридесетте години. През 1931 г. асоциацията издаде pASF първите тона PVC. През 1938 г. линията стартира в германския град Битерфелд, предназначен за производството на един и половина хиляди тона PVC годишно. По вещество е патентована в Германия, но прилагането на това почти никога не се намери; през 1925 г., патент е изтекъл. В същото време на производството на полимера работи американски учен Уолдо Silon. През 1926 г. той успя да получи PVC и Silon отново го описва. През същата година американската компания, в която работят учен получава патент върху PVC, обаче, за разлика от германците, много бързо идва с начин на използването му. Инициативата отново идва от Silon, се препоръчва да се направи завеси от полимерния ваната. Следваща PVC съдба започва да се оформя много, много успешна: през 1931 г., BASF стартира първия производството (голям тонаж) за производство на изделия от PVC, направена почти всичко - от бебешки шишета за автомобилни части.

След края на Втората световна война, PVC е придобил статут на масата на материали за производство на филми, подови настилки, профили, тръби и много други пластмасови изделия.

В средата на ХХ век започва да използва PVC за производството на врати. На първо място, в САЩ, а след това в германската патента за първите профили за прозорци, използващи ПВЦ са получени.

Поливинилхлорид е полимеризационен продукт на винил хлорид, чиято химична формула е СН2-хлороформ. В процеса на полимеризация се образуват слабо разклонени линейна (разклонени макромолекули е 2-5 за 1000 основни въглеродни атома верига) в макромолекула елементарен връзка под формата на плосък зигзаг.

Естеството на връзките между елементарни единици позволява няколко възможности за изграждане на молекулната верига, която на практика, в промишленото производство на поливинилхлорид, води до ниско редовността (syndiotacticity) на неговите макромолекули: един макромолекулни изпълнява няколко изпълнения свързвания, получени единици, редовен поредица от елементарни единици са създадени и промишлено проби са с ниска степен на кристалност.

Поливинилхлорид има разпределение много широко молекулно тегло (полидисперсност). Степента на полимеризация на полимера на различни фракции от една и съща марка може да варира от няколко десетки пъти (100-2500). Поради това, в практиката на молекулното тегло на PVC често се характеризира не си цифрова стойност, и постоянната Fikentchera KF, която се определя от уравнението:

LG ηotn = [(75k2S) / (1 + 1,5kS)] + KC,

където ηotn - относителен вискозитет при 25 ° С, С - концентрация на поливинил хлорид, обикновено 0.5 или 1 за 100 мл разтворител (обикновено циклохексанон или дихлороетан). стойност KF е практически постоянна за поливинилхлоридни разтвори на различни концентрации, само малко зависими от измерване на температура, обаче, се различава значително от естеството на разтворителя.

Химическа формула: [-СН3-CHCl-] п.

Молекулното тегло на 10-150000. Плътност - 1,35-1,43 г / смз. температура на встъкляване 75-80 ° С (за топлинно печат до 105 ° С), точка на топене - 150-220 ° С.

При температури над 110-120 ° С тенденция да се разлагат с освобождаването на хлороводород HCI.

Разтворени в циклохексанон, тетрахидрофуран (THF), диметилформамид (DMF), дихлороетан, ограничен - в бензен, ацетон. Неразтворим във вода, алкохоли, въглеводороди; стелажи в разтвори на основи, киселини соли.

Якост на опън - 40-50 MPa огъване - 80-120 МРа. Електрическото съпротивление - 1012-1013 ома-m.

Разнасяне фактор от порядъка на 0.01-0.05.

PVC е устойчив на влага, киселини, основи, солеви разтвори, промишлени газове (например, NO2, С, 2), бензин, керосин, мастни алкохоли. Неразтворим в собствената си мономер. Ограничен разтворим в бензен, ацетон. Разтворим в дихлороетан, циклохексанон, нитробензен и хлор. физиологично безвреден

Pure поливинилхлорид представя подобен на рог материал, който е труден за обработка. Ето защо, обикновено се смесва с пластификатори. Свойствата на крайния продукт в границите от твърд, за да много гъвкав пластмасов материал, в зависимост от процента на добавя пластификатор, който може да достигне до 30% тегл.

Получаване и свойства на PVC

Получават поливинил хлорид смола. zatsiey хлорид (VI). Скоростта на работа в разтвора се подчинява кинетична. Ур-НИП за Хомогенна. радикалова полимеризация. Въпреки това, тъй като PVC не е разтворим във вода, полимеризацията на мономер в маса, както и във водна среда е от хетерофазов характер. Поради ниската мобилност в твърда фаза macroradicals затрудни тяхното взаимодействие и следователно ниска степен на терминатори на полимерната верига; в същото време константи иницииране верига и степента на растеж са същите, както в хомогената. на околната среда. Следователно, с увеличаващи се количества от поливинил хлорид и се увеличава общата скорост на полимеризация (автокаталитично обработка). увеличава скоростта реакция на превръщане на мономера от 60-70% и след това започва да намалява поради изчерпване. Топлината от реакцията е 92,18 кДж / мол активиране на енергия от прибл. 83,80 кДж / мол. Степента на полимеризация на значително, в зависимост от температурата, поради склонността на реакционната предаване на веригата. Температурата на полимеризация има някакъв ефект върху степента на кристалност на поливинил хлорид, при температура от -10 до 20 ° С, получен от поливинилхлорид с високо syndiotacticity и температура на встъкляване до 105 ° С

Промишленото производство на PVC се осъществява по три начина: 1) чрез процес суспензионна полимеризация на партиди. Разтвор от теглото на инициатор, съдържащ 0.02-0.05% (например, ацил пероксиди, диазо съединение) се разбърква енергично във водна среда от теглото на защитен колоид (например, метил хидроксипропил целулоза, поливинилов алкохол), съдържащ 0.02-0.05%. Сместа се загрява до 45-65 ° С (в зависимост от желаното молекулно тегло на поливинил хлорид) и предварително определена температура се поддържа в тесни граници, за да се получи равномерно молекулно тегло PVC полимеризацията се извършва в капчиците, това се случва по време на някои агрегиране на частиците; до получаване на порьозни гранули от 100-300 микрона PVC размер. След спада на налягането в реактора (степента на превръщане от около 85-90%) се отстранява нереагиралият мономер, поливинил хлорид се филтрува, суши се в поток от горещ въздух, и се пресява през сито опаковани. Полимеризацията се извършва в реактори с голям обем (до 200 м 3); нова напълно автоматизирана производство. Специфичен разход на 1,03-1,05 m / m поливинилхлорид предимства на процеса: лекотата на отстраняване на топлината от реакцията, с висока производителност, относителна чистота PVC, добре се комбинира с неговите компоненти по време на обработка, широки възможности за модифициране на свойствата на поливинилхлорид чрез въвеждане на различни добавки, и настройки режим промяна.

2) полимеризация в маса на периодичната модел на два етапа. В първата реакционна смес от теглото на инициатор, съдържащ 0.02-0.05% се полимеризира при енергично разбъркване до превръщане от около 10%. До получаване на фина суспензия частици ( "ядра") поливинил мономер, който се превръща във втория реактор етап; тук също въведе допълнителна kolichestvava мономер и инициатор, и полимеризацията продължава при бавно разбъркване и предварително определена температура до превръщане от около 80%. Във втората фаза има по-нататъшен растеж на PVC частици и техните частично агрегация (нови частици не се формира). Получените порьозни гранули с размери поливинилхлорид 100-300 микрона в зависимост от температурата и разбъркване скорост в първия етап. Неполимеризиран мономер се отделя, промива с азот и поливинилхлорида пресява. Пудра и лесно се рециклират. Предимства в процес суспензия: отсъствие стъпки подготвят водна фаза, отделяне и изсушаване на PVC, в резултат на намаляване на инвестициите, потреблението на енергия и разходите за поддръжка. Недостатъци: трудно отстраняване на реакционната топлина и контра-корички по стените на оборудването; хетерогенна поливинил хлорид, произведен от молекулно тегло, устойчивост на топлина е по-ниска от тази на поливинил хлорид, получен от първия метод.

3) емулсия polimerizatsiyapo периодичен и непрекъснат режим. Използването на водоразтворими инициатори (Н 2О 2, персулфати) като емулгатори - (. Например алкил или арил сулфати, сулфонати) повърхностно активни вещества. Остатъците се генерират във водната фаза, съдържаща до 0.5% от теглото на инициатора и до 3% емулгатор; Полимеризацията след това продължава в мицелите от емулгатор. В непрекъснат процес в реактора влиза водната фаза и мономера. Полимеризацията протича при 45-60 ° С и внимателно разбъркване. Полученият разтвор на 40-50% PVC латекс с размер на частиците от 0.03-0.5 микрона се изтегля от дъното на реактора, където не разбъркване; степента на превръщане е 90-95%. В партида технологични компоненти - (водна фаза, мономерът и обикновено латекс kolichestvovo от предишните операции sdftvsq т.нар латекс семена, и други добавки) се зареждат в реактор и се разбърква през целия обем. Полученият латекс след отстраняване на мономера се суши в камерите за пръскане и PVC прах се пресява. Въпреки непрекъснат процес на висока ефективност, предимството често се прилага периодично защото те могат да се получи желаното разпределение на размера на частиците на поливинил хлорид (размер на частиците в диапазона от 0.5-2 микрона), което е много важно за неговата обработка. Емулсия PVC значително замърсени адюванти прилагат в полимеризацията, така че се произвежда само от пасти и пластизоли.

Суспензионна полимеризация в света е не по-малко от 80% от поливинилхлорид, другите начини - за

Поливинил хлорид се обработва от всички известни методи за преработка на пластмаси в здраво (винили), както и в меки или пластична (пластмаса), материали и продукти.