Поливинилхлорид. Физические и химические свойства

1. Поливинилхлорид

Министерство образования науки Республики
Казахстан
Карагандинский государственный технический
университет
Поливинилхлорид
Выполнил:
Студент гр.МВ-14-3
Уразова Лейла
Караганда 2015

2. Поливинилхлорид

Поливинилхлорид — бесцветная,
прозрачная пластмасса,
термопластичный полимер
винилхлорида.
Отличается химической
стойкостью к щелочам,
минеральным маслам, многим
кислотам и растворителям.
Не горит на воздухе и обладает
малой морозостойкостью (−15
°C).
Нагревостойкость: +65 °C.
Химическая формула:
[-CH2-CHCl-]n.

3.

Твердое вещество белого цвета. Выпускается в виде
капилярно-пористого порошка с размером частиц 100200 мкм, получаемого полимеризацией винилхлорида в
массе, суспензии или эмульсии. Порошок сыпуч и
хорошо перерабатывается.

4. Международный знак вторичной переработки для поливинилхлорида

Код
Идентификатор материала

5. Физические и химические свойства

Температура стеклования — 75—80 °C (для теплостойких
марок — до 105 °C), температура плавления — 150—220
°C. Теплопроводность — 0,159 Вт/м·К. Трудногорюч.
При температурах выше 110—120 °C склонен к
разложению с выделением хлористого водорода HCl. При
внесении в пламя придаёт ему зеленоватый оттенок ввиду
присутствия хлора.
Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране,
диметилформамиде, дихлорэтане, ограниченно — в
бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах,
углеводородах (в том числе бензине и керосине).
Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей,
жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими
свойствами.

6.

Способы производства
поливинилхлорида
Смола поливинилхлоридная (ПВХ) - универсальный
термопластичный полимер, получаемый из продукта
нефтехимии (этилена) и хлорида натрия (поваренной соли)
путем полимеризации винилхлорида. Производство
поливинилхлорида самое сложное и наукоемкое, требующее
новейших технологии и качественного оборудования.
Как было сказано, поливинилхлоридная смола получается
в результате полимеризации — процесса, при котором
молекулы мономера (низкомолекулярного соединения хлористого винила или винилхлорида) объединяются,
образуя, таким образом, высокомолекулярное соединение полимер.
Существует 3 промышленных способа производства
поливинилхлорида (ПВХ):
1.Полимеризация в массе — блочный метод
2.Эмульсионная полимеризация
3.Суспензионная полимеризация

7. Полимеризация в массе

Полимеризация в массе — способ, происходящий по периодической
схеме в 2 ступени.
Данная технология развивается единственной фирмой Peshine Sant
Gobain (Франция). В последние время интерес к этому способу
упал, так как полученная таким образом смола
поливинилхлоридная имеет достаточно узкое применение и
сложно освобождается от остаточного винилхлорида.
Данный метод имеет следующие недостатки:
1.в процессе реакции необходимо выдерживать определенную
температуру, но из-за конструктивных особенностей отвод тепла
реакции, в данном случае, затруднен
2.образование корки на стенках аппаратуры влияет на однородность
получаемого поливинилхлорида
3.получаемая смола имеет сравнительно низкие характеристики
термостойкости и однородности

8. Эмульсионная полимеризация

Эмульсионная полимеризация — способ, происходящий по
непрерывной или периодической схемам.
Непрерывная схема — самая высокопроизводительная, но получаемые
частицы эмульсионной смолы имеют слишком разнородный состав,
поэтому чаще используется периодическая схема. При периодической
технологии ПВХ эмульсионная смола получается необходимого
гранулометрического состава, что важно при ее переработке.
Производство эмульсионной смолы имеет весомый недостаток - это
добавки (различные вспомогательные вещества), которые с одной
стороны ускоряют и увеличивают образование ПВХ эмульсионной
смолы, а с другой - ее загрязняют. Из-за этого эмульсионная смола
ПВХ в конечном итоге используется только для производства
пластизолей и паст.

9. Суспензионная полимеризация

Полимеризация в суспензии — способ, происходящий по
периодической схеме и являющийся самым распространенным
методом производства смолы поливинилхлоридной.
Данный метод объединяет те преимущества, которых лишены
предыдущие два:
1.легкий отвод тепла от реакции
2.высокая производительность
3.относительно эмульсионного поливинилхлорида, смола ПВХ
суспензионная намного чище
4.при переработке смола ПВХ суспензионная прекрасно совмещается
с другими компонентами
5.смола суспензионная достаточно легко поддается модификации
свойств

10. Получение суспензионной полимеризацией

Химическая реакция.
Поливинилхлорид является полимером винилхлорида.

11. Поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид (ПВХ) – это, созданный во второй
половине 19 века, искусственный материал –
родственник пластмассы. Около половины
состава - это хлор, добываемый из поваренной
соли, ещё почти столько же – этилен,
происходящий из нефти. В количестве менее
процента в состав ПВХ добавляются различные
модификаторы, стабилизаторы, пигменты. Эти
элементы и их соотношения являются уникальной
основой фирменного рецепта для каждой
компании – производителя ПВХ. Они отвечают за
такие качества поливинилхлорида, как стойкость
к УФ – излучению солнца, влаге, температурным
колебаниям и т.д. Рецептурная формула добавок
влияет на прочность, долговечность и
стабильность материала.

12. Применение

Поливинилхлорид (ПВХ) используется
для производства упаковки самого
различного назначения — это для
жидкости и пищевых продуктов, для
косметики или химии. Это могут
быть: бутылки, колпачки,
пластиковые крышки, контейнеры,
уплотнители, пленка.

13.

Поливинилхлорид является одним из наиболее распространённых
материалов среди пластиков. Мировое производство
поливинилхлорида составляет порядка 17% от общего выпуска
пластмасс и занимает третье место среди полимерных материалов.
Изделия из ПВХ находят свое применение практически во всех
отраслях хозяйства, в электротехнической, пищевой и легкой
промышленности, судостроении и тяжёлом машиностроении,
медицине и сельском хозяйстве, в производстве строительных и
отделочных материалов, в оконном производстве.

14. Материал, меняющий мир

Первые промышленные партии
ПВХ выпустила компания BASF
в 1931 году. В 1958 году
появились первые пластиковые
окна REHAU. Материал и его
производство постоянно
совершенствовались.
Совокупность технических
характеристик превзошла
параметры многих природных
материалов, что позволило
использовать ПВХ во всех
областях индустрии и быта.
Пластик во многих аспектах нашей
жизни заменил металл, дерево,
стекло, керамику и т.д., тот же
традиционный металлический
чайник не всегда сегодня встретишь
на кухне. Производство
и потребление поливинилхлорида
растёт во всем мире – этот материал
сделал для нас многие вещи
доступнее. В Европе в 2013 году
произведено 444 000 тонны
полимерного сырья. К 2020 году
планируется удвоение выпускаемого
количества поливинилхлорида.

15.

16. Недостатки

Длительное воздействие ультрафиолета, например при
попадании прямых солнечных лучей, на изделия из ПВХ
может привести к фотодеструкции, в следствии чего
изделие теряет эластичность и прочность. Для
предотвращения данного явления, в состав ПХВ вводят
светопоглощающие красители, что позволяет
ограничиться деградацией тонкого слоя поверхности
толщиной около 0.05 мм, который изменяет свой цвет
(процесс «отбеливания»).

17. Вред поливинилхлорида

ПВХ-продукты изготовлены из поливинилхлорида – опасного яда,
способного разрушать нервную систему и вызывать раковые
заболевания. Выделение винилхлорида в окружающую среду
усиливается при его нагреве. Температурный предел
эксплуатации полимера установлен до 60°С.
Резкое понижение прочности поливинилхлорида при повышении
температуры, а также присущая ему хладотекучесть под
влиянием длительного действия нагрузки ограничивают его
применение, несмотря на высокие показатели механической
прочности при нормальной температуре.
Сам по себе (в чистом виде) ПВХ безвреден, несмотря на то, что
более чем наполовину состоит из хлора, который находится в
«связанном» состоянии. Вредными могут быть только продукты
его разложения (хлор, диоксины, фталаты, и т.д.). Но в
изначальном виде ПВХ не используется, так как он
полупрозрачен, хрупок и гигроскопичен.

18. Безопасность

Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ,
является сложность его утилизации. Хотя ПВХ и
безвреден для человека и в нормальных условиях из него
не выделяются опасные для здоровья вещества — при его
неполном сгорании образуются высокотоксичные
хлорорганические соединения, например отравляющее
вещество фосген идиоксины, являющиеся канцерогенами.

19. Список литературы:

http://www.ok-vesta.ru/actual/4/
http://vredpolza.ru/himia/item/20-vred-pvc.html

20. Спасибо за внимание!