7.1.4.3. Поливинилхлорид (пвх)

Молекулы ПВХ имеют структурную формулу

(—СН₂—СН—)_л

ПВХ получают радикальной полимеризацией винилхлорида в при­сутствии пероксидных или азоинициаторов. В промышленных услови­ях полимеризацию осуществляют в основном в суспензии (в водной среде), а также в массе и в эмульсии.

ПВХ является одним из наиболее полярных полимеров с высоким межмолекулярным взаимодействием. Стоек к действию кислот и ще­лочей, масло-, бензо-, водостоек. При нагревании растворяется в хло­рированных углеводородах, кетонах, циклогексане, тетрогидрофуране.

ПВХ характеризуется очень широким молекулярно-массовым рас­пределением. По степени полимеризации различные фракции полиме­ра одной и той же марки могут различаться в несколько десятков раз. Разветвленность макромолекул составляет 2-5 на 1000 атомов углеро­да основной цепи и зависит от способа получения полимера. Средняя молекулярная масса характеризуется константой Фикентчера К,, ко­торая соответствует вязкости раствора полимера. Для промышленных марок К изменяется от 50 до 80, при этом степень полимеризации п практически линейно возрастает от 450 до 1750:

п - 40(К_ф - 40).

ПВХ — аморфный полимер, степень кристалличности не превышает 10%. Плотность 1,38-1,40 г/см³. Температура стеклования Г - 165-170°С.

Конструирование тары из пластмасс 229

Мономер токсичен. Непластифицированный и нестабилизирован-ный полимер считают нетоксичным. Среди пластификаторов, которые легко мигрируют из ПВХ, нередко увлекая за собой остаточный моно­мер и стабилизаторы, наиболее перспективны для применения в меди­цинских марках ПВХ себациты и цитраты [100].

ПВХ выпускают в виде порошка с размером частиц 100-200 мкм.

В марочное обозначение входит способ полимеризации: ПВХ-С — в суспензии; ПВХ-Е — в эмульсии; ПВХ-М — в массе. Первые две цифры после буквенного обозначения указывают на минимальную величину К,. Буквы после цифр определяют возможное применение ПВХ дан­ной марки: М — для мягких изделий; Ж — для жестких изделий; П — для паст. Например, марка ПВХ-С 7058М означает: суспензионный ПВХ с константой Фикентчера К. > 70 (средняя степень полимериза­ции «=1200), рекомендуемый для изготовления мягких изделий.

В процессе нагревания до температур более 150-170°С при перехо­де в вязкотекучее состояние ПВХ начинает разлагаться с выделением большого количества тепла и хлороводорода с образованием сопряжен­ных двойных связей. Это вызывает уже на начальных стадиях деструк­ции потемнение полимера. Выделяющийся хлороводород ускоряет про­цесс разложения, что делает невозможной переработку ПВХ обычны­ми методами без термостабилизации.

Жесткие материалы на основе ПВХ, содержащие стабилизирую­щие добавки и смазывающие вещества, называют винипластами. При правильном подборе марки и технологических режимов винипласты можно перерабатывать вальцеванием, экструзией, литьем под давле­нием и прессованием.

Пленки и листы изготавливают методами вальцевания и экструзии из ПВХ с константой Фикентчера К = 65 + 72.

Свойства пленок в значительной степени зависят от содержания в полимере добавок, в частности пластификатора. Пленки большинства марок имеют высокую ударную прочность, стойкость к истиранию, хо­рошую размерную стабильность, высокую прозрачность, жиро- и газо­непроницаемость. Пленки с большим содержанием пластификатора об­ладают высокими деформационными свойствами, поэтому широко ис­пользуются для обертывания свежего мяса, овощей, фруктов, грибов и т.п. Пленки с меньшим содержанием пластификатора жестче, отлича­ются лучшими барьерными свойствами. Их применяют для обертыва­ния кассет, игрушек, книг и другой продукции, а также для медицинс­кой упаковки, которую стерилизуют гамма-лучами.

Методами термоформования из листового ПВХ производят лотки, поддоны для различных продуктов, а также блистерную упаковку. Ин-

230