18 Производство поливинилхлорида в массе.

Основным сырьем для производства ПВХ служит винилхлорид (ВХ) СН₂ =СНС1. ВХ  бесцветный газ с приятным эфирным запахом, Т_кип -14°С.ВХ растворяется в ацетоне, этиловом спирте, ароматических и алифатических углеводородах, но в воде нерастворим.

Особенности полимеризации ВХ: в отсутствие кислорода и инициаторов термическая полимеризация мономера не происходит, но в присутствии кислорода полимер образуется довольно быстро. Полимеризация ВХ в присутствии инициаторов протекает гораздо быстрее в атмосфере азота, чем воздуха.

При полимеризации ВХ в массе реакцию проводят в жидком мономере, в котором предварительно растворен инициатор. Она приводит к образованию порошка полимера, нерастворимого в мономере. Процесс осуществляется периодическим пли непрерывным методом как при отрицательных, так и при положительных температурах. Технологический процесс включает следующие стадии: предварительная полимеризация ВХ, окончательная полимеризация ВХ, выделение порошка полимера, промывка, сушка, просеивание и упаковка порошка (рис. 8.1).

Из сборника 1 в автоклав 2 загружают ВХ и инициатор (динитрил азобисизомасляной кислоты), а в рубашку автоклава подают воду температурой 60-65°С. Давление в автоклаве повышается. При непрерывном перемешивании турбинной мешалкой в течение часа происходит предварительная полимеризация ВХ, приводящая к образованию суспензии ПВХ в жидком ВХ.

Суспензию сливают в горизонтальный автоклав 3, добавляют регулятор молекулярной массы (циклопентен, тетрагидрофуран) и низкотемпературный инициатор (пероксид водорода, аскорбиновая кислота , сульфат железа) и реакцию в 9 ч доводят до 60-85%-ной конверсии ВХ при температуре от -10 до -20°С. Непрореагировавший ВХ из автоклава после фильтрования, охлаждения и конденсации возвращается в сборник 1, а порошок полимера поступает в бункер 4 далее на вибросито 5, где отбирается фракция с размером частиц не более 1 мм. Порошок полимера промывают горячей водой на центрифуге 6, подают в бункер 7, а затем с помощью транспортера 8 загружают в сушилку 9. После сушки горячим воздухом порошок собирают в бункер 10, просеивают на вибросите 11 и упаковывают в тару 12. Крупную фракцию ПВХ измельчают и перерабатывают отдельно.

Достоинства полимеризации в массе: высокая чистота полимера, его повышенные электроизоляционные свойства, прозрачность изделий.

7

10

Св-ва ПВХ,его термостабильность и стабилизация

ПВХ является аморфным термопластичным полимером со слабой регулярностью. Полимер обладает значительной полидисперсностью .Молекулярная масса = 40 000-150 000.

ПВХ растворяется в хлорированных углеводородах, смеси ацетона с бензолом, диоксане, циклогексаноне, метилэтилкетоне и др. Растворимость полимера уменьшается с повышением молекулярной массы.

При нагревании выше 140°С начинается разложение ПВХ, сопровождающееся выделением хлористого водорода, что затрудняет его переработку, так как температура текучести полимера равна 150-160°С. Переработка ПВХ производится при 140-180°С. Разложение полимера сопровождается изменением окраски (от желтой до коричневой) и ухудшением растворимости. ПВХ изменяется также под действием света («стареет»). Причиной изменения окраски ПВХ следует считать появление сопряженных двойных связей в цепях макромолекул:

СН₂СНС1СН₂СНС1~  ~СН=СНСН=СН  2НС1

Физико-механические свойства ПВХ в результате деструкции ухудшаются: возрастает хрупкость, уменьшается относительное удлинение при разрыве.

Термостабильность ПВХ удается повысить, вводя специальные вещества  стабилизаторы, способные на определенный срок замедлить или предотвратить разложение полимера.

Все стабилизаторы по их действию можно разделить на четыре группы. К первой группе относятся вещества, которые адсорбируют выделяющийся хлористый водород и таким образом предотвращают его каталитическое действие. Вторая группа включает нейтрализующие вещества, вступающие в химическое взаимодействие с выделяющимся хлористым водородом, а третья и четвертая группы состоят из веществ, предотвращающих действие кислорода и ультрафиолетового света на ПВХ.

Эффективность стабилизаторов зависит от их дисперсности (чем больше активная поверхность, тем сильнее стабилизирующее действие), от тщательности распределения в массе полимера и от присутствия в композиции других компонентов.