clorură de vinil - abstract, pagina 1

Polivinil - polimer termoplastic sintetic polar. clorură de vinil produs de polimerizare. Solid alb. Disponibile într-o pulbere cu capilar poros cu o dimensiune a particulelor de 100-200 microni, obținută prin polimerizarea clorurii de vinii într-o masă, suspensie sau emulsie. pudrei pulbere și bine prelucrate. Bazat pe PVC rigid obținut (vinyl) și plastic moale (plastifiat), Plastizole (paste), fibre de policlorură de vinil. Vinyl este folosit ca material de construcție rigidă utilizate în construcția de muluri, profile, tuburi. compus din material plastic utilizat pentru producerea peliculelor, furtunuri, mușama, linoleum.

Desemnarea medie pe piata romaneasca din PVC - PVC, dar se pot întâlni alte desemnări: PVC (policlorură de vinil), PVC-P sau FPVC (clorură de polivinil plastifiat), PVC-U sau RPVC sau UPVC sau UPVC (clorură de polivinil neplasticizată), CPVC sau PVC sau -C PVCC (clorurate clorură de polivinil), HMW PVC (greutate moleculară ridicată de clorură de polivinil). Ea nu arde în aer, dar are o rezistență scăzută la îngheț (-15 ° C). Rezistența termică: +65 ° C

PVC - cel mai vechi material de construcție. Combinația de „Profil - PVC“ deja ferm stabilit în viața noastră, în același timp, puțini oameni știu (desigur, în afară de chimiști), care reprezintă literele. PVC - este abrevierea util material - PVC.

Deschiderea PVC și dezvoltarea producției industriale

Istoria descoperirii PVC este foarte interesant și, în același timp, dramatic. Acesta a fost deschis și fericit uitate, apoi re-deschis. Și așa de câteva ori. Ca urmare, este destul de simplu compus are patru fondatori, și recunoaștere a venit la el un secol mai târziu.

Pentru prima dată în detaliu mai produs de polimerizare a clorurii de vinil, a fost studiată în 1878, dar rezultatele acestor studii, industria bunurilor și nu a făcut. Acest lucru sa întâmplat doar în secolul următor.

În 1912 am început căutarea de noi oportunități pentru producția industrială de policlorură de vinil (PVC). Științific Fritz Klatte deservesc companie chimică germană „Grayskhayn Electronic“ unit acetilenei cu acid clorhidric și soluția rezultată a plasat pe un raft. După o perioadă scurtă de timp a văzut cazuta, sedimentul. Deoarece chimie, la momentul respectiv, deja știa despre structura materiei, oamenii de știință realizat că un polimer (clorură de vinil). In 1913, Fritz Klatte a fost primul brevet pentru producerea clorurii de vinil (PVC). El speră să utilizeze PVC în loc de celuloid, comparativ cu PVC-ul este dificil de a le aprinde. Începutul primului război mondial a împiedicat Fritz Klatte se angajeze mai detaliat proprietățile din PVC și posibilitățile de aplicare a acesteia, producția a fost înghețat. In ciuda acestui fapt, KLATTE deservedly considerat întemeietorul producției industriale de policlorură de vinil.

La scară largă de producție din PVC a început în Germania, în anii treizeci. În 1931, asociația a emis un pASF primele tone de PVC. În 1938 linia a fost lansat în orașul german Bitterfeld, destinate producției de un an și jumătate de mii de tone de PVC pe an. Printr-o substanță a fost brevetat în Germania, dar aplicarea este aproape niciodată găsit; în 1925, brevetul a expirat. În același timp, pe producția de polimer lucrează om de știință american Waldo Silon. In 1926, el a reușit să obțină din PVC și Silon din nou descrie. În același an compania americana, care folosește un om de stiinta primeste un brevet pe PVC, cu toate acestea, spre deosebire de germani, vine foarte repede cu un mod de folosire. Inițiativa vine din nou la Silon, este recomandat să facă perdele de baie de polimer. Urmatoarea soarta din PVC a început să se contureze foarte, foarte de succes: în 1931, BASF a lansat prima producție (mare tonaj) pentru producția de produse realizate din PVC, a făcut aproape totul - de la sticle pentru copii la piese auto.

După al doilea război mondial, din PVC a dobândit statutul de masa materialului pentru producerea de filme, pardoseli, profile, țevi și multe alte produse din plastic.

La mijlocul secolului al XX-lea a început să folosească PVC pentru fabricarea ușilor. În primul rând, în SUA, și apoi, în brevetul german pentru primele profile de ferestre din PVC au fost obținute folosind.

Clorura de polivinil este produsul de polimerizare a clorurii de vinil, a cărui formulă chimică este CH2-CHCI. In procesul de polimerizare se formează liniar ușor ramificat (macromolecule ramificat 2-5 per 1000 atomi principali lanț de carbon) c macromoleculă link elementar sub forma unui zigzag plat.

Natura legăturilor dintre unitățile elementare permite mai multe opțiuni pentru construirea lanțului molecular, care, în practică, în producția industrială polivinilclorid, conduce la regularitate scăzută (syndiotacticity) macromolecule sale: una macromoleculă implementate exemple de realizare mai multe legături unități derivate, secvență regulată a unităților elementare sunt create și industriale eșantioane au un grad scăzut de cristalinitate.

Clorura de polivinil are o distribuție largă a maselor moleculare (polidispersie). Gradul de polimerizare a polimerului la diverse fracțiuni de aceeași marcă poate varia în funcție de mai multe zeci de ori (100 până la 2500). Prin urmare, în practică, greutatea moleculară a PVC-ul este adesea caracterizat nu valoarea numerică și constantă Fikentchera kf, care este definit de ecuația:

lg ηotn = [(75k2S) / (1 + 1,5kS)] + kc,

în care ηotn - viscozitate relativă la 25 ° C, C - concentrația clorurii de vinil, în mod tipic 0,5 sau 1 per 100 ml de solvent (de obicei, ciclohexanona sau dicloretan). Valoarea kf este practic constantă pentru soluții de clorură de vinil, de diferite concentrații, doar puțin dependentă de măsurare a temperaturii, cu toate acestea, variază foarte mult cu natura solventului.

Formula chimică: [-ch3-CHCl-] n.

Greutatea moleculară a 10-150000.; Densitate - 1,35-1,43 g / cm. Temperatura de tranziție vitroasă 75-80 ° C (pentru căldură stamp la 105 ° C), punctul de topire - 150-220 ° C.

La temperaturi de peste 110-120 ° C tinde să se descompună cu eliberarea de HCl acid clorhidric.

Dizolvat în ciclohexanonă, tetrahidrofuran (THF), dimetilformamidă (DMF), dicloretan, limitată - în benzen, acetonă. Insolubil în apă, alcooli, hidrocarburi; rafturi în soluții de alcalii, săruri acide.

Rezistența la tracțiune - 40-50 MPa flexural - 80-120 MPa. Rezistivitatea electrică - 1012-1013 ohm-m.

Factorul Disiparea de ordinul a 0,01-0,05.

PVC-ul este rezistent la umiditate, acizi, baze, soluții saline, gaze industriale (de exemplu, NO2, CI 2), benzina, kerosenul, alcooli de grăsime. Insolubil în propriul său monomer. Limitat solubil în benzen, acetonă. Solubil în dicloretan, ciclohexanona, nitrobenzen, și clor. fiziologic inofensive

policlorură de vinil pură prezintă un material hornlike care este dificil de procesat. Prin urmare, de obicei este amestecat cu plastifianți. Proprietățile produsului final variind de la rigid la un material plastic foarte flexibil, în funcție de procentul de plastifiant adăugat, care poate ajunge până la 30% în greutate.

Prepararea și Proprietățile PVC

rășină de clorură de vinil obținută. clorură de zatsiey (VI). Viteza de prelucrare în soluție se supune cinetică. Ur-INJ pentru Omogen. polimerizarea radicalică. Cu toate acestea, deoarece PVC nu este solubil în apă, polimerizarea monomerului în masă, precum și în mediu apos este de caracter heterofazic. Datorită mobilității scăzute în faza solidă macroradicals împiedicat interacțiunea lor și, prin urmare, rata scăzută a terminatorii lanțului de polimer; în același timp, inițierea lanțului și rata de creștere constante sunt aceleași ca și în omogenatul. mediu. Prin urmare, cu cantități crescătoare de clorură de polivinil și crește rata de polimerizare globală (prelucrare autocatalitică). Viteza de reacție crește la o conversie a monomerului de 60-70% și apoi începe să scadă datorită epuizării sale. Căldura de reacție este de 92.18 kJ / mol energie de activare de aprox. 83,80 kJ / mol. Gradul de polimerizare la o semnificativă, dependentă de temperatură, datorită tendinței de reacție de transfer de lanț. Temperatura de polimerizare are un anumit efect asupra gradului de cristalinitate al clorurii de vinil, la temperaturi de la -10 până la 20 ° C policlorura de vinii obținută cu syndiotacticity ridicată și o temperatură de tranziție vitroasă de până la 105 ° C

Producția industrială din PVC se realizează în trei moduri: 1) prin procedeu discontinuu de polimerizare în suspensie. O soluție conținând 0.02-0.05% în greutate dintr-un inițiator (de exemplu, acil peroxizi, compus diazo) este agitat puternic într-un mediu apos conținând 0.02-0.05% în greutate dintr-un coloid de protecție (de exemplu, metil hidroxipropil celuloză, alcool polivinilic). Amestecul a fost încălzit la 45-65 ° C (în funcție de greutatea moleculară dorită de clorură de vinil) și o temperatură predeterminată este menținută în limite înguste, în scopul de a obține o polimerizare PVC cu greutate moleculară uniformă are loc în picăturile, acesta se produce în timpul unor agregarea particulelor; pentru a produce granule poroase de dimensiuni 100-300 microni PVC. După căderea de presiune în reactor (gradul de conversie de aproximativ 85-90%) îndepărtat monomer nereacționat, clorură de polivinil se filtrează, se usucă într-un curent de aer cald, și cernute printr-o sită ambalată. Polimerizarea a fost efectuat în reactoare de volum mare (până la 200 m 3); noi de producție complet automatizate. Consumul specific de 1,03-1,05 avantaje m / m polivinilchlorid procesului: ușurința îndepărtării căldurii de reacție, de înaltă productivitate, puritate relativă PVC, bine fiind combinate cu componentele sale în timpul prelucrării, posibilități largi de modificare a proprietăților policlorură de vinil, prin introducerea diferiți aditivi și setările modului de schimbare.

2) Polimerizarea în masa modelului periodic în două etape. Într-un prim amestec de reacție care conține 0.02-0.05% în greutate inițiator este polimerizat sub agitare viguroasă până la o conversie de aproximativ 10%. Recoltând un particule fine în suspensie ( „nuclee“) polivinil monomer, care este transformat în al doilea reactor etapă; aici introduce, de asemenea monomer kolichestvava suplimentar și inițiator, și polimerizarea este continuată sub agitare lentă și temperatura predeterminată până la o conversie de aproximativ 80%. În a doua etapă se observă o creștere suplimentară a particulelor din PVC și agregare parțială lor (particule noi nu se formează). granule poroase obținute cu dimensiuni polivinilchlorică 100-300 microni în funcție de temperatura și agitarea vitezei în prima etapă. monomer nepolimerizat a fost îndepărtat, spălat cu azot și polivinilclorură cernute. pudrei pulbere și este ușor de reciclat. Avantajele procesului de suspensie: etape absență prepararea unei faze apoase, separarea și uscarea PVC, având ca rezultat reducerea investițiilor, consumul de energie și costurile de întreținere. Dezavantaje: îndepărtarea dificilă a căldurii de reacție și contra-cruste pe pereții echipamentului; clorură de polivinil heterogen produs de greutate moleculară, rezistența termică este mai mică decât cea din policlorură de vinii obținut prin prima metodă.

3) Emulsie polimerizatsiyapo schemă periodică și continuă. Utilizați un inițiatori solubili în apă (H 2 O 2, persulfați) ca emulgatori - (. De exemplu alchil sau arii sulfați, sulfonați) agenți activi de suprafață. Radicalii sunt generate în faza apoasă, care conține până la 0,5% în greutate inițiator și până la 3% emulgator; Polimerizarea loc apoi în miceliile emulgator. Într-un proces continuu din reactor intră în faza apoasă și monomer. continuă Polimerizare la 45-60 ° C și agitare blândă. Soluția rezultată de 40-50% latex din PVC, cu o dimensiune a particulelor de 0.03-0.5 microni este retrasă din partea inferioară a reactorului, unde nu agitare; gradul de conversie este de 90-95%. În lot componente tehnologice - (faza apoasă, monomer și în mod tipic o kolichestvovo latex din operațiile anterioare sdftvsq așa-numitul latex de semințe, și alți aditivi) sunt încărcate într-un reactor și se agită tot volumul. Latexul rezultat după îndepărtarea monomerului a fost uscat în camerele de pulverizare și pulberea de PVC a fost cernută. Deși un proces continuu de înaltă eficiență, avantajul este adesea periodic, deoarece acestea se pot obține distribuția dorită a mărimii particulelor de clorură de polivinil (dimensiunea particulei în intervalul de 0,5-2 microni), care este foarte important pentru prelucrarea sa. Emulsie PVC contaminat adjuvanți administrați în polimerizare, astfel încât este fabricat numai din paste și plastisols.

polimerizare în suspensie în lume se realizează cu cel puțin 80% din clorură de polivinil, celelalte moduri - pentru

Clorura de polivinil este prelucrat prin toate metodele cunoscute de prelucrarea materialelor plastice în strânsă (vinyl), precum și în moi sau plastifiat (PLASTIC), materiale și produse.