Поливинилхлорид (ПВХ) - это, свойство, технология производства, формула, маркировка, плотность, температура плавления

Информация о торгах полимерными материалами

Марка
Пос. цена
Изм.
% Изм.

Смотреть все марки >
Марка 1РУБ.
1 месяц3 месяца6 месяцев1 годвсё время
    Россия

    Поливинилхлорид

    Поливинилхлорид (он же ПВХ, РVC, полихлорвинил, хосталит, луковил, норвик и пр.) – бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида; элементарные звенья в его макромолекуле соединены по типу «голова к хвосту». Имеет молекулярную формулу (С2Н3Cl)n.

    Структурная формула ПВХ представлена следующим образом:

    Международный знак вторичной переработки:

    Такое обозначение ПВХ указывает на то, что его запрещено использовать для пищевого применения: может содержать бисфенол А, винилхлорид, фталаты, ртуть или кадмий.

    Данный полимер представляет собой белый порошок с молекулярной массой 30000-150000 (в зависимости от промышленных марок продукта). В CAS представлены следующие физические свойства поливинилхлорида:

    Температура плавления, °C

    Плотность, г/см3

    Степень кристалличности, %

    170-195

    1,406

    10

    Отмечается, что ПВХ трудногорюч, а при температурах выше 110-120°C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

    Следует добавить, что хосталит растворяется в циклогексане, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане и ограниченно – в бензоле и ацетоне (набухает).

    Поливинилхлорид не подвергается растворению в воде, спиртах, углеводородах (в том числе в бензине и керосине). Также он устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров и спиртов.

    Что касается получения ПВХ, выделяют радикальную полимеризацию винилхлорида в массе, суспензии, эмульсии и растворе. Наибольшее распространение в промышленности на данный момент времени имеет суспензионный метод.

    Для начала рассмотрим процесс производства поливинилхлорида с помощью полимеризации в массе.

    В данном способе получения ПВХ в промышленности отмечается сложность отвода теплоты реакции. Условия теплоотвода ухудшаются вследствие того, что при увеличении степени превращения мономера постепенно исчезает жидкая фаза и образуются крупные агрегаты полимера. Это приводит к местным перегревам и получению неоднородного мономера. При таком условии полимеризацию винилхлорида можно осуществлять до степени конверсии мономера не выше 20 – 25%.

    1 – автоклав предварительной полимеризации

    2 – емкость винилхлорида

    3 – автоклав – полимеризатор

    4 – фильтр

    5 – конденсатор регенерированного винилхлорида

    6 – бункер-циклон

    7, 11 – грохот

    8,12, 14, 18 – приемники поливинилхлорида

    9 –емкость

    10 – дробилка

    13 – автоматические весы

    15 – мельница

    16 – воздушный фильтр

    17 – барабанный питатель

    В реактор – автоклав 1 подают инициатор (0,05 – 0,1% от массы мономера) и из емкости 2 через счетчик или весовой мерник загружают жидкий винилхлорид.

    В рубашку реактора подают горячую воду для разогрева реакционной массы в течение 1 – 1,5 ч, затем при интенсивном перемешивании и отводе теплоты реакции проводят полимеризацию винилхлорида до 10%-ой степени конверсии при давлении 0,9-1,1Мпа. Образующуюся суспензию полимера в мономере сливают в реактор – автоклав 3, в котором ее смешивают с новой порцией мономера, инициатором, акцептором, акцептором хлористого водорода и другими добавками.

    В реакторе – автоклаве, снабженном перемешивающим устройством с переменной частотой вращения, полимеризация продолжается до 60 – 85%-ой конверсии. Температура и давление поддерживаются регулированием температуры циркулирующей в рубашке воды. Продолжительность полимеризации 8 – 11ч. Незаполимеризовавшийся винилхлорид сдувается через фильтр 4 в конденсатор 5. Сконденсировавшийся винилхлорид стекает в емкость 2. Из автоклавов 1 и 3 перед их загрузкой тщательно удаляют воздух вакуумированием или продувкой азотом. Полученный ПВХ при помощи воздуха выгружается из реактора в виде пылевоздушной смеси в бункер – циклон 6, в котором он отделяется от воздуха и направляется на рассев. Порошкообразный поливинилхлорид проходит через грохот 7 и бункер – приемник 8, просеивается на сите 11, собирается в бункер – приемник 12 и поступает на упаковку.

    Крупная фракция продукта из грохота 7 поступает в дробилку 10, в бункер – приемник 14, порошок с нестандартным размером частиц подается в мельницу 15. Просеянный продукт собирается в бункере – приемнике 18, откуда поступает непосредственно на упаковку.

    При суспензионной полимеризации получают около 70% количества поливинилхлорида. Различают периодический процесс и полунепрерывный, их отличие состоит в аппаратурном оформлении.

    Ниже представлена схема периодического процесса производства поливинилхлорида полимеризацией в суспензии:

    1 – реактор – полимеризатор

    2 – емкость для раствора стабилизатора

    3 – фильтр

    4 – коркоотделитель

    5 – дегазатор суспензии

    6 сборник – усреднитель суспензии

    7 – центрифуга

    8 – сушилка

    9 – бункер

    10 – узел рассева порошка

    В реактор – полимеризатор 1 загружают через счетчик и весовой мерник деминерализованную воду, раствор стабилизатора из емкости 2 (через фильтр 3) и раствор инициатора. Затем его продувают азотом и подают жидкий винилхлорид. После загрузки компонентов в рубашку реактора подают горячую воду для нагрева реакционной смеси. Полимеризация продолжается около 5 – 10 часов, конверсия мономера 80 – 90%. Не вступивший в реакцию винилхлорид сдувают, потом удаляют из реактора в газгольдер с последующей регенерацией. Суспензия ПВХ через коркоотделитель 4 поступает в аппарат 5 на дегазацию не вступившего в реакцию винилхлорида, хлороводорода и других примесей. Винилхлорид после регенерации возвращается на полимеризацию. Далее суспензию передают в сборник – усреднитель 6, там суспензию смешивают с суспензией после других операций 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 в камеру воздуха в камеру 115-120, температура в разных точках кипящего слоя 35 - 65°C. После сушки содержание влаги в полимере не должно превышать 0,3 – 0,5%. Затем порошкообразный ПВХ сжатым воздухом передается в бункер 9, а из него в узел 10. Готовый поливинилхлорид в виде порошка упаковывается в тару, а крупнозернистые фракции подвергаются размолу.

    Суспензионный ПВХ обычно выпускается в виде однородного порошка белого или светло – желтого цвета с насыпной плотностью 450 – 600 кг/м3.

    Рассматривая эмульсионную полимеризацию поливинилхлорида, можно отметить одну особенность: в данном способе используется инициатор, растворимый в воде, но нерастворимый в мономере. Этот факт обуславливает отличие механизма эмульсионной полимеризации от полимеризации в суспензии.

    Технологический процесс получения эмульсионного поливинилхлорида по непрерывному способу состоит из стадий подготовки исходных компонентов, полимеризации винилхлорида, дегазации латекса, нейтрализации и стабилизации латекса, выделения ПВХ из латекса, расфасовки и упаковки материала.

    На рисунке представлена схема процесса производства поливинилхлорида полимеризацией в эмульсии:

    1 – аппарат для растворения эмульгатора

    2, 5, 12 – фильтры

    3 – сборник водной фазы

    4 – полимеризатор

    6 – дегазатор латекса

    7 – сборник латекса

    8 – растворитель соды

    9 – сборник раствора соды

    10 – емкость для стабилизации латекса

    11 – вакуум – насос

    В реактор 1 непрерывно поступают жидкий винилхлорид и водный раствор эмульгатора, инициатора и регулятора рН среды. В верхней секции реактора с помощью коротколопастной мешалки создается эмульсия мономера в воде. По мере движения эмульсии при температуре 40 - 60°C происходит полимеризация винилхлорида на 92-95%. Отвод тепла реакции осуществляется через рубашку, а отношение винилхлорида к водной фазе колеблется в пределах от 1 : 1 до 1 : 2.

    Процесс полимеризации контролируется по плотности эмульсии и температуре реакционной смеси в автоклаве. При нормальной работе плотность равна 1120 кг/м3.

    Латекс направляют через фильтр 5 в аппарат 6 на дегазацию. Остатки мономера из латекса удаляют путем вакуумирования.

    Из дегазатора 6 латекс поступает в сборник 7, откуда перекачивается насосом в емкость 1- для стабилизации раствором соды. Стабилизированный латекс направляют на сушку в распылительный сушильный агрегат. Сухой продукт, содержащий не более 0,35% влаги, расфасовывают и упаковывают на специальной машине.

    Следует отметить, что существенным недостатком эмульсионного ПВХ является высокое содержание примесей в полимере, что ограничивает его области применения.

    Последний способ - получение ПВХ в растворе. Его проводят в среде органических растворителей в присутствии органических пероксидных и гидропероксидных инициаторов.

    Такой вид полимеризации в промышленности применяют редко, ввиду продолжительности процесса, большого расхода растворителей и необходимости их регенерации.

    Естественно, в зависимости от способа получения поливинилхлорида различают различные маркировки этого материала. Так, марки поливинилхлорида, полученного суспензионным методом, обозначаются как ПВХ-С, эмульсионным — ПВХ-Е, массовым — ПВХ-М. Последующие цифры для каждого способа производства имеют свое значение. Последняя буква, которая находится после цифр, указывает на возможное применение поливинилхлорида данной марки (буква М — мягкие изделия, Ж — жесткие изделия, П — пасты).

    Рассмотрим несколько примеров маркировок для суспензионного ПВХ:

    Смола ПВХ-С-7059-М — поливинилхлорид суспензионный, применяется для производства следующих пластифицированных изделий: светотермостойкий кабельный пластикат, медицинский пластикат, пленочные материалы, искусственная кожа, высокопрочные трубы, специальный линолеум.

    Смола ПВХ-С-6359-М — поливинилхлорид суспензионный, используется для производства пластифицированных и полужестких изделий общего назначения (искусственная кожа, пленка, линолеум) и листов спец. назначения.

    Смола ПВХ-С-6768-М – поливинилхлорид суспензионный, применяется для производства труб, профильно-погонажных изделий и прочих пластифицированных материалов (в основном это оконные конструкции).

    Смола ПВХ-С-7058-М – поливинилхлорид суспензионный, применяется для производства следующих пластифицированных изделий: светотермостойкий кабельный пластикат, медицинский пластикат, пленочные материалы, искусственная кожа, высокопрочные трубы, специальный линолеум.

    Смола ПВХ-СИ-67 — поливинилхлорид суспензионный, используется для изготовления следующих изделий: жесткие и гибкие прессования, канализационные напорные и дренажные трубы, строительные и оконные профили, фитинги, тара, упаковка, подоконники.

    Поливинилхлорид стал одним из самых широко используемым пластиков в мире (находится в тройке по популярности вместе с полиэтиленом и полипропиленом). Это обусловлено как его низкой ценой, так и высокими техническими характеристиками.

    ПВХ-изделия нашли свое применение в строительстве. Так, в развитых странах они составляют больше половины от всех применяемых стройматериалов и встречается в обычной жизни как материал для производства окон, дверей, водостоков и различных отделочных материалов.

    Не исключено применение поливинилхлорида и в области медицины, так как материал возможно использовать разово, что позволило исключить использование стеклянных и резиновых изделий, требующих стерилизации. ПВХ можно встретить в виде сосудов, трубок и катетеров, перчаток, шин, упаковки лекарство и др.

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

    Вдобавок ко всему, материал широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек.

    ГОСТ 14332-78 Поливинилхлорид суспензионный

    '
    sankt-peterburg
    nizhnij-novgorod
    moskva
    moskva
    cheboksaryi
    cheboksaryi
    moskva
    moskva
    moskva
    moskva