Очень часто сокращенное обозначение описываемого полимера выглядит как ПВХ, хотя так же в обиходе присутствуют и такие характерные названия, как винил, полихлорвинил. Уже эти сокращения отражают ту химическую формулу, которая и образует этот материал. На практике, в то же время, используют и некоторые другие обозначения – виннол, вестолит, сумилит и другие. Так что же на самом деле можно ответить по поводу вопроса – поливинилхлорид, что это такое?
Химическая формула вещества выглядит как «-CH2-CHCl-».
Исходя из химической формулы, при температуре 110-120 °С из вещества активно выделяется хлористый водород (HCl). При этом, как такового горения не наблюдается. Изменение формы и структуры вещества можно назвать скорее разложением. Характерно, что при утилизации под действием высокой температуры, поливинилхлорид образует канцерогены (фосген, диоксины), которые оказывают вредное воздействие на окружающую среду.
Откуда берется ПВХ: путь от обычной соли до наших квартир
Среди основных химических свойств поливинилхлорида можно выделить такие характерные показатели:
- химическая нейтральность к взаимодействию: вода, спирты, органические углеводороды;
- устойчивость к химическим соединениям: кислоты, щёлочи, растворы солей;
- проводимость электрического тока – диэлектрик.
По отношению к температурным колебаниям, можно отметить относительно высокую стойкость к высоким температурам – до 65 °С, но при отрицательных температурах материалы, изготовленные из ПВХ, приобретают некоторую хрупкость.
Основные физические показатели настоящего полимера имеют различные значения, в зависимости от способа получения и сферы применения конечного продукта.
Можно сравнить некоторые свойства на примере жесткой и пластичной разновидности материала, которые применяют в различных условиях:
- плотность, г/см3 – 1,35-1,43 для винилпласта и 1,18-1,30 – для пластиката;
- модуль упругости при растяжении, МПа – 2600-4000 и 7-8 соответственно;
- относительное удлинение, % – 5-44;
- прочность при растяжении (сжатии), МПа – 40-70 (60-160) для винилпласта, 10-25 (6-10) – для пластиката.
Как видно из приведенных сведений, область применения поливинилхлорида может быть самая широкая, поскольку материалу можно придать свойства, необходимые для производителя.
ПВХ, или поливинилхлорид
Часто резиновые сапоги делаются, на самом деле, не из резины, а именно из ПВХ. Человек без опыта на первый взгляд их даже и не отличит.
Производство ПВХ как бизнес идея
В линейке Nordman есть и мужские, и женские, и детские сапоги из ПВХ.
Что важно знать об этом материале.
ПВХ, как и резина, отлично проводит тепло.
Поэтому такую обувь рекомендуется носить преимущественно летом.
Весной и осенью же максимум до +5ºС. И то – желательно с теплыми носками
Ниже +5ºС в обуви из ПВХ ноги замерзают.
Но что делают мамы, когда выпадает и тут же тает первый снег? Или весной, когда кругом ледяные лужи и слякоть?
Верно, обувают ребенка в резиновые сапоги, которые защищают ноги от воды. Но от холода не спасают даже теплые носки или меховой утеплитель.
Вот именно для таких ситуаций идеальна обувь из ЭВА.
Разновидности материала
Среди основных разновидностей поливинилхлорида можно назвать такие известные марки:
Для группы винилпластов
Эта группа полимера в своём составе использует сразу несколько компонентов, которые оказывают необходимое влияние на конечные свойства:
- парафины и воски увеличивают текучесть материала;
- эластомеры повышают ударную вязкость;
- термостабилизаторы, цветостабилизаторы повышают сопротивление действию высоких температур и прямых солнечных лучей.
Названные свойства позволяют изготавливать тару для пищевых и промышленных продуктов, трубы, строительные материалы. Эти материалы могут приобретать как конечную объёмную форму, так и легко подвергаться любой обработке – от механического воздействия до склеивания или литья.
Для группы пластикатов
В состав материала вводятся пластификаторы, которые придают поливинилхлориду необходимую пластичность, возможность удлиняться. Эти свойства активно используются при изготовлении изоляции проводов и кабелей, полимерных плёнок.
Повторное использование ПВХ
Было перечислено множество преимуществ, принадлежащих искусственному материалу ПВХ. Однако один его яркий минус – это его искусственность, то есть он не может перерабатываться в природе естественным путем, что приводит к загрязнению окружающей среды. Но есть отличное решение этой проблемы.
Переработка отходов поливинилхлорида, позволяет избежать негативного влияния на окружающую среду и вторично использовать эти отходы для производства новой продукции. Процесс переработки производится в несколько этапов: сбор пластика, сортировка, измельчение, прессовка, химическая переработка, затем под воздействием определенной температуры превращается в единую массу второсортного ПВХ. Этот материал используется в производстве упаковок, различных деталей для автомобилей и т.д.
Безопасность для здоровья человека
ПВХ может применятся в различных видах и формах. При этом безопасность человека от контакта с этими материалами не пострадает, так как поливинилхлорид имеет в своей структуре звено, в состав которого входит молекула хлора C2H3Cl. При производстве применяются специализированные присадки, которые осуществляют блокировку летучих веществ и переводящие структуру в инертное состояние.
Разработанные присадки, кроме специализированного назначения, подразделяются на пищевые и технические. Поэтому все, что делают из поливинилхлорида, также имеет свое назначение. Перед применением важно ознакомиться с видом пластика, информация указана непосредственно на изделии. Некоторые из них можно использовать только для хранения при холодных или комнатных температурах, другие – для нагревания до 100 °С.
Химические и физические свойства
Рисунок 1. Химические свойства поливинилхлорида
ПВХ как сырье представляет собой бесцветные гранулы. Химически стоек к щелочам, минеральным маслам, большому перечню кислот, спирту и органическим растворителям.
Активно демонстрирует свои физические свойства поливинилхлорид при повышении температуры. До 66 ºС он инертный, после повышения может деформироваться. Плавится при 100-260 ºС. Возгорание происходит:
- при резком увеличении температуры до 1100 градусов;
- при обычном нагревании до 500 градусов.
Плотность материала – 1,34 г/см³. Насыпная плотность – 0,4-0,7 г/см³. Устойчив к УФ-лучам. При нагревании до 150 ºС разрушается, разлагаясь на хлористый водород и СО. Самым опасным является то, как горит поливинилхлорид, поскольку выделяемые при этом диоксины превышают по интенсивности действия синильной кислоты и цианистого калия.
Особенности применения на практике
Развитие техники и технологий позволили под другим углом взглянуть на описываемый полимер, и ответить на вопрос поливинилхлорид, что это такое. Несмотря на ощутимое преимущество некоторых полимеров перед поливинилхлоридом, этот материал находит в последнее время всё новое применение.
Винипласт, наряду с использованием в качестве материала для хранения пищевых материалов, активно используется в строительстве.
Наиболее распространённым примером применения является изготовление оконных рам и дверей, известных под общим названием – ПВХ. Также широко используется поливинилхлорид в качестве исходного материала для изготовления водопроводных, вентиляционных труб, облицовочного материала.
Пластикаты имеют ещё более разветвлённую структуру изделий благодаря отличным физико-химическим свойствам. Так, при изготовлении сложных технических изделий этот материал удачно применяется в качестве уплотнителя.
В последнее время всё активнее эта разновидность полимера используется в качестве недорогого заменителя кожи. Так называемая искусственная кожа обладает не только необходимой прочностью, но и является достаточно гладким и блестящим материалом. В тоже время необходимая пластичность используется при производстве линолиумов, шлангов.
Широко применение пластичного поливинилхлорида в медицине. Из этого материала изготавливают трубки, используемые при переливании крови, изготовлении некоторых систем и инструментов.
Сфера применения
Поливинилхлорид давно не вызывает вопроса: «что это такое?», потому что из него в свое время изготавливались «прабабушки» CD-дисков – грампластинки. Даже 70 лет назад этот материал был не так распространен, как сейчас.
Примечательно, что существуют полимеры, превосходящие его по разным параметрам, но это не значит, что производство винила прекратится. Наоборот, оно постепенно увеличивается, причем постоянно придумываются новые формулы, что существенно расширяет сферу применения.
Например, если в состав сырья для ПВХ ввести большое количество хлора, то в итоге получится пластмасса, способная выдержать сверхвысокие температуры, а это значит, что такой материал можно будет использовать там, где раньше его применение было невозможным. Что такое ПВХ сегодня? Это трубы (канализационные, водопроводные, вентиляционные), окна и двери, отделочные материалы, предметы, используемые в быту (посуда, обувь, игрушки) и многое другое.
Важно! Игрушки и другие потребительские товары, изготовленные из поливинилхлорида, при нарушении технологии могут быть токсичными. Добросовестные производители всегда используют только те материалы, которые прошли многоступенчатую обработку.
ПВХ в медицине и автомобилестроении
Там, где можно использовать винил, не нужны резина или стекло, потому что из этого материала изготавливается целый перечень приспособлений, которыми ежедневно пользуется медперсонал каждого учреждения здравоохранения. Это:
- катетеры;
- стерильные резервуары;
- трубки;
- упаковочные материалы;
- медицинское оборудование;
- маски, перчатки, бахилы;
- хирургические шины.
Положительные свойства поливинилхлорида способствуют его использованию в медицине, потому что этот материал не оказывает никакого влияния на биохимические жидкости, он химически инертен и не вступает в реакции с другими веществами. Это позволяет создавать медицинские «расходники», и преимущественно, однократного применения.
В каждом автомобиле есть поливинилхлоридные элементы: уплотнители, изоляция, приборная панель, отделка салона и пр. Но и это еще не все, ведь и экстерьер практически любого авто теперь украшается тюнинговыми деталями, в число которых входят щитки, дефлекторы, спойлеры, обвес, рейлинги, молдинги и многое другое. Благодаря тому, что плотность ПВХ и соответственно, его масса не такая большая, как у стекла и металла, автопроизводителям удалось значительно снизить вес автомобиля и его стоимость.
Цены на катетеры
ПВХ в строительстве и отделке интерьеров
Оконные и дверные конструкции из дерева постепенно выходят из обихода, равно как и металлические трубы. На смену им пришли аналоги из ПВХ, которые легко монтируются, что объясняется не только конструкционными особенностями изделий, но и наличием разнообразной фурнитуры. Неудивительно, что теперь поливинилхлорид является одним из основных строительно-отделочных материалов, так как он имеет по-настоящему выдающиеся физические свойства: устойчивость к влаге, малый вес, гибкость, эластичность, долговечность. Кроме того, полихлорвинил является прекрасным имитатором, благодаря чему он способен заменить собой более дорогостоящие материалы.
Поливинилхлорид в роли основы для напольных покрытий редко находит применение. Поэтому чаще всего он используется для создания пленки из ПВХ, благодаря которой можно придать ламинату или линолеуму высокие эксплуатационные свойства: стойкость к механическим повреждениям, влаге и химическим веществам. Примечательно, что ПВХ пленка может быть использована для декорирования любых поверхностей.
Что такое конструкции ПВХ (оконные профили, панели, блок-хаус и пр.), знают все, особенно владельцы частных домов. Подобные изделия отличаются морозостойкостью, приемлемыми тепло- и звукоизоляционными характеристиками и как ни странно, огнеупорностью. Дело в том, что температура плавления ПВХ составляет 1200 С, и он не горит «синим пламенем», а только плавится. К примеру, если оставить на подоконнике из поливинилхлорида зажженную сигарету, то пожара не случится, потому что он будет не гореть, а плавиться, не образуя пламени.
Поливинилхлорид применяется для создания искусственной ткани и кожи, из которых шьется одежда, чехлы для мебели, тенты, навесы и пр. Также из ПВХ изготавливаются вещи, которыми ежедневно пользуется любой человек. К примеру, это банковские карты, перчатки, мебель, посуда, игрушки, спортивный инвентарь, упаковка и пр. Особым спросом изделия из ПВХ пользуются у рыбаков и туристов, специально для которых изготавливаются ПВХ лодки и непромокаемая обувь.
Источник: tekstil-doma.ru
ПВХ — что это такое? Поливинилхлорид: производство, применение
Разработка и совершенствование технологий получения ПВХ, который также называется поливинилхлоридом, уже в начале ХХ века позволила заменить данным изделием широкий спектр традиционных материалов. Сегодня трехбуквенная аббревиатура на слуху даже у людей, которые не связаны со строительством. Многие начинают интересоваться материалом, когда сталкиваются с ремонтом – так и возникает вопрос: «ПВХ – что это такое?» В глазах простого обывателя это и оконные рамы, и материалы для создания трубопроводов, и напольные покрытия, а также другие изделия, которые используются как в частном порядке, так и в промышленности. Благодаря прекрасным эксплуатационным качествам полимеров, пластиковые конструкции отличаются стойкостью к внешним воздействиям, высоким порогом истираемости и в целом долговечностью.
Состав и характеристики ПВХ
Свойства поливинилхлорида во многом соответствуют нефтепродуктам, из которых он и производится. В частности, его качества обусловлены внесением в состав различных модификаторов. Таким образом, отвечая на вопрос «ПВХ – что это такое?», можно представить его как полимерный продукт, в рецептуре которого присутствуют специальные добавки. В готовом виде ПВХ способен выдерживать большие температурные перепады: от -50 до 60° С. Эксплуатационный срок полимеров достигает 20 лет. Кроме того, производители отмечают, что за эти годы поливинилхлорид не утрачивает своих первоначальных качеств.
Внешне товарный ПВХ – это белоснежный порошок. Он достаточно прочен, отличается высокими диэлектрическими свойствами и оптимальным уровнем полимеризации для изготовления стройматериалов различных форм. На языке специалистов ответ на вопрос «ПВХ – что это такое?» может даваться и в виде химического состава, включающего этилен с хлором и поваренной солью, а также красители, смазочные вещества и наполнители с пластификаторами.
Технологии производства
Готовый для промышленного использования полимер изготавливается из нефтехимических продуктов (хлорид натрия и этилен) в ходе процесса полимеризации. Современные рецептуры, на основе которых выпускается поливинилхлорид (ПВХ), требуют применения высококачественного оборудования и продуманных технологий, что, собственно, и позволяет предлагать потребителю уникальные по свойствам изделия.
Основой для производства ПВХ служит так называемая смола поливинилхлорида, которая формируется в ходе полимеризации. В результате происходит объединение молекул мономера и образование полимера. На данном этапе технологического развития производители практикуют три метода изготовления ПВХ:
- Блочная техника, которая предполагает полимеризацию в массе.
- Полимеризация эмульсионной основы.
- Полимеризация суспензионной основы.
Области применения ПВХ
Как уже отмечалось, в понимании обычного потребителя, который задается вопросом «ПВХ – что это такое?», ответом выступают готовые для применения материалы. Спектр, который охватывает поливинилхлорид, поистине широк и разнообразен. В первую очередь это, несомненно, строительство, где особенно важны технико-физические свойства материала. Распространены искусственные полимерные изделия и в производстве игрушек. Несмотря на страхи многих потребителей относительно экологической чистоты, многоступенчатая обработка и новейшие технологии позволяют минимизировать токсичность ПВХ.
Поливинилхлорид в строительстве
Широкую славу материал приобрел благодаря пластиковым оконным рамам, перегородкам, элементам для мебели, напольным покрытиям и другим изделиям, которые сегодня успешно конкурируют с древесиной, металлом и стеклом. Отдельно на рынке представлены комплектующие для коммуникационных систем – в частности ПВХ-трубы ценятся строителями за практичность, надежность и долговечность. Канализационные системы, трубопроводы и смежные элементы из поливинилхлорида, хотя и уступают в прочности металлу, все же отличаются более высокой герметичностью и влагостойкостью.
Напольные покрытия из ПВХ
Не менее активно поливинилхлорид используют производители материалов для напольных покрытий. Стоит отметить, что полноценное применение искусственных изделий этой категории редко практикуется, но пленка ПВХ довольно успешно справляется с защитными функциями покрытий. В частности, ею обрабатывают ламинированные панели, что позволяет достичь высокого уровня стойкости перед воздействием влаги, химических веществ и механическими повреждениями.
Кроме этого, пленка используется как декоративный элемент, причем не только в производстве напольных древесных покрытий. Изготовители тех же пластиковых окон с помощью поливинилхлорида выполняют окрашивание стеклопакетов.
ПВХ в облицовке
Пожалуй, эту область применения можно поставить на один уровень по популярности с производством оконных профилей и труб. Высококачественные панели ПВХ демонстрируют лучшие качества полимерных изделий – огнеупорность, морозостойкость, тепло- и звукоизоляционные качества, а также привлекательный внешний вид. Разнообразные фактуры, реализуемые в элементах поливинилхлоридной облицовки, особенно выигрышно смотрятся в оформлении фасадов частных домов. Знаменитый блок-хаус является одним из самых востребованных способов облицовки коттеджей, обеспечивая оригинальный облик зданию.
Вместе с этим панели ПВХ не проигрывают аналогам в надежности и легкости установки. Производители комплектуют элементы различной фурнитурой, уголками и креплениями, которые упрощают монтаж и наделяют внешние покрытия функциональностью. О последнем качестве говорит и возможность сочетать панели с водосточными ПВХ-трубами посредством специальных крепежей.
ПВХ-ткань
Данная сфера применения поливинилхлорида не так известна широким массам, тем не менее заслуживает внимания. Ткань ПВХ, производство которой не предполагает включение токсичных веществ, используется для пошива униформы сотрудников на предприятиях, в изготовлении тентов и лодочных покрытий.
Ткань из поливинилхлорида отличается мягкой структурой, эластичностью и прочностью. В качестве спецодежды она препятствует воздействиям огня, воды, а также физическим повреждениям. По общим характеристикам тентовая ткань напоминает лодочную, но в ней отсутствует адгезивное покрытие. Данный материал рассчитан на использование в качестве навесов, укрывающих полотен, гидроизоляционных прослоек и т. д. Материал, предназначенный для лодок, представляет собой сетку, которая покрывается поливинилхлоридом. В сущности, это та же пленка ПВХ, которая обеспечивает высокую адгезию и воздухонепроницаемость.
Заключение
Применение композитов и полимеров в различных сферах производства, строительства и частного хозяйства уже доказало свою целесообразность. Эффективность внедрения поливинилхлорида ярко иллюстрируют ПВХ-трубы, оконные рамы, всевозможные покрытия и материалы для облицовки.
Обращая внимание на изделия из пластикатов, можно быть уверенным, что их эксплуатационные свойства не подведут и по крайней мере будут превосходить многие аналоги. Конечно, стоит дифференцировать продукцию из ПВХ по качеству: к примеру, материал европейского происхождения по своим технико-эксплуатационным характеристикам не имеет аналогов. С другой стороны, и российские компании постепенно осваивают производство поливинилхлорида, что в будущем обещает серьезное удешевление товаров столь перспективного сегмента.
Источник: www.syl.ru
Поливинилхлорид (ПВХ)
Сокращения и другие названия: ПВХ, РVC, полихлорвинил, хосталит, луковил, норвик, ПВХ пластикат, Polyvinyl Chloride, PVC-HD (Поливинилхлорид с высокой плотностью), PVC-LD (Поливинилхлорид с низкой плотностью)
Что такое ПВХ?
Поливинилхлорид — это 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:
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/см 3
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
5 – конденсатор регенерированного винилхлорида
8,12, 14, 18 – приемники поливинилхлорида
13 – автоматические весы
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:
2 – емкость для раствора стабилизатора
5 – дегазатор суспензии
6 сборник – усреднитель суспензии
10 – узел рассева порошка
Суспензионный ПВХ обычно выпускается в виде однородного порошка белого или светло – желтого цвета с насыпной плотностью 450 – 600 кг/м 3 .
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
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/м 3 .
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.
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.
Источник: proplast.ru
Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал: свойства, характеристики, состав и применение
Стремительное развитие химических технологий способствовало появлению новых материалов, применяемых в таких сферах деятельности, как: строительстве, ТНП, мебельной и автомобильной индустрии. Использование синтетических компонентов снизило уровень расхода натурального сырья и стоимость нетканых полотен.
ПВХ, что это за материал, сегодня знает каждый школьник. Сфера его применения достаточна широка. Техническая ткань демонстрирует высокие эксплуатационные свойства и устойчивость к механическим воздействиям.
Немного истории появления 
Полимер, получивший название ПВХ, своим появлением обязан проведению случайных экспериментов французским химиком Анри Виктором Реньо в 1835 году. Ученый не сумел охарактеризовать полученное вещество, и дать ему имя.
Позже, в 1878 году опыты возобновились. Полученное поливинилхлоридное соединение не нашло применения, и исследования были приостановлены. Фриц Клатте, немецкий химик, в 1913 году исследовал свойства вещества, и запатентовал его название в виде аббревиатуры — ПВХ. Дальнейшей работе помешала Первая мировая война.
Почти одновременно с Клатте химическое соединение было исследовано американским ученым Олдо Силоном. Он сумел не только тщательно описать и изучить свойства поливинилхлорида, но и запатентовать его в 1926 году в качестве материала для изготовления занавесок для ванной комнаты. Массовое производство ПВХ началось в 1931 году.
Материалу понадобилось 15 лет для того, чтобы войти в сферы промышленности. Из синтетического соединения стали изготавливать не только тенты и защитные покрытия, но и посуду, детали автомобилей, предметы быта и многое другое.
Особенности производства
Чтобы понять, что такое ПВХ, стоит ознакомиться с технологией его изготовления. Получают материал путем полимеризации винилхлорида с присутствием NaCl. От способа синтеза зависит назначение полученных соединений.
Ранее термопластический полимер изготавливали устаревшим методом, требующим строгого соблюдения температурного режима. В результате на выходе образовывалось соединение низкого качества из-за большого количества остаточных компонентов. Данный метод называется полимеризацией в массе.
В современной промышленности применяют современные способы синтеза ПВХ:
- полимеризация в суспензии;
- в эмульсии;
- в массе.
При полимеризации в суспензии применяют точное управление параметрами. Технология считается наиболее популярной и используется в производстве пластиковых окон, изделий с повышенными требованиями к качеству конечного продукта.
Полимеризация в эмульсии — синтез в водной среде с использованием поверхностно-активных веществ, выступающих эмульгаторами. В ходе процесса выделяют латекс, из которого поэтапно получают чистый полимер.
ПВХ-материал — это техническая ткань, изготовленная на основе синтетических волокон. На сетку из полимерных нитей (лавсан, полиэстер, нейлон) наносят покрытие из поливинилхлорида. Недорогой практичный материал называют баннерной, тентовой тканью или пленкой.
Варианты в соотношении переплетаемых нитей разнообразные: 6х6; 7х7; 8х8; 9х9; 12х12. Для придания заданных свойств нити размягчают либо применяют химические присадки, лаки. К примеру, полиуретан способствует повышению устойчивости к истиранию и делает полотно эластичным.
Состав и расшифровка аббревиатуры ПВХ
Аббревиатура ПВХ расшифровывается как поливинилхлорид. Существуют и другие названия материала: винил, полихлорвинил, виннол, вестолит, сумилит и др. Химическая формула полимера: (C₂H₃Cl)n; [−CH2−CHCl−]n
Анализ состава вещества позволяет сделать вывод о том, что при температуре 110 – 120°С происходит активное выделение хлороводорода HCl. При этом не наблюдается горения. Когда изменяется структура, начинается разложение. При утилизации ПВХ под воздействием температур плавления материал выделяет вредные для здоровья человека и окружающей среды канцерогены.
Поливинилхлорид демонстрирует устойчивость к воздействию воды, спиртов, органических углеводородов, химических соединений (соли, щелочи, кислоты). ПВХ является диэлектриком. При температуре ниже — 65°С полимер становится хрупким.
Поливинилхлоридная ткань — материал технического назначения синтетического состава. Образован основой из полимерных нитей с покрытием. Благодаря свойствам полимера материалу можно придать заданные свойства.
Полотна двухлицевые, плотные, гладкие, обладают жесткостью. Некоторые виды ПВХ материала посредством применения дополнительных пластификаторов (фталаты) обладают эластичностью. На фото поверхность полотен гладкая с глянцевым блеском.
Сокращение PVC (международное название) обозначает polyvinyl chloride, переводится с английского как поливинилхлорид. Вещество поставляется в двух основных формах: жесткой и гибкой. В чистом виде это хрупкое твердое вещество белого цвета.
Для получения покрытия с умеренной гибкостью мелкие частицы ПВХ растворяют в пластификаторе, применяя метод полимеризации в суспензии. Пластизоль — жидкость, полученная в процессе производства, не затвердевает при охлаждении и переходит в состоянии геля при повторном нагреве.
На полиэфирную ткань наносят пластизольное покрытие разными способами:
- распылением;
- впрыскиванием в пресс-форму;
- путем окунания в ванну.
Характеристики
Что такое ПВХ, и какими свойствами обладает, поможет разобраться таблица:
| Тип сырья | Синтетическое |
| Назначение | Техническое |
| Структура | Полотно из полимерных нитей со специальным покрытием |
| Волокна, используемые в производстве основы | Полиэстер, лавсан, нейлон, полиэфир |
| Покрытие | Поливинилхлорид |
| Плотность, г/м2 | От 280 |
| Стандартная ширина полотен, см. | 160 |
| Водоупорность | Высокая |
| Гигроскопичность, % | Менее 1 |
| Скорость впитывания влаги | Минимальная |
| Воздухопроводность | Малая |
| Паропроницаемость | Низкая |
| Термостойкость | Диапазон температур от — 30 до + 70°С |
| Накапливание статического электричества | Умеренная |
| Сторона | Двухлицевая |
| Способы окрашивания | Гладкокрашеные однотонные полотна |
| Производитель | Китай |
| Стандартизация | ГОСТ 29151 – 91 |
| Цена | Приемлемая, от 460 р. за 1 метр |
Вреден или нет
Материал ПВХ с точки зрения экологичности не является безопасным. Виной тому химический состав полотна, способствующий низкому воздухообмену и минимальной паропроводимости. Производство поливинилхлорида также не является безопасным. В процессе синтеза выделяются вредные вещества.
Материал не поддерживает горение, под воздействием высоких температур происходит плавление. При утилизации выделяет в окружающую среду токсичные хлорорганические соединения и угарный газ.
Какие есть плюсы и минусы
Техническая поливинилхлоридная ткань обладает преимуществами и недостатками.
К плюсам материала стоит отнести такие свойства
возможность соединения полотен различными видами: пайка, склеивание, сварка ТВЧ; ремонт порезов с помощью ультразвука, подачи горячего воздуха и т. д.;
Из недостатков нужно отметить такие
диапазон температур составляет от — 30 до + 70°С. При снижении или повышении пограничных показателей происходит изменение структурных связей;
в процессе производства и утилизации материал PVC представляет вред для окружающей среды из-за выделения токсичных элементов.
Популярные виды
Отличие полотен по многим параметрам не позволяет произвести единую классификацию. Виды ПВХ различают по таким признакам:
- Одно- или двухстороннее.
- Неармированные ткани со средними показателями прочности.
- Армированные высокой прочности. Пленка производится стандартным способом. Затем полотно армируют посредством дополнительных скрепляющих элементов.
- Одно- и многослойные виды.
- В зависимости от количества нитей и применяемого способа плетения.
Винипласт — PVC-U
ПВХ — PVC-U расшифровка: винипласт без применения пластификаторов. Это твердый непрозрачный термопластичный материал, не имеющий запаха. Огнестойкое полотно соединяют с помощью сварочного прутка или любым клеем на основе перхлорвинила. Применяется в строительстве, машиностроении, изготовлении тар для агрессивных жидкостей и газов. Является хорошим диэлектриком.
Пластикат — PVC-P
Широкий диапазон применения демонстрирует пластикат — PVC-P. Это многофункциональный влагоустойчивый и огнестойкий материал, содержащий до 50% пластификаторов в составе. Выпускается прозрачным или окрашенным. Используется в производстве изоленты, шлангов, фитингов, упаковки и других изделий.
Морозостойкий
Морозостойкие виды тентовых тканей также производятся окрашенными или прозрачными. За счет специальных модификаторов демонстрируют сохранение физических свойств в температурном диапазоне от — 50 до + 70°С. Применяется в изготовлении шлангов, тентов, завес и др.
Прозрачный
Прозрачные виды PVC относятся к группе пластификаторов. Они нашли применение в производстве упаковочных материалов, изделий медицинского назначения, оборудовании теплиц и специальных конструкций.
Армированный
Разновидностей армированных поливинилхлоридов по назначению несколько: лодочный, строительный, тентовый. Надувные лодки из данного материала несколько тяжелее выполненных их неармированного ПВХ, но демонстрируют высокую прочность и надежность. А также этот вид полотен применяется для баллонов типа RIB.
С утеплителем
А также на рынке имеется вид ПВХ материала, внутри которого имеется утеплитель.
Сферы применения
Материалы из полимера поливинилхлорид нашли применение в следующих отраслях: строительство, медицина, машиностроение, производство игрушек и мн. других.
Баннеры
Баннерный ПВХ называют еще виниловой тканью. Используют в производстве продукции рекламного характера. За счет химического состава и применения пластификаторов полотно пригодно для нанесения печати. Плотность данного вида варьируется от 280 до 550 г/м2. Для баннеров и рекламных щитов применяют армированные сеткой из полипропилена или полиэфира и неармированные полотна.
Мебель и интерьер
В производстве мебели для дачи и предметов интерьера для кафе и ресторанов используют не пластифицированный ПВХ. Пленка применяется для оформления фасадов предметов из МДФ, ЛДСП. Покрытие предотвращает доступ влаги и деформирование при перепадах температуры.
Кухни с фасадом, обклеенным ПВХ пленкой, практичны, имеют доступную стоимость, за ними легко ухаживать.
Игрушки
Винил широко используется в производстве детских игрушек. Найти в продаже кукол, не содержащих полимерных материалов, практически невозможно. Пластизоль является основным сырьем в производстве “резиновых” игрушек.
ПВХ не считается безопасным материалом, поэтому большинство производителей применяют различные технологии для повышения уровня безопасности, используя различные пластификаторы. Игрушки низкого качестве поставляют преимущественно из Китая. При выборе важно наличие сертификата соответствия и указание состава сырья на упаковке. Качественный полимер, используемый в производстве игрушек, не должен иметь химического запаха.
Стройка
В строительстве ПВХ также нашел широкое применение. Из него изготавливают трубы, фитинги, напольные покрытия, отделочные панели, рабочие перчатки, защитную одежду, окна, двери, фурнитуру. Главными преимуществами материала считается высокая прочность, устойчивость к образованию коррозии, жесткость, легкость и огнеупорность.
Лодки
Лодочный поливинилхлорид выпускают в двух вариантах: армированный и неармированный. Материал обладает оптимальной гибкостью. ПВХ не армированный легче укрепленного, и соответственно, вес надувной лодки из него ниже.
Бассейны
Бассейны также производят из пластичного полимера. Изделия отличаются высокой степенью надежности и долговечность. Стоимость их приемлемая, что обусловило популярность изделий.
Медицина
Поливинилхлорид более 50 лет используют в медицине. Его применяют в производстве различных предметов, в том числе тех, что контактируют с внутренними органами и кровью пациентов. Поэтому обязательным условием служит химическая совместимость компонентов. ПВХ, используемый для предметов медицинского назначения, имеет разрешение к применению Евросоюза, и считается безопасным.
Из материала изготавливают катетеры, трубки, упаковку, медицинские перчатки, маски, шины, тонометры и мн. др.
В автомобилестроении полимер является вторым по популярности после полипропилена. Использование синтетического сырья не только удешевило стоимость транспортных средств, но и продлило срок их эксплуатации. Из ПВХ изготавливают приборные панели, покрытие салонов, кабельную изоляцию, подлокотники, подушки безопасности и мн. др.
Тенты
В производстве тентов полимер занимает лидирующие позиции. В отличие от брезентовых образцов такие изделия защищают от влаги, температурных колебаний. Существенным аспектом является простота соединения полотен: пайка, сварка.
Скатерти
Скатерти из поливинилхлорида также популярны не только на предприятиях общепита. Их полюбили многие хозяйки за простоту ухода, внешнюю привлекательность и доступную стоимость.
Полимерные материалы не нуждаются в специальном уходе. Стирать и применять химическую чистку для них запрещено. Скатерти, кухонные панели, окна, двери, — все предметы из винила достаточно очистить от пыли путем протирания поверхности.
Источник: textilegu.ru