Полівінілхлорид (ПВХ) – це полімерний матеріал, який отримують з мономеру вінілхлориду (C2H3Cl). ПВХ є одним з найбільш широко використовуваних полімерів у світі через свої унікальні властивості, які роблять його виразним матеріалом для багатьох застосувань.
Фізичні властивості
- Полівінілхлорид має дуже низьку водопоглинаність, що робить його відмінним матеріалом для використання у зовнішніх умовах.
- Він має високу міцність, довговічність та стійкість до зносу, що робить його добрим вибором для будівельних матеріалів та деталей.
- ПВХ є термопластичним матеріалом, тобто він може легко плавитися та формуватися в різні форми при високій температурі.
Хімічні властивості
Хімічні властивості полівінілхлориду (ПВХ) визначають його поведінку під час взаємодії з різними хімічними речовинами.
Деякі хімічні властивості ПВХ включають:
- Стійкість до кислот і лугів: ПВХ має високу стійкість до багатьох кислот і лугів, що робить його використанням у різних хімічних умовах. Однак деякі агресивні хімічні речовини, особливо органічні розчинники, можуть спричинити зм’якчення або розчинення ПВХ.
- Вплив нафти та олії: ПВХ має добру стійкість до нафти та олій, що робить його застосуванням в автомобільній промисловості для виробництва різних автомобільних частин.
- Сприятливі хімічні властивості: ПВХ має добру спротивність впливу води та пожежі, що робить його популярним матеріалом для внутрішніх та зовнішніх застосувань.
- Чутливість до ультрафіолетового випромінювання: ПВХ може бути чутливим до ультрафіолетового випромінювання, особливо при довготривалому впливі. Це може призводити до зниження міцності та зміни кольору матеріалу.
- Інші хімічні властивості: ПВХ може взаємодіяти з іншими хімічними речовинами, особливо за підвищеної температури. Наприклад, він може бути чутливим до амінів, органічних кислот, розчинників, а також реактивних хлоровмісних речовин.
Отримання
Полівінілхлорид (ПВХ) може бути отриманий через різні методи полімеризації вінілхлориду. Два основні методи отримання ПВХ – це суспензійна та масопереміщувальна (емульсійна) полімеризація.
1. Суспензійна полімеризація: Цей метод є найпоширенішим для виробництва ПВХ. Процес включає наступні кроки:
- Вінілхлорид подається у водний розчин з додаванням емульгаторів та ініціаторів, які сприяють полімеризації.
- Формується суспензія вінілхлориду у воді у вигляді краплин.
- За допомогою розумного контролю температури та стійкого збурення, відбувається полімеризація вінілхлориду у суспензії. Частинки полімеру утворюються у вигляді мікрогранул, які залишаються розподілені в воді.
- Утворений ПВХ знімають, вимивають, сушать та подрібнюють у гранули або порошок, які будуть використовуватись для виробництва кінцевих продуктів.
2. Масопереміщувальна (Емульсійна) полімеризація: Цей метод також використовується для отримання ПВХ, але він вимагає спеціальних умов та каталізаторів. Процес включає наступні кроки:
- Вінілхлорид та вода емульгуються разом за допомогою емульгаторів.
- За допомогою пероксидних каталізаторів починається полімеризація вінілхлориду в емульсії.
- Формується полімер у вигляді часток, які розподілені у воді.
- Завершений ПВХ знімають, вимивають та сушать.
Обидва методи мають свої переваги та використовуються в індустрії залежно від кінцевих продуктів, які потрібно виготовити. Після отримання ПВХ може бути додатково модифікований з різними добавками та стабілізаторами, щоб підвищити його властивості та розширити застосування.
Застосування
Полівінілхлорид (ПВХ) є одним з найбільш універсальних та широко використовуваних полімерних матеріалів у світі. Його унікальні фізичні та хімічні властивості роблять його популярним для різних застосувань у різних галузях. Ось деякі з основних застосувань ПВХ:
- Будівництво і будівельно-ремонтна галузь: ПВХ широко використовується для виготовлення водостічних систем, каналізаційних труб, підлогових покриттів, віконних профілів, облицювальних матеріалів, ролет, штор та інших будівельних матеріалів.
- Автомобільна промисловість: ПВХ використовується для виготовлення автомобільних ковриків, оббивки сидінь, декоративних панелей, кабельних оболонок, водонепроникних покриттів та інших деталей.
- Медична промисловість: Полівінілхлорид використовується для виробництва медичних інфузійних систем, трансфузійних трубок, катетерів, пластирів та інших медичних виробів.
- Електротехнічна промисловість: ПВХ використовується для виробництва ізоляційних матеріалів для дротів і кабелів, електроізоляційних стрічок, кабельних каналів та інших електротехнічних виробів.
- Упаковка: ПВХ використовується для виготовлення пластикових пакетів, плівок для упаковки продуктів, пластикових контейнерів.
- Реклама та вивіски: ПВХ використовується для виготовлення рекламних банерів, вивісок, плакатів та інших рекламних матеріалів.
- Текстильна та швейна промисловість: ПВХ використовується для виготовлення дощових плащів, штор, мішків, спортивних м’ячів, плащів та інших текстильних виробів.
- Інші застосування: Полівінілхлорид також використовується у виробництві іграшок, меблів, медичних рукавичок, покрівельних матеріалів, плівок для оранжерей та багатьох інших виробів.
Завдяки своїм властивостям та широкому спектру застосувань, ПВХ займає важливе місце у промисловості та повсякденному житті людей.
Переробка
Переробка полівінілхлориду (ПВХ) включає різні процеси, які дозволяють зберегти його як матеріал та використовувати знову для створення нових продуктів. Це має важливе значення для зменшення впливу ПВХ на навколишнє середовище та зниження відходів. Ось декілька методів переробки ПВХ:
- Механічна переробка: Цей метод передбачає подрібнення відходів ПВХ у дрібні частинки або гранули, які потім можуть бути використані для виготовлення нових виробів методом лиття, пресування або екструзії.
- Хімічна переробка: Деякі методи хімічної переробки ПВХ включають піроліз (тепловий розпад за високої температури), газифікацію (перетворення у газоподібний стан) та гідроліз (розклад за допомогою води). Ці процеси можуть допомогти перетворити відходи ПВХ в інші хімічні сполуки або енергію.
- Вторинна переробка: Відходи ПВХ можуть бути використані як вторинна сировина для виробництва різних продуктів, таких як пластикові панелі, кабельні канали, труби тощо. Цей підхід дозволяє ефективно використовувати відходи та знижує потребу у нових сировинах.
- Інженерна переробка: Деякі методи переробки використовують більш складні процеси, такі як реактивний відновлення ПВХ, щоб знову використовувати його для виробництва високоякісних продуктів.