+7 (495) 363-4444           
 
 
     
 
 
 
 
 
 
 
 
 Для технологов
 
Сырьевые материалы и технология производства поливинилхлорида (ПВХ)
 

Поливинилхлорид различных марок с общей формулой [-CH2 - CHCl-]n, n=100–2500, в том числе применяемый для изготовления ПВХ-окон «ПВХ–С 6768 М», получают методом суспензионной полимеризации мономера винилхлорида в течение 8–14 часов при температуре 30–70°С и давлении 4–12 кгс/см2 по периодической схеме в реакторах из нержавеющей стали 1Х18Н10Т или облицованных стеклом с перемешивающим устройством емкостью 10–25 м3 (см. схему).
ПВХ получают из 4 основных компонентов (см. ниже) – винилхлорида, воды, суспендирующего агента и инициатора полимеризации.

 
Основные компоненты ПВХ
 
  1. Винилхлорид CH2=CHCl получают 4-мя способами:
  • из ацетилена – ацетилен (100%) + HCl (102–110%) смешивают, разбавляют азотом и – в контактный аппарат с HqCl2 с катализатором при 120–220°С;
  • из этилена – этилен + Cl2 в соотношении от 1:1,2 до 1:3 при 200–700°С (с катализатором – при 45–60°С) в присутствии разбавителя (дихлорэтан);
  • из дихлорэтана (пиролизом – дегидрохлорированием).
  • новый экономичный способ – из легких бензинов, Cl2 и O2.

Поток легких бензинов после пиролиза с отношением этилен/ацетилен ≈ 1/1 сначала гидрохлорируется HCl, а затем хлорируется до дихлорэтана, из которого пиролизом получают винилхлорид.

 

После получения винилхлорида – проводят следующие операции:

  • отделение от примесей (парциальная конденсация)
  • сушка
  • сжижение
  • перегонка (под давлением)
  • хранение (в стальных цилиндрах при (-30) – (-50)°С под азотом – без ингибиторов; при повышении температуры хранения – добавляют ингибиторы – гидрохинон и др.).

    2. Вода – деминерализованная, без загрязнений и кислорода.
   3. Суспендирующий агент – защитный коллоид из гидроокисей, фосфатов или карбонатов металлов, каолин и др., или растворимое в воде ВМС (смолы, производные целлюлозы).
   4. Инициатор полимеризации – растворимые в мономере ВХ перекись бензоила, лаурила, хлорацетила и др.


 

Схема получения поливинилхлорида суспензионным методом с двумя вариантами сушки и выделения: 1 – реактор-полимеризатор; 2 – сепаратор, в котором отделяется непрореагировавший винилхлорид; 3 – смеситель-усреднитель; 4 – центрифуги; 5 – скоростная сушилка; 6 – сушильный барабан; 7 – сборник полимера; 8 – узел рассева; 9 – циклонный пылеуловитель.
 

Рецептура типичной загрузки компонентов в реактор емкостью 10 м3:

Мономер винилхлорида – 3000 кг
Вода     – 6000 кг
Суспендирующий агент  – 4кг
Иницатор полимеризации  – 2–4 кг
Расход мономера на 1т сухого продукта – 1050–1070 кг, вспомогательных продуктов – 1–2 кг.

 

Описание процесса.

Винилхлорид при интенсивном перемещении суспендируют в воде в присутствии растворимого в мономере инициатора полимеризации и суспендирующего агента. После завершения цикла полимеризации (10–20 часов, включая 2–3 часа на загрузку, выгрузку и вспомогательные работы) получают суспензию с частичками ПВХ размером 75–150 мкм (иногда до 600 мкм). После отделения в сепараторе непрореагировавшего мономера, суспензию через смеситель подают в центрифугу, где она отжимается до 25–30% влажности. Выделенный ПВХ сушат в скоростной сушке и/или в сушильном барабане, обогреваемых горячим (65–150°С) воздухом. Затем ПВХ сортируют на виброситах по размеру частиц и упаковывают в бумажные мешки. Крупным потребителям ПВХ может поставляться в специальных цистернах.

ПВХ получают полимеризацией винилхлорида (ВХ) тремя способами:

  1. в массе (в автоклаве, с окси-инициаторами);
  2. в эмульсии (с эмульгаторами – мылами);
  3. основной способ – в суспензии. Полимеризацию винилхлорида в России главным образом проводят в водной суспензии (мономер и инициатор нерастворимы в воде) под давлением 4–12 атм при 30–70°С. Инициаторами служат органические пероксиды. Реакция происходит по радикальному механизму и приводит к образованию атактического (нестереорегулярного) полимера.

Размер частиц ПВХ в суспензии – 100–150 мкм (возможен отсев частиц нужного размера на виброситах).

Суспензия ПВХ имеет max диэлектрические свойства, высокую водо-, термо- и светостойкость.
При температурах выше 140°С поливинилхлорид заметно разлагается с выделением HCl. Для повышения термостабильности в полимер вводятся стабилизаторы, тормозящие процесс разложения (органические соли свинца, кальция, амины и т.п.).

ПВХ является жесткоцепным полимером с довольно высокой температурой размягчения. Для увеличения пластичности ПВХ в полимер добавляются пластификаторы (малолетучие вещества, снижающие температуру стеклования полимера).

Пластифицированный ПВХ (пластикат) применяется для производства гибкой пленки, линолеума, кожзаменителей, различных изделий широкого потребления.

Непластифицированный ПВХ (винипласт) – твердый упругий материал с высокой прочностью на удар. Из него получают пленки, листы, трубы вентили, детали насосов и т.д., которые могут эксплуатироваться при температурах, не превышающих 50–60°С. Винипласт сваривается, склеивается и хорошо перерабатывается механическими методами: им можно футеровать электролизные ванны, резервуары для кислот и другие сосуды.

ПВХ используется для получения мягких и жестких пенопластов.

Несмотря на ряд ценных свойств, у ПВХ имеются некоторые недостатки, которые могут быть в той или иной степени устранены химической модификацией полимера или сополимеризацией винилхлорида с другими мономерами.

 

Международное обозначение поливинилхлорида:

С-7059 М(РVC-S-7059М), С-6358 М(РVC-S-6358М), С-6768 М(РVC-S-6768М), С-5868 ПЖ(РVC-S-5868PG).

Применение:

С-7059 М – Ответственные пластифицированные изделия типа светотермостойкого кабельного пластика, высокопрочные трубы, спецлинолеум, пластифицированные пленки, искусственная кожа.

С-6358 М – Пластифицированные и полужесткие изделия общего назначения (линолеум, искусственная кожа, пластифицированные пленки) и листы специального назначения.

С-6768 М – Трубы, профильно-погонажные изделия и прочие пластифицированные материалы (основной ПВХ для производства оконных конструкций).

С-5868 ПЖ – Пленки и объемная полимерная тара для упаковки пищевых продуктов и товаров народного потребления.

 

Показатели качества различных марок поливинилхлорида суспензионного

Наименование показателей

С-7059 М(РVC-S-7059М)

С-6358 М(РVC-S-6358М)

С-6768 М(РVC-S-6768М)

С-5868 ПЖ(РVC-S-5868PG)

  1. Внешний вид
    
а) Цвет

Порошок белогоцвета

Порошок белогоцвета

Порошок белогоцвета

Порошок белогоцвета

б) Коичество загрязнений и посторонних веществ, шт., не более 

8

8

10

8

    2.   Количество прозрачных точек “рыбий глаз” в 0,1 см3 пленки, шт., не более

3

5

Е норм.

5

   3.   Значение К

70-73

63-65

67-69

58-60

   4.   Насыпная плотность, г/см3

0,47-0,55

0,48-0,55

0,54-0,60

0,55-0,59

   5.   Остаток после просева на сите с сеткой    
N 0315, %, не более

0

0

-

-

N 04, %, не более

-

-

0

0

N0063, %, не менее

97

97

97

97

   6.   Масса поглощения пластификатора, г на 100 г ПВХ, не менее

25

19

18

15

   7.   Термостабильность пленки при 160°С, мин., не менее

20

20

20

15

   8.   Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более

0,2

0,2

0,3

0,3

   9.   Массовая доля ВХ в ПВХ, 1/млн, не более

3

3

3

3

 
назад
 
 
  | о компании | профильные системы | каталог профилей | для технологов | сертификаты | контакты |  
 
Разработка и поддержка сайта
"Интерлайн Про"
Rambler's Top100