Хлорированный пвх
Хлорированный ПВХ (ХПВХ) является более теплостойким полимером, чем ПВХ; получают его хлорированием полимера газообразным хлором в хлорированных углеводородах при 100-115 °С. Выделяют хлорированный ПВХ смешением теплого раствора с водой при 90 °С. Он носит также название перхлорвинил, содержит 60-68 % С1 (ПВХ— 56,8 % С1); по внешнему виду — это мелкий порошок белого пли бледно-желтого цвета, хорошо растворимый в кетонах, сложных эфирах, хлорированных в ароматических углеводородах. Его строение может быть представлено формулой:
[- СН2 - СНС1 - СНС1 - СНС1 - СН2 - СНС1 -n
Перхлорвинил обладает высокой химической стойкостью к хромовой смеси, царской водке, фосфорной кислоте, растворам гипохлорита и перманганата калия, аммиака, едких щелочей до 50 С, серной и соляной кислот до 50°С и другим агрессивным средам. Теплостойкость перхлорвинила невысока. Уже при 100-105 °С он размягчается, поэтому эксплуатационным пределом считают температуру 85°С. Разрушающее напряжение при растяжении достигает 65-75 МПа, а относительное удлинение при разрыве 4-5 %.
Перхлорвинил применяется для изготовления лаков и эмалей для антикоррозионной защиты машин, аппаратов, металлических конструкций, морских и речных судов, сельскохозяйственных машин, вагонов; труб для транспортировки жидких отходов производств, для систем водоочистки и канализации; волокна «хлорин», применяемого для получения фильтровальных тканей, транспортерных лепт, спецодежды, лечебного белья; в электротехнической промышленности и др.
Сополимеры пвх
В целях модификации некоторых свойств ПВХ (растворимости, термостабильности, адгезии, текучести и др.) проводится его сополимеризация с различными непредельными соединениями. Наиболее широко применяются сополимеры ВХ с вн-нилиденхлоридом (ВДХ) и винилацетатом (ВА)
Сополимеры ВХ с ВДХ получают эмульсионным методом. Свойства сополимеров, в частности растворимость, разрушающее напряжение при растяжении, удлинение, зависят от состава. Наибольшее значение приобрели сополимеры, содержащие 40 и 85 % ВДХ. Они обладают высокой прочностью, малой горючестью, химической стойкостью к кислотам и многим растворителям (спиртам, бензину, четыреххлористому углероду, скипидару, маслам и эфирам), а также к действию озона и солнечных лучей. По свойствам они близки ПВХ, но имеют меньшую температуру размягчения и легче перерабатываются в изделия. Сополимеры имеют молекулярную массу от 20 000 до 100 000 и обладают плотностью 1400-1500 (до 40 % ВДХ) и 1600-1800 кг/м3 (до 85 % ВДХ). Латексы применяют для пропитки тканей, ковровых изделий, изготовления лаков,красок и эмалей, пригодных для внутренней окраски кают, покрытия аккумуляторов, шахтерских ламп, оборудования и наружных металлических конструкций на химических заводах.
Из сополимеров, содержащих 85 % ВДХ, изготовляют трубы, патрубки, тройники, вентили, корпуса электрических батарей и аккумуляторов. Их применяют в производстве медицинских инструментов и деталей текстильных машин, для изготовления методом экструзии пленок для упаковки химических товаров и пищевых продуктов. Пленки обладают разрушающим напряжением при растяжении 50-100 МПа и относительным удлинением при разрыве 30-40 %
.
Сополимеры ВХ с ВА обычно содержат 2-20 % ВА. Получают сополимеры в эмульсии, суспензии или в растворителе при температурах 45-70°С по технологии, аналогичной производству ПВХ. Они обладают высокой прочностью, эластичностью, водостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами:
Химическая стойкость у сополимеров ВХ с ВА (особенно стойкость к концентрированным кислотам и щелочам) ниже, чем у ПВХ.
Сополимеры ВХ с ВА легче перерабатываются в изделия, чем ПВХ, так как ВА выступает в качестве внутреннего пластификатора. В зависимости от содержания ВА сополимеры разделяют на четыре группы. Первая группа сополимеров (2-6 % ВА) по свойствам близка ПВХ и легче перерабатывается в изделия, если введен пластификатор. Сополимеры используются для получения прозрачных листов и пленок, электро-изоляцни, искусственной кожи. Вторая группа сополимеров (9-12 % В А) перерабатывается в твердые и прозрачные изделия без введения пластификатора. Из них изготовляют трубы, листы и пленки для упаковки пищевых продуктов. Сополимеры третьей группы (12-16% ВА) наиболее распространены, так как хорошо перерабатываются в изделия, легко растворяются и совмещаются с другими полимерами. В течение длительного времени их главным назначением было изготовление грампластинок. В наполненном виде они применяются для изготовления плиток для полов, красок и эмалей. Четвертая группа сополимеров (20 % ВА и выше) находит ограниченное применение, в основном для производства клеев и покрытий в сочетании с другими полимерами (эфирами целлюлозы, фенолоформальдегидными и другими смолами).
Сополимеры вииилхлорида с метилакрилатом (хловинит) и метилметакрилатом (винипроз). Хловинит и винипроз получают в эмульсии. Хловинит, содержащий до 20 % М А, применяется для изготовления листовых материалов, шлангов для электроизоляции кабеля, прокладочных жгутов. Винипроз, содержащий до 50 % ММА, используется в производстве матированных и прозрачных листов. Первые предназначаются для снятия копий с планов и изготовления чертежей, а вторые — для защиты фотосхем, светокопировальных работ, в картографии.
Технике безопасности при производстве поливинилхлоридов
Винилхлорид транспортируют и хранят в баллонах в присутствии ингибитора (гидрохинон, трет-бутилпирокатехин и др.), но в некоторых случаях допускается его хранение без ингибитора при низких температурах (-40°С и ниже). В отсутствие кислорода мономер устойчив. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Баллоны, сборники, вентили и предохранительные устройства, соприкасающиеся с ВХ, должны быть изготовлены из стали или материалов, предотвращающих образование взрывчатых ацетиленидов меди. Сборники не следует заполнять мономером более чем на 85% их объема. ВХ токсичен, обладает наркотическим и канцерогенным действием.
Все производства ПВХ пожаро- и взрывоопасны, поэтому отделения полимеризации располагают в одном здании, а центрифуги, сушилку, узлы рассева и хранилища - в другом. Порошки ПВХ менее опасны при хранении.
Все сточные воды (6-8 т на 1 т ПВХ) подвергают биологической очистке после отстаивания и отделения осадка унесенного ПВХ.
ПВХ и сополимеры ВХ являются безвредными веществами, если из них полностью удален остаточный мономер. При их горении выделяются токсичные вещества.