0 грн  |  0 товара
1 EUR = 33.90 грн
1 USD = 28.60 грн
Что такое поливинилхлорид

Поливинилхлорид (ПВХ) [-СН2-СНСl-]n — это высокомолекулярный хлорсодержащий полимер, элементарные звенья в макромолекуле которого в основном соединены по типу «голова к хвосту». Степень кристалличности достигает 10%.

Основные характеристики поливинилхлорида

 

Молекулярная масса

9- 17 000

Плотность

1,35-1,43 г/см³

Температура стеклования

75-80°C (для теплостойких марок до 150°C)

Температура плавления

150-220

Теплопроводность

0,159 Вт/(м.К)

Горючесть

трудногорюч

Температуры разложения

110-120°C

Предел прочности при растяжении

40-50МПа

Предел прочности при изгибе

80-120 МПа

Удельное электрическое сопротивление

1012-1013 Ом•м

Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц)

 3,5

 

ПВХ растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Поливинилхлорид устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Поливинилхлорид – первый полимер, получивший широкое коммерческое распространение. Он занимает второе место по употреблению после полиэтилена.

Пластические массы на основе поливинилхлорида нашли широкое применение в электротехнической и химической промышленностях, строительстве, медицине, спорте, производстве игрушек и в быту. В технике он используется в качестве антикоррозионного материала. ПВХ также широко применяется в изоляции кабелей.

Поливинилхлорид - слаботоксичное вещество. Но продукты его разложения могут вызывать раздражение верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз. Деструкция материала с выделением хлористого водорода и окиси углерода начинается при температуре превышающей 150 °С. Эти выделения опасны для организма человека.

 

История происхождения


История происхождения ПВХ уходит корнями в конец IXX века. По сути, это самый старый искусственный материал.

Первые упоминания о ПВХ датированы 1835 годом в связи с лабораторными исследованиями французского химика и инженера Ренье, который синтезировал поливинилхлорид. Ученого заинтересовал белый порошок, образовавшийся со временем на дне пробирки. Проведя с веществом множество безрезультатных экспериментов, Ренье потерял к нему интерес.

К поливинилхлориду вернулись только через 43 года в 1878 году. Тогда ученные проявили больше интереса к продукту полимеризации винилхлорида. Его подробно исследовали, проводили многочисленные эксперименты. Но дальше дело не пошло. Для промышленного рынка поливинилхлорид оставался недоступен.

Третий этап исследования ПВХ начался только в ХХ веке. Ученный из Германии Фриц Клатте очень плотно занялся изучением поливинилхлорида. Он запатентовал производство ПВХ. Основным преимуществом этой технической ткани он видел низкую воспламеняемость. Ученный предлагал полностью заменить легковоспламеняющийся целлулоид на ПВХ. Довести до конца идею помешала Первая мировая война. Проработку вариантов применения ПВХ и ее производства пришлось остановить. Но Фриц Клатте по сей день носит титул основоположника промышленного производства ПВХ.

Крупномасштабное производство поливинилхлорида началось только в 30-х годах ХХ века все в той же Германии. Интерес к ПВХ проявили и США с Англией. У них шли активные разработки и попытки наладить массовое производство.

Состав и особенности производства


Поливинилхлорид меньше, чем другие полимеры базовой группы зависит от нефтяного сырья. А это напрямую влияет на его ценообразование – он более доступен и цены на него стабильны.

Базовый состав:

Хлор – 57%;

Нефть - 43%.

Процесс производства

Упрощенно процесс производства можно описать так:

1-й этап - образование хлора в результате электролиза раствора поваренной соли;

2-й этап – путем крекинга из нефти или газа производят этилен;

3-й этап – получение дихлорида этилена путем соединение этилена и хлора;

4-й этап – производство мономера винилхлорида (базового элемента);

5-й этап – образование длинных цепочек ПВХ в процессе полимеризации молекул винилхлорида.

 

Применение поливинилхлорида

 

ПВХ в медицине


В медицине ПВХ активно используется более полувека. Причем с каждым годом его употребление в этой сфере расширяется. ПВХ пришел в медицину, когда возникла необходимость уходить от резиновых и стеклянных изделий. Благодаря химической стабильности, инертности, износостойкости, возможности разностороннего применения (в том числе внутри человеческого тела), невысокой цены – ПВХ стал просто незаменим в сфере здравоохранения.

В медицине разрешено применять только продукцию, которая отвечает международным токсикологическим стандартам. ПВХ разрешен в использовании в медицинской сфере Евросоюза, что является свидетельством его безопасности. Также важно, чтобы при контакте с жидкостями композиция изделия оставалась неизменной.

Когда полимерный материал контактирует с тканью или кровью пациента, крайне важен показатель химической совместимости. ПВХ обладает высокой степенью биосовместимости. Причем показатель растет пропорционально новым разработкам в технологии его производства. Возможность делать продукты из ПВХ прозрачными или определенного цвета – тоже бесспорный плюс. ПВХ легко совместим практически со всеми фармацевтическими продуктами. Он также устойчив к воде и химическим реакциям.

Вот примеры некоторой продукции из поливинилхлорида, используемой в медицине: контейнеры для крови и внутренних органов, катетеры, трубки для кормления, приборы для измерения давления, хирургические перчатки и маски, хирургически шины, блистер-упаковки для таблеток и пилюль, емкости для сбора анализов и.п.

ПВХ в транспорте


В автомобильной промышленности ПВХ тоже играет серьезную роль. По использованию он стоит на втором месте после полипропилена.

В автомобилестроении поливинилхлорид применяется для производства покрытий, уплотняющих материалов, кабельной изоляции, отделки салона, приборных и дверных панелей, подлокотников и т.д.

Благодаря использованию ПВХ у современных автомобилей средний срок жизни - 17 лет. Тогда, как в 70-х годах прошлого века эта цифра была не выше 11 лет.

Использование в автомобилестроении полимеров вообще, и, ПВХ в частности, ведет к снижению затрат топлива за счет снижения веса автомобиля. Полимеры заменили некоторые элементы из металла и стекла, ничем не уступив им в качестве.

Также изделия из ПВХ применяют в производстве подушек безопасности, защитных панелей и проч., предохраняющих пассажиров от травм при авариях. Кроме того стоит отметить устойчивость ПВХ к воздействию огня.

Приход поливинилхлорида в автомобильную промышленность позволил разнообразить дизайн салонов. Это связано с тем, что из этого полимера можно производить продукцию любой формы. Недавние разработки позволили создавать материалы, на ощупь напоминающие натуральную кожу. Использование ПВХ для отделки салона снижает шум во время движения.

Использование ПВХ приводит к значительной экономии средств - ПВХ дешевле традиционных материалов, не уступая им в качестве.

Сегодня в Западной Европе каждый новый автомобиль содержит примерно 16 кг ПВХ. Если взять ориентировочные цены на ПВХ, производственные затраты и цены на автомобили, это означает, что использование ПВХ в автомобилестроении Западной Европы может быть оценено в 800 млн. евро. в год. Автомобильный рынок Западной Европы - примерно 35% мирового, следовательно, в целом по миру использование ПВХ в автостроение может быть оценено в почти 2,5 млрд. евро.

ПВХ в строительстве


Сфера применение ПВХ в строительстве почти безгранична. В Европе в этой отрасли используется более 50% всего производимого ПВХ, в США - более 60%. Это все связано с возможностью производить из ПВХ самые разнообразные виды продукции с различными свойствами. Главными конкурентами ПВХ являются глина и дерево.

Главные качества ПВХ в строительстве: износоустойчивость, механическая прочность, жесткость, небольшая масса, устойчивость к коррозии, химическому, погодному и температурному воздействию. ПВХ - отличный огнеупорный материал. Он с трудом поддается возгоранию. И прекращает гореть и тлеть сразу же после того, как исчезает источник высокой температуры. Основная причина - высокое содержание хлора. Это способствует повышению пожарной безопасности построенных объектов. ПВХ не проводит электричество и идеален в качестве изоляционного материала. Основной чертой строительных материалов из ПВХ является их долговечность. 85% всех строительных материалов из ПВХ используются для долгосрочных сооружений. Более 75% труб, произведенных из ПВХ, имеют срок службы более 40 лет (потенциал новых разработок в этой области увеличивает этот срок до 100 лет). Аналогичные показатели у более чем 60% сделанных из ПВХ оконных профилей и кабельной изоляции.

Опять же ПВХ существенно дешевле конкурирующих материалов. Стройматериалы из ПВХ легче, чем стройматериалы из бетона, железа и стали. Это вновь приводит нас к мысли об экономической выгоде - на обработку продукции из ПВХ затрачивается меньше энергии, меньше транспортных услуг (а, следовательно, и топлива). Долговечность материала также дает возможность экономить - трубы, окна, которые можно будет реже менять. Теплоизоляционные свойства ПВХ позволяют затрачивать меньше энергии на отопление помещений.

ПВХ в игрушках


Про детские игрушки говорить долго не приходится. Они качественные и безопасные. Вот пример самых популярных: куклы, утята для ванной, надувные пляжные игрушки, «лягушатники», мячи и т.д. В целом можно сказать, что в производстве почти всех «мягких» игрушек используется ПВХ.

ПВХ в потребительских товарах


Из ПВХ изготовляют многие потребительские товары. Например, мебель (для нее используется жесткий ПВХ), напольные покрытия (гибкий ПВХ), обувь, кредитные и телефонные карточки, спортивное оборудование и оснащение (мячи, экипировка), одежда, сумки, рюкзаки и т.д.

ПВХ в упаковке


Приведенные выше многочисленные и разнообразные свойства ПВХ делают его очень привлекательным материалом для производства упаковки. В Европе каждый год не менее 250 тыс. тонн ПВХ используется для изготовления упаковочных материалов. Основные сферы применения: жесткая пленка (51%), бутылки (35%), гибкая пленка (11%) и бутылочные крышки (3%). Примеры использования ПВХ в упаковке: туалетные принадлежности, тюбики для зубной пасты, мобильные телефоны и аксессуары для них, боксы для хранения, транспортировочные боксы, футляры для хранения одежды и вещей.

 

 

 

Назад к списку