8 (499) 938-71-68

Полимерные эластомеры придут на смену обычному ПВХ

Поставки поливинилхлорида от производителя. ПВХ пластик

Полимерные эластомеры придут на смену обычному ПВХ

Поливинилхлорид (ПВХ) является одним из ряда термопластичных синтетических материалов и представляет собой бесцветную, прозрачную пластмассу.

Его отличает химическая стойкость к щелочам, также он не подвержен воздействию минеральных масел, не вступает в реакцию с растворителями и многими кислотами.

Он не растворяется в воде, не взаимодействует со спиртом и углеводородами. Набор положительных характеристик вывел поливинилхлорид в лидеры по востребованности из числа других виниловых полимеров.

Способы получения промышленного поливинилхлорида

Производство ПВХ представляет собой процесс радикальной полимеризации основного его мономера винилхлорида в водной среде (суспензии) или же блочным (полимеризация в массе) и эмульсионным (при помощи специальных паст) способами.

Суспензионный способ синтеза способствует получению частично кристаллизующего или же состоящего из различных бесформенных частиц материала. Этот вид полимеризации позволяет повысить прозрачность вещества и значительно улучшает его изоляционные качества.

Синтез мономера в инертной среде с помощью метода, предотвращающего образование пероксидов, способствует производству самого чистого поливинилхлорида. Способность противостоять воздействию света, а также химическая устойчивость и термостойкость у ПВХ гораздо ниже, чем у ряда других полимеров.

А стабилизаторы, используемые при изготовлении материала, позволяют получить состав более устойчивый к деструктуризации при минусовых температурах и повышают его стойкость к воздействию высоких.

К несомненным преимуществам поливинилхлорида относят его способность легко совмещаться с разными добавками химического происхождения, стабилизаторами. К его плюсам также относят сравнительно невысокий уровень затрат на его производство, поскольку он в меньшей степени, чем другие базовые полимеры, зависим от нефтяного сырья.

Особенности строения поливинилхлорида, влияние на свойства вещества и сферу применения

Технология, используемая для полимеризации, отражается на степени разветвленности цепей получаемого материала и кардинальным образом влияет на его физико-химические свойства.

При температуре в диапазоне от 200 до 300°С происходит процесс разрушения структуры вещества, при котором выделяется значительное количество хлороводорода.

При дальнейшем повышении температуры происходит выделение оставшегося газа с едким запахом, но в его составе уже присутствуют толуол и бензол.

На основе поливинилхлорида вырабатываются материалы двух основных видов:

  • пластифицированный ПВХ. При его производстве используются различные пластификаторы, которые отражаются на его характеристиках и повышают эластичность материала. Основным предназначением такого поливинилхлорида является изготовление ленточных дверей, пластиковых штор и завес, способствующих тепло- и шумоизоляции помещений. Этот материал применяют для оформления оконных проемов в летних кафе и выставочных павильонах. Также изделия из ПВХ используются для защиты построек от ветра, пыли, проникновения влаги и вредоносных насекомых. Поливинилхлорид нашел применение в легкой промышленности и при производстве рекламной продукции.
  • не пластифицированный ПВХ. При его синтезе не используются какие-либо химические добавки, что позволяет этому материалу обладать гораздо меньшим уровнем горючести. Из этого материала изготавливают оконные и дверные рамы, трубы и фитинг, детали автомобилей и даже одежду. Благодаря высоким диэлектическим качествам вещества, из этого вида поливинилхлорида производят изоляционные материалы для проводов. Изделия, выполненные из ПВХ, пригодны для эксплуатации в течение достаточно продолжительного срока и поэтому вторичная переработка получила меньшее распространение, чем у других полимеров. Результатом трансформации ПВХ являются винилпласт и пластикат.

Винилпласт представляет собой продукт модификации ПВХ с помощью термостабилизирующих веществ и других добавок. Служит для изготовления плит, труб, а также сырьем для производства под давлением других изделий. Он не горюч и не имеет запаха. Этот материал легок в обработке. Он достаточно быстро и прочно склеивается и сваривается.

К его недостаткам относят невысокую степень ударостойкости, а также сравнительно невысокий уровень морозостойкости и чувствительность к повышению температуры эксплуатации до +80°С, что значительно снижает диэлектрические качества материала.

Пластикат – это продукт переработки ПВХ с применением, кроме добавок, используемых для производства винилпласта, еще и пластификаторов.

Их использование повышает термостойкость материала при снижении температуры даже до -65°С.

Однако одновременно это приводит к понижению прочности материала, снижает качество диэлектрических характеристик и уровень стойкости к воздействию химическими веществами.

Аббревиатуры, обозначающие разные виды поливинилхлорида:

  • PVC – обычный ПВХ;
  • FPVC/PVC-P – пластифицированный ПВХ;
  • RPVC/PVC-U/U-PVC/UPVC – не пластифицированный ПВХ;
  • HMW/PVC- высокомолекулярный ПВХ;
  • CPVC/PVCC/PVC-C – хлорированный ПВХ.

Мы предлагаем Вам следующую продукцию:

ПВХ:

  • С-7058М
  • С-7059М
  • С-5868ПХС
  • С-6558У-ЛП
  • С-5868 ПХС
  • С-6768М
  • С-6358М
  • ПСВ-Л

Китай:

  • PVC – SG 3 (K value: 71-72)
  • PVC – SG 5 (K value: 66-68)
  • PVC – SG 7 (K value: 60-62)
  • PVC – SG 8 (K value: 55-59)

LG Chem (Корея):

  • ls-130s
  • ls-100
  • ls-080s
  • ls-070

Нanwha Chem (Корея):

  • P-700
  • P-800
  • P-1000
  • P-1300

Поливинилхлорид (смола ПВХ) производства США S-PVC:

  • OXY VINYL GRADE 225P (К value: 65)
  • FORMOLON 622 (К value: 65)
  • GEORGIA GULF GRADE 1091 (К value: 65)
  • OXY VINYL GRADE 240 (K value: 70)
  • FORMOLON 614 (K value: 58)
  • GEORGIA GULF GRADE 1070 (K value: 57)  

Источник: http://www.mospolimer.com/produktsiya/polivinilhlorid

Суспензионный поливинилхлорид (ПВХ)

Полимерные эластомеры придут на смену обычному ПВХ

Способом полимеризации винилхлорида в суспензии получают около 70% всего количества поливинилхлорида. Полимеризацию проводят в реакторах-полимеризаторах емкостью 20—200 м3 с мешалками импеллерного типа.

Реакторы емкостью до 50 м3 — эмалированные, большей eмкости — из нержавеющей спецстали. Крупногабаритные реакторы емкостью 80—200 м3 снабжены обратными холодильниками для отвода теплоты реакции.

Управление процессом осуществляется с помощью ЭВМ.

Для обеспечения более эффективной работы установок созданы центрифуги непрерывного действия производительностью до 10 т/ч, и сушильные агрегаты типа двухступенчатой трубы-сушилки производительностью до 10 т/ч.

При суспензионной полимеризации получают поливинилхлорид со сравнительно узким молекулярно-массовым расщеплением и степенью полимеризации от 200 до 2000 в зависимости от назначения полимера. Выделяющаяся теплота полимеризации отводится через дисперсионную среду (водную фазу), что обеспечивает хорошее регулирование технологического процесса.

В водной среде диспергируется жидкий винилхлорид в присутствии гидрофильных стабилизаторов суспензии. В качестве стабилизаторов применяют метилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, сополимеры винилового спирта с винилацетатом и др.

Водорастворимая метилцеллюлоза, содержащая 26—32% метоксильных групп, надежно защищает капли мономера от агрегирования при более низких концентрациях.

Инициаторами служат те же инициаторы, которые применяются при полимеризации винилхлорида в массе, кроме того, иногда применяют пероксид лаурила, пероксид бензоила и др.

При использовании инициаторов ПДЭГ и АЦСП часто для получения более крупных гранул вводят добавку — эпоксидированное соевое масло, что улучшает фильтрацию суспензии. Наиболее эффективными являются смеси инициаторов.

Для поддержания постоянного значения рН среды при полимеризации винилхлорида иногда вводят буферные добавки (водорастворимые карбонаты или фосфаты, гидроксиды).

Скорость реакции полимеризации сначала достигает максимального значения, а затем уменьшается. Общая скорость реакции, энергия активации и средние молекулярные массы полимеров мало отличаются от аналогичных показателей при полимеризации в массе.

При полимеризации в суспензии в каждой капле образуются первичные частицы, набухшие в мономере, которые при 20— 30% -ной конверсии мономера по мере увеличения их числа агрегируются (слипаются). В дальнейшем в ходе полимеризации частицы уплотняются. Процесс проходит через стадию образования из частиц пористых твердых микроблоков, превращающихся в монолитные твердые блоки.

Размер частиц полимера зависит от природы и количества применяемого стабилизатора, а также от интенсивности перемешивания реакционной среды. Средний размер частиц суспензионного ПВХ равен 100—200 мкм, отдельные частицы достигают 600 мкм.

Важнейшим параметром процесса, определяющим молекулярную массу поливинилхлорида и степень разветвленности его макромолекул, является температура полимеризации. Для получения поливинилхлорида с узким молекулярно-массовым распределением отклонение от заданной температуры не должно превышать 0,5 °С.

На свойства суспензионного поливинилхлорида влияют:

  • природа применяемого инициатора и стабилизатора,
  • массовые соотношения воды и мономера,
  • степень конверсии и другие факторы.

Поэтому при полимеризации в водной суспензии, изменяя температуру и соотношение исходных компонентов и подбирая определенные инициаторы и стабилизаторы, можно регулировать скорость реакции полимеризации и влиять на свойства полимера, улучшая его термо- и светостойкость, а также физические свойства порошка.

Суспензионный поливинилхлорид получают периодическим или полунепрерывным способом. Типичная рецептура для суспензионной полимеризации винилхлорида приведена ниже (в масс.ч.):

  • Винилхлорид — 100
  • Вода деминерализованная — 150—200
  • Инициатор — 0,03—0,17
  • Стабилизатор — 0,03—0,08
  • Регулятор рН — 0,01—0,04

Отношение водной фазы к мономеру колеблется от 1,5:1 до 2:1.

 Технологический процесс получения поливинилхлорида периодическим способом (рисунок 1) состоит из стадий:

  • приготовления исходных компонентов,
  • полимеризации винилхлорида,
  • дегазации суспензии,
  • усреднения суспензии,
  • центрифугирования,
  • сушки полимера,
  • просева,
  • расфасовки,
  • рекуперации незаполимеризовавшегося винилхлорида,
  • очистки сточных вод и газовых выбросов.

Приготовление исходных компонентов заключается в очистке винилхлорида, обессоливания воды ионитами, растворения инициатора в мономере и растворении стабилизатора суспензии в воде.

В реактор-полимеризатор 1, снабженный мешалкой и рубашкой для обогрева и охлаждения реакционной смеси, загружают через счетчик или весовой мерник деминерализованную воду, раствор стабилизатора из емкости 2 (через фильтр 3) и раствор инициатора. Затем его вакуумируют или продувают азотом и при перемешивании подают жидкий винилхлорид. После загрузки компонентов в рубашку реактора подают горячую воду для нагрева реакционной смеси до заданной температуры.

Продолжительность суспензионной полимеризации винилхлорида при 45—70 °С и давлении 0,5—1,4 МПа составляет 5—10 ч, конверсия мономера 80—90%.Процесс заканчивается при понижении давления в реакторе до 0,05—0,2 МПа.

Не вступивший в реакцию винилхлорид сначала сдувают, а затем под вакуумом удаляют из реактора в газгольдер, с последующей регенерацией. Регенерированный винилхлорид вновь используют для полимеризации.

Суспензия поливинилхлорида через коркоотделитель 4 поступает в аппарат 5 на дегазацию не вступившего в реакцию винилхлорида, хлористого водорода и других примесей. Винилхлорид после регенерации возвращается на полимеризацию.

Затем суспензию передают в сборник-усреднитель 6. В усреднителе суспензию смешивают с суспензией после других операций полимеризации винилхлорида и подают в центрифугу 7 для отделения полимера от водной фазы. Фильтрат поступает в систему очистки сточных вод.

Порошкообразный полимер с влажностью 20—30% подается в сушилку 8. При сушке в кипящем слое температура поступающего воздуха в камеру 115—120 °С, температура в разных точках кипящего слоя 35—65 °С

После сушки содержание влаги в ПВХ не должно превышать 0,3—0,5%. Затем порошкообразный поливинилхлорид сжатым воздухом передается в бункер 9, а из него в узел рассева 10. Готовый поливинилхлорид в виде порошка упаковывается в тару, а крупнозернистые фракции подвергаются размолу.

 Технологический полунепрерывный процесс получения суспензионного поливинилхлорида (рисунок 2)

Полунепрерывный процесс полимеризации винилхлорида в суспензии отличается от периодического аппаратурным оформлением. Первые стадии процесса, включая усреднение суспензии, проводятся периодически, остальные  — непрерывно.

Кроме того, в процессе предусмотрено дополнительное вакуумирование из усреднителя незначительных адсорбированных остатков мономера и других газообразных примесей.

Объем усреднителя суспензии значительно увеличен, что дает возможность смешивать продукт нескольких операций полимеризации и обеспечивать непрерывность работы следующих стадий технологического процесса.

В реактор-полимеризатор 1 (как описано выше) загружают исходные компоненты, вакуумированием удаляют из реактора мономер и направляют его через пеноотбойник 4 в газгольдер.

Затем через коркоотделитель суспензия поливинилхлорида направляется в дегазатор 3, после которого перекачивается в усреднитель 6. Остатки адсорбированного полимером и растворенного в воде мономера удаляются при перемешивании суспензии под вакуумом в течение 40 мин, мономер подается в тот же газгольдер.

В сборник-усреднитель загружают разные порции суспензии, полученные в результате нескольких операций полимеризации, что повышает однородность поливинилхлорида.

При большом объеме реактора-полимеризатора, а также для обеспечения в дальнейшем непрерывности технологического процесса иногда устанавливают два сборника-усреднителя.

После удаления остатков мономера и других примесей суспензию подают в высокопроизводительную отстойную центрифугу 8 непрерывного действия для отделения полимера от жидкой фазы. Маточный раствор и промывные воды через ловушку направляют в систему очистки сточных вод.

Полимер с влажностью около 25% через питатель 9 подают воздухом, нагнетаемым вентилятором 10 и нагретым в калориферах 12 на сушку.

Сушку полимера производят в высокопроизводительной двухступенчатой трубе-сушилке 13. После сушки полимер, содержащий не более 0,3% влаги, направляют в узел рассева 16, оттуда — в бункер 18 и в хранилище 19.

При суспензионной полимеризации поливинилхлорид получается в виде крупнозернистого порошка, который легко выделяется из реакционной среды фильтрованием.

Суспензионный поливинилхлорид выпускается в виде однородного порошка белого или светло-желтого цвета с насыпной плотностью 450—600 кг/м3.

Источник: https://mplast.by/encyklopedia/suspenzionnyiy-polivinilhlorid-pvh/

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.