ПВХ – один из самых распространенных пластических материалов, используемых в промышленности.
ПВХ с точки зрения строения – полимер, и для поливинилхлорида формула мономера (-СН2-CHCl-)n, где n обозначает степень полимеризации, то есть показывает, сколько раз этот мономер повторяется в структуре.
В зависимости от того, где материал применяется, различают 2 вида поливинилхлорида – пластифицированный и непластифицированный.
В первом случае для улучшения физической устойчивости и свойств используются специальные пластифицирующие агенты, тогда как в непластифицированном поливинилхлориде таких веществ нет.
У них разные сокращенные обозначения:
Для производства используются разные пластификаторы – например, фталаты или фосфаты.
Как и у других пластиков, у ПВХ есть два типа гранул – первичная, полученная синтетическим путем, и вторичная – полученная после переработки уже произведенного сырья.
У них разные способы получения.
Технологически получить ПВХ не очень просто, так как процесс включает сразу несколько стадий:
В целом все эти процессы можно произвести в нормальных условиях, если конкретная технология не требует обратного. Для получения винилхлорида необходимы специальные реакторы.
Полимеризовать мономер можно тремя способами – при помощи суспензии, эмульсии или в массе.
В первом случае (суспензионном) используются герметичные реакторы, обеспечивающие нагрев смеси до 600 градусов. Винилхлорид перемешивается с водой, в систему добавляется защитный агент. Под действием температуры образуются новые связи между мономерами в каплях. По окончании получаются мелкие пористые гранулы ПВХ, которые нужно просушить, очистить и отфильтровать.
При эмульсионной полимеризации в аналогичный реактор кроме мономеров ПВХ и воды добавляют эмульгаторы – сульфонаты в присутствии персульфатов. Смесь также нагревается и равномерно перемешивается. На выходе получается мелкодробленый ПВХ с латексом. Необходимое сырье оседает в осадке. Его нужно очистить и просушить.
Полимеризация в массе идет по 2м ступеням. На первой идет полимеризация мономеров с получением мелкодисперсного полимера. На второй полученная смесь нагревается в реакторе со специальными формообразующими веществами. На выходе получаются небольшие гранулы.
ПВХ сильно загрязняет окружающую среду, но хорошо поддается обработке, поэтому его выгодно перерабатывать. Это недорогой процесс. Сначала сырье очищают от примесей и фильтруют, затем измельчают и в специальном реакторе при высокой температуре переплавляют.
Иногда ПВХ оставляют в монолитном виде и производят из него упаковку и детали машин, а иногда – измельчают для получения дробленки поливинилхлорида. Она представляет собой разноцветные хлопья пластика, которые можно использовать для изготовления новых продуктов.
Тип вторичного сырья, который можно получить после переработки, зависит от того, какие полимеры были использованы и не были ли они перемешаны. Иногда в ходе переработки сырья его модифицируют, добавляя новые реагенты. Это позволяет добиться уникальных свойств ПВХ.
Часто из производных поливинилхлорида делают,например, заборы.
Из-за своей органической твердой структуры поливинилхлорид не сольватируется в воде, но может растворяться или разбухать в органике – например, в кетонах, хлорпроизводных, эфирах, ароматике. ПВХ имеет высокую устойчивость к воздействию агрессивных веществ – он не разрушается под действием спиртов, минеральных масел, кислот и щелочей.
При этом невысока теплостойкость пластика – уже при 100 градусах Цельсия он производит ядовитые испарения, в том числе выделяя соляную кислоту в газообразном виде. Чтобы этого избежать, ПВХ дополнительно хлорируют. Материал не горит, сочетается со многими пластифицирующими агентами и не окисляется.
ПВХ не имеет цвета, не подвергается разложению или гниению, а также не разрушается от УФ-излучения. Из-за его физических свойств материал часто используют для изготовления предметов, копирующих вещи роскоши.
Физические свойства ПВХ таковы:
Поливинилхлорид легко окрасить в любые цвета. У него нет специфического запаха или испарений, поэтому при обычной комнатной температуре он не опасен.
Материал широко применяется в быту и промышленности из-за своей относительной нетоксичности, прочности, дешевизны и инертности.
Основные направления использования ПВХ такие (используются как гранулы, так и литники поливинилхлорида):
В каждом случае используется разные технологические процессы для получения различной продукции.
ПВХ зарекомендовал себя как недорогой, но износостойкий материал, подвергающийся вторичной переработке.
Именно это обуславливает его популярность в промышленности. Свойства и применение поливинилхлорида взаимозависимы – для каждого типа продукции ПВХ могут производить по-разному, чтобы придать ему уникальные качества (например, повышенную морозостойкость).
Посмотрите также:Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе
