Массы ПВХ мягкие (ТУ 6-05-1241-75). Композиции на основе ПВХ, пластификаторов и др. добавок. Применяется для изготовления форм для отливки лепных деталей, а также формы для отливки скульптур, восковых моделей и т.д. - формоплат А; для заполнения полостей металлорежущих станков - формопласт Б; для заполнения полостей различных зажимов, способных перемещаться под давлением по узком каналам - гидропласт.
Комплекс. Самозатухающий ударопрочный материал на основе ПВХ, полиметилметакрилата и различных добавок (антипрены, стабилизаторы, красители). Характеризуется высокой химической атмосферостойкостью, самозатухающими свойствами. Применяется для изготовления различных изделий литьем под давлением, экструзией, пневмо - и вакуумформированием [7].
Полуфабрикаты и заготовки
Поливинилхлорид является одним из лучших материалов, используемых для изготовления труб, листов и пленок.
Трубы и листы
Трубы из непластифицированного ПВХ (ТУ 6-19-99-78). Изготавливают экструзией из композиционного материала на основе непластифицированного ПВХ. Применяют для трубопроводов, транспортирующих воду, а также жидкостей, к которым ПВХ химически стоек.
Пластикат листовой (ТУ 6-05-1114-75). Термопласт на основе ПВХ. Применяется в качестве прокладочного материала и для других целей.
Винипласт светотехнический (ТУ 6-01-282-76). Жесткий термопласт на основе ПВХ, выпускается в виде листов. Применяется для изготовления осветительной арматуры.
Винипласт листовой (ТУ 6-051808-77). Композиция на основе модифицированного ПВХ, пластификаторов и других добавок. Применяется для изготовления деталей логарифмических линеек [10].
Пленка ПВХ
Пленка ПВХ (ТУ 6-01-1009-75). Слабопластифицированный термопластичный материал на основе ПВХ. Применяется для изготовления тары под растительное масло, пищевые продукты, упаковки лекарственных средств.
Пленка ПВХ (ТУ 6-05-1067-75). Термопласт на основе ПВХ, пластификаторов и др. добавок. Применяется для изготовления различных изделий, для защиты металлической оболочки кабеля, для изготовления металлопласта.
Пленка радиационная жесткая. Слабопластифицированный термопласт на основе ПВХ. Применяется для упаковки кетгута в консервирующем растворе с последующей радиационной стерилизацией 30 кДж/кг [10].
Обоснование и выбор технологической схемы производства поливинилхлорида
Анализ литературных данных [4-9] показывает, что суспензионный способ производства поливинилхлорида является наиболее перспективным. Выбор технологической схемы был обусловлен наличием на территории республики Башкортостан крупного производства поливинилхлорида (ЗАО “Каустик” г. Стерлитамак). Спрос на поливинилхлорид на рынке очень велик, поэтому необходимо постоянно наращивать мощность его производства. К примеру, в Японии летом 2003 года была усовершенствована технологическая схема производства суспензионного ПВХ таким образом, что теперь проектная мощность цеха полимеризации винилхлорида составляет 1 млн. тонн ПВХ в год [12]. Следует отметить, что в настоящее время преобладающим является метод производства поливинилхлорида путем суспензионной полимеризации, но он имеет ряд существенных недостатков, среди которых:
практически все синтетические полимеры получают из нефтепродуктов. Рост дефицита на нефтяное сырье создает положительную конъюнктуру для развития производства поливинилхлорида, который уже сейчас является самым дешевым термопластом.
необходимо избегать дегидрохлорирования полимера, так как образование двойных связей приводит к появлению окраски и снижению его термостабильности;
невозможность полимеризации непрерывным способом;
жесткий температурный режим процесса полимеризации винилхлорида;
коркообразование на внутренних поверхностях реактора полимеризатора.
Исходя из химизма процесса, фазового состояния исходных компонентов, данных литературного обзора, разрабатываемая технологическая схема производства поливинилхлорида должна содержать следующие стадии:
1) полимеризация винилхлорида;
2) дегазация суспензии;
3) сушка и рассев поливинилхлорида.
Описание технологического процесса производства поливинилхлорида
Процесс суспензионной полимеризации осуществляется в каплях эмульсии, полученных диспергированием винилхлорида в обессоленной воде в присутствии высокомолекулярных стабилизаторов эмульсии и растворимого в мономере инициатора.
В качестве стабилизатора эмульсии используется метоцел (метилоксипропилцеллюлоза). Однако, использование только одного метоцела позволяет получать ограниченный марочный ассортимент поливинилхлорида.
Эмульгирующие системы, состоящие из нескольких эмульгаторов (метоцела, клуцела, шпана или различных поливиниловых спиртов) позволяют стабильно проводить процесс полимеризации до высоких конверсий (до 90%) с получением полимера достаточно высокой пористости и морфологической однородности, получать полимеры широкого марочного ассортимента без изменения условий перемешивания в реакторе.
В качестве инициаторов используются дицетилпероксидикарбонат (лиладокс) и перекись лауроила. Инициирующие системы на основе этих двух инициаторов позволяют получать поливинилхлорид всех планируемых к выпуску марок при продолжительности полимеризации 5-7 часов в зависимости от марки полимера и условий теплосъема.
Инициирование процесса полимеризации винилхлорида осуществляется свободными радикалами, которые образуются при термическом распаде перекиси лауроила и лиладокса при нагревании реакционной массы:
R -R 2R*
где R-R - молекула инициатора;
R* - свободный радикал.
Свободные радикалы инициируют полимеризацию путем присоединения к молекуле мономера и образования с мономером активных центров. Таким образом происходит зарождение цепи:
R* + CH2=CHCl R-CH2-CH*Cl
Под действием активных центров происходит рост цепи с образованием макромолекулы полимера:
R-CH2-CH*Cl + CH2=CHCl R-CH2-CHCl-CH2-CH*Cl
Процесс образования макромолекулы идет с выделением тепла и с большой скоростью и продолжается до тех пор, пока макромолекула-радикал не вступит во взаимодействие с каким-либо реагентом или другим свободным радикалом. В результате происходит обрыв цепи и образование неактивной макромолекулы.
Реакцию полимеризации винилхлорида в общем виде можно представить следующим образом:
CH2=CHCl + J (CH2-CHCl-) n + Q Ккал,
где n - степень полимеризации, которая колеблется для промышленных
марок поливинилхлорида в пределах от 640 до 2800;
J - инициатор полимеризации;
Q - теплота реакции полимеризации, которая составляет 360-400
Ккал на 1 кг винилхлорида, вступившего в реакцию.
Регулирование скорости реакции полимеризации осуществляется введением в реакционную смесь агидола-1 (2,6-дитретбутилпаракрезола), повышающего также термостабильность поливинилхлорида.
Для снижения коркообразования внутренняя поверхность реактора покрывается нигрозином и процесс полимеризации проводится в целочной среде, создаваемой за счет добавления в реакционную массу едкого натра.
Скачать реферат