Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Поливинилхлорид

Покупка
Артикул: 095584.02.99
В книге комплексно и системно изложена полная информация о ПВХ и полимерных материалах на его основе: получение и полимеризация мономеров; виды и назначение модификаторов ПВХ - стабилизаторов, смазочных веществ, пластификаторов и наполнителей, предназначенных для повышения прочности, ударной вязкости и других ствойств; компаундирование и технология ПВХ; эксплуатационные свойства ПВХ, включая огнестойкость и атмосферостойкость; проектирование изделий из ПВХ; применение ПВХ; вопросы экологии и, наконец, динамика производства и потребления полимера.
Поливинилхлорид: Справочник / Заиков Г.Е.; Под ред. Уилки Ч. - СПб:Профессия, 2012. - 728 с.ISBN 978-5-93913-153-7. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/773124 (дата обращения: 24.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.


С.E.Wilkes
J.W.Summers
C.E. Daniels (Eds.)




PVC
Handbook









With contributions by:
Mark T. Berard; A. William Coaker; Joseph A. Ccwfer; Carlos Cruz; Charles Daniels.. Rabeh Elleithy; Allen Godwin; Marcelo M. Hirschler, Thomas C. Jennings; Ronald C. Kaminski; Fred Krause; Leonard G. Krauskopf; James Lewis; Laurent Matuana; Andy Olah; John Patterson; Virgil PerceC; David J. Poledna; Ella Rebinovitch; Ashok Shah; David Smalley; William H. Starnes; Jr.; James W. Summers; James Throne; D'Lane Wisner; Donald E. Witenhafer; Joel Zazyczny.


HANSER
Hanser Publishers; Munich * Hauser Gardner Publications; Cincinnati

Ч. Уилки (ред.)
Дж. Саммерс (ред.)
Ч. Даниэле (ред.)





ПОЛИВИНИЛХЛОРИД
Справочник





            Марк Т. Берард Уильям Кокер, Джозеф А. Кауфер, Карлос А. Круз, Чарльз А. Даниэле, Ребе Эллеити, Ален Годвин, Марсело М. Хиршлер, ТомасК. Дженнингс, Рональд Камински, Фред Крауз, ЛеонардГ. Краускопф, Джеймс Льюис, Лоурен М. Матуана, Энди Олах,Джон Паттерсон, Верджил Персек, Дэвид Дж. Поледна, Элла Рабинович, Ашок Шах, Дэвид Смолли, Уильям X. Старнс, Джеймс У. Саммерс, Джеймс Л. Трон, ДиЛэйн Уиснер, Дон ал ьд Е. Вите нх афе р, Дж оел М. Заз ыз н ы

Перевод с английского
     под редакцией д-ра хим. наук, проф. Г.Е. Зайкова

: dEHT³
: Си’ЛЗЭЕУЕ-ЛЬНоК
: ПРОГРАММ
ПРОФЕССИЯ

Санкт-Петербург
2012

УДК 678.01;53
ББК 35.71 Ашл




П50 Поливинилхлорщ. Справочник/УилкиЧч Саммерс Джч Даниэле Ч. (ред).
     П ер. с англ, п одр ед Е Е 3 аиков а. — СП б: ЦОП < Профессия 2012 г — 728 с., ил.



ISBN 978-5-93913-153-7
ISBN 1-53990-379-4 (англ.)

       В русском переводе уникального справочника дан полный ебзор важнейших аспектов, связанных с производством, переработкой и применением поливинилхлорида. Рассмотрена история получения ПВХ, уникальные характеристики данного полимера, производство мономера н его полимеризация. Несколько глав посвящены дсбавкам к П ВХ, которые расширяют области применения последнего — это стабилизаторы, смазки, пластификаторы, технологические дсбавки, наполнители, армирующие наполнители, а также присадки к смесям и сплавам. Наряду со специальными ПВХ-смслами, рассмотрен хлорированный ПВХ. В книге описывается получение сополимеров, их свойства и процессы производства изделий на их основе. Также подробно рассмотрены такие важные свойства как воспламеняемость, возгораемость, стойкость к воздействию агмосф ерных условий, а также вопросы конструирования и эксплуатации изделий. О дна из глав посвящ ена вопросам защ иты окружающей среды, здоровья и безопасности жизни людей.
       Большой объем информации и универсальность справочника оценят как опытные технологи, конструкторы н инженеры, таки начинающие специалисты.

УДК 678.01; 53
ББК 35.71 Ашл




All ri^it reserved. Qari Hanser \^г1аД, Munich/FRG Authorised translation from the original English lan£ua£e edition published by Carl Hanser Verla£, Munich/FRG

Все права защищены.
                        Никакая ’-асть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то нн было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.







ISBN 1-53990-379-4 (англ.)
ISBN 973-5-93913-153-7

                      О Carl Hanser Verla£, Munich, 2 007
                        Изд-во <iПрофессиям, 2007
                                                 О ЦО П «Профессиям, 2012
                                                 ■О Перевод оформление: ЦО П « Профессиям ,2012

        Содержание

Предисловие к русскому изданию..............................................19
Предисловие.................................................................21

1.    Введение..............................................................22
1.1.  Химия и физическая структура..........................................22
      1.1.1. Сырье .........................................................22
      1.1.2. С одержание хлора и устойчивость к сгоранию....................23
      1.1.3. М орф ология полимеризации.....................................24
      1.1.4. Уникальность ПВХ при плавлении.................................24
      1.1.5. Свойства, которые зависят от состава и предыдущей переработки..25
      1.1.6. Винил — термопластичный эластомер (ТПЭ)........................25
      1.1.7. Параметр растворимости П В X и легкость компаундирования.......25
1.2.  И стория поливинилхлорида.............................................27
      1.2.1. Потребности общества...........................................27
      1.2.2. И ндустрия П ВХ - ответственность перед обществом..............28
      1.2.3. И сторические события..........................................28
            1.2.3.1. Хлор...................................................28
            1.2.3.2. Винилхлорид............................................28
            1.2.3.3. Полимеризация..........................................29
            1.2.3.4. Начало производства ПВХ................................29
            1.2.3.5. Пластиф ицированный ПВХ как термопластичный эластомер..29
            1.2.3.6. Провод н кабель .......................................30
            1.2.3.7. Трубопроводы н ф нтннгн................................30
            1.2.3.8. Материалы для наружной обшивки, окон н упаковки........31
            1.2.3.9. Междунарнсе общество инженеров по производству, переработке и применению пластмасс.............................31
            1.2.3.10. Устойчивость к атмосферным воздействиям...............32
            1.2.3.11. Воздействие винилхлорида и осторожное обращение с ним.32
            1.2.3.12. Переработка отходов...................................32
1.3.  Э ко комическая значимость............................................33
      1.3.1. Развитие промышленности П ВХ ..................................33
      1.3.2. ПВХ как главный термопластичный материал.......................34
      1.3.3. ПВХ как термопластичный эластомер..............................36
      1.3.4. ПВХ как технический термопласт.................................37
      Литература............................................................37

2.    Мономер винилхлорид...................................................40
2.1.  Общая информация......................................................40
2.2.  Введение..............................................................40
2.3.  Физические свойства...................................................41
2.4.  Реакции винилхлорида..................................................42
      2.4.1. Полимеризация..................................................42
      2.4.2. Реакции замещения по связи углеро д-хлор.......................42
      2.4.3. Окисление......................................................44
      2.4.4. Реакции присоединения..........................................45
      2.4.5. Фотохимия......................................................46
      2.4.6. Пиролиз........................................................47
2.5.  Производство..........................................................48

Содержание

      2.5.1. Прямое хлорирование этилена...................................48
      2.5.2. О ксихлорирование этилена.....................................51
2.6.  Очистка этилендихлорида перед пиролизом..............................55
2.7.  Пиролиз этилендихлорида до винилхлорида..............................56
2.8.  Удаление побочных продуктов..........................................58
2.9.  Э ко комические аспекты..............................................59
2.10. Э кологические ф акторы..............................................62
2.11. Направления развития технологии......................................64
2.12. Технические требования...............................................68
2.13. Ф акторы здоровья и безопасности.....................................68
      Литература...........................................................70

3.    Полимеризация........................................................77
3.1.  Основные положения...................................................77
3.2.  Общее представление о процессе в суспензии...........................81
      3.2.1. Полимеризация.................................................81
      3.2.2. Отпаривание...................................................86
      3.2.3. Центриф угирование............................................87
      3.2.4. С ушка и сортировка...........................................88
3.3.  О бщие сведения о процессе в массе...................................88
3.4.  С пециальные понятия.................................................91
      3.4.1. Кинетика полимеризации........................................91
      3.4.2. С трукгура и ф ормированне частицы полимера...................93
      3.4.3. Перемешивание и дасперсанты...................................95
      3.4.4. Регенерация винилхлорида......................................97
      3.4.5. Увеличение производительности реактора........................98
      3.4.6. Дефекты цепи и термостойкость................................101
      3.4.7. Расширение диапазона молекулярных масс.......................102
      3.4.8. Сополимеризация..............................................103
3.5.  Выводы..............................................................104
3.6.  М икросуспензионная и эмульсионная полимеризации....................105
      3.6.1. М икросуспензионная полимеризация винилхлорида в сравнении с полимеризациями в эмульсии и суспензии........................... 106
      3.6.2. Методика эксперимента и различные варианты...................106
      3.6.3. Э мульсионная полимеризация винилхлорида в сравнении с микросуспензионной или суспензионной полимеризацией ПВХ...........107
3.7.  Процесс периодической полимеризации.................................108
3.8.  Другие аспекты микросуспензионной и эмульсионной полимеризаций П В X.108
      3.8.1. Системы ПАВ..................................................108
      3.8.2. Инициаторы...................................................109
      3.8.3. Вода.........................................................109
      3.8.4. Сополимеры....................................................109
3.9.  Микросуспензия первичных частиц.....................................110
      3.9.1. Эмульсия первичных частиц....................................110
3.10. Молекулярная масса..................................................112
3.11. Оборудование полимеризации..........................................112
      3.11.1. Гомогенизатор...............................................112
      3.11.2. Корпус реактора.............................................112
      3.11.3. Смешение.....................................................ИЗ
      3.11.4. Отвод тепла.................................................114

Содержание

7

3.12. О бору дование для последующей переработки............................115
      3.12.1. Удаление остаточного винилхлорида (отпаривание)...............116
      3.12.2. Сушка........................................................ 117
      3.12.3. Измельчение.................................................. 118
      3.12.4. Упаковка..................................................... 118
3.13. Качество продукта.....................................................118
3.14. Безопасность и окружающая среда...................................... 119
      Литература............................................................120

4.    Стабилизаторы и смазочные материалы ПВХ...............................121
4.1.  Введение..............................................................121
4.2.  Мировой рынок стабилизаторов и смазок ПВХ............................ 122
4.3.  Структура и деградация ПВХ........................................... 123
4.4.  Общие положения о стабилизации ПВХ....................................126
4.5.  Общие положения о смазывании ПВХ..................................... 128
4.6.  Свинцовые стабилизаторы...............................................129
      4.6.1. История стабилизаторов на основе свинца........................129
      4.6.2. Производство свинцовых стабилизаторов......................... 131
      4.6.3. Механизм стабилизации свинцом................................. 132
      4.6.4. Н аиболее широко применяющиеся свинцовые стабилизаторы........ 133
      4.6.5. С ильные н слабые стороны свинцовых стабилизаторов.............133
      4.6.6. Уровни использования свинцового стабилизирующего /смазочного материала............................................................ 135
4.7.  О ловоорганические стабилизаторы......................................135
      4.7.1. И стория оловоорганических стабилизаторов......................136
      4.7.2. Производство оловоорганического стабилизатора..................139
      4.7.3. М еханизм стабилизации оловоорганическими соединениями........ 140
      4.7.4. Коммерческое значение оловоорганических стабилизаторов.........141
      4.7.5. Синергетические дсбавки для оловоорганических стабилизаторов...142
      4.7.6. С называющая способность оловоорганических стабилизаторов......143
      4.7.7. Преимущества и недостатки оловоорганического стабилизатора.... 144
      4.7.8. Уровни использования оловоорганического стабилизатора/смазки... 144
4.8.  Смешанные металлические стабилизаторы................................ 145
      4.8.1. И стория стабилизаторов на основе смешанных металлов.......... 145
      4.8.2. Производство соединений смешанных металлов.................... 147
      4.8.3. М еханнзм стабилизации смешанными металлами.................... 148
     4.8.4. С инергетические дсбавки стабилизаторов на основе смешанных металлов.................................................... 151
            48.4.1. Сложные эпоксиэфиры.................................... 153
            48.4.2. Фосфитные сложные эфиры.................................153
            48.4.3. Второстепенные органические синергетические дсбавки.....156
            48.4.4. Н еорганические поглотители кислоты.....................156
      4.8.5. Преимущества и недостатки смешанных металлов...................156
     4.8.6. Уровень использования стабилизатора на основе смешанных металлов/смазки........................................................157
4.9.  Смазки для ПВХ........................................................158
      4.9.1. Внутренние и внешние смазки....................................159
      4.9.2. Трехразрядная классиф икация смазок............................160
      4.9.3. Взаимодействие между смазками..................................162
      4.9.4. Взаимодействие между стабилизатором и смазкой..................165

Содержание

      4.9.5. Смазывающие стабилизаторы......................................166
      4.9.7. Стабилизатор и смазка в одном составе..........................166
      4.9.8. Источники получения смазок.....................................168
            49.8.1. Нефтяные воски..........................................168
            49.8.2. Синтетические углеводородные воски......................168
            49.8.3. Минеральные воски.......................................169
            49.8.4. Натуральные триглицериды................................170
4.10. Испытания стабилизаторов и смазок.....................................171
      4.10.1. Испытания стабильности в печи.................................172
      4.10.2. Влияние прессования на прозрачность и цвет................... 173
      4.10.3. Динамическое измельчение......................................173
      4.10.4. Испытание стабильности в реометре с крутящим моментом.........174
      4.10.5. Тест на плакирование..........................................174
      4.10.6. Тест на летучесть.............................................175
      4.10.7. Тесты на совместимость........................................176
      4.10.8. Несовместимости стабилизатор-стабилизатор.....................177
4.11. Поставщики стабилизаторов и смазок для ПВХ............................177
4.12. Влияние стабилизаторов ПВХ на окружающую среду........................177
      4.12.1. Общие проблемы окружающей среды...............................179
      4.12.2. Защита окружающей среда при использовании свинца..............180
      4.12.3. Защита окружающей среда при использовании кадмия..............181
      4.12.4. Защита окружающей среда при использовании бария...............182
      4.12.5. Защита окружающей среда при использовании оловоорганических соединений...........................................................183
      4.12.6. Стабилизаторы, основанные на пищевых добавках.................184
4.13. Химия процессов деградации и стабилизации.............................187
4.14. М еханизм термического дегидрохлорирования............................188
      4.14.1. Термически нестабильные структурные дефекты...................188
      4.14.2. Гипотетические лабильные структуры............................190
      4.14.3. Удлинение полиеновых последовательностей..................... 191
            4.14.3.1. Ионные пары/квазиионный механизм......................191
            4.14.3.2. Другие возможные механизмы............................192
            4.14.3.3. Автокатализ...........................................193
4.15. Термическая стабилизация..............................................195
      4.15.1. Общие механизмы...............................................195
      4.15.2. Стабилизаторы .содержащие металлы.............................195
      4.15.3. Органические стабилизаторы....................................196
            4.15.3.1. Состабилизаторы.......................................196
            4.15.3.2. Ведущие стабилизаторы (тиолы сложных эфиров)..........197
      Литература............................................................200

5.    Пластификаторы........................................................204
5.1.  Введение..............................................................204
5.2.  Экскурс в историю.....................................................204
5.3.  Механизмы пластификации...............................................205
5.4.  Типы пластификаторов..................................................207
5.5.  Действие пластификатора.............................................. 214
5.6.  Эффективность пластификатора..........................................218
5.7.  Низкая температура................................................... 220
5.8.  Действие (скоротечность) пластификаторов..............................221

Содержание

9

5.9.  Растворяющая способность, смешиваемость или совместимость............ 224
5.10. Технологичность...................................................... 225
5.11. Рынок пластификаторов................................................ 225
5.12. Влияние пластиф икаю ров на здоровье человека.........................227
5.13. Будущее пластификаторов...............................................230
      Литература............................................................231

6.    Технологические добавки и пластификаторы..............................233
6.1.  Технологические добавки.............................................. 233
      6.1.1. Введение...................................................... 233
      6.1.2. Развитие.......................................................233
      6.1.3. Роль технологических добавок в ПВХ ............................235
            6.1.3.1. Повышение гомогенности расплава....................... 235
            6.1.3.2. Гомогенность расплава.................................. 2 37
            6.1.3.3. Прочность, растяжимость н эластичность расплава....... 239
      6.1.4. Преимущества технологических добавокв ПВХ......................240
            6.1.4.1. Экструзия............................................. 240
            6.1.4.2. Экструзия вспенненых материалов........................241
            6.1.4.3. Каландрование/термоф ормованне........................ 241
            6.1.4.4. Литье под давлением................................... 242
            6.1.4.5. Выдувное формование................................... 244
      6.1.5. Поставщики технологических добавок............................ 245
6.2.  Эластификаторы....................................................... 245
      6.2.1. Введение...................................................... 245
      6.2.2. Развитие.......................................................246
      6.2.3. Испытание жесткости и ударопрочности.......................... 247
            6.2.3.1. Метод................................................. 247
            6.2.3.2. Роль плавления (гелеобразование).......................251
      6.2.4. Теория эластификации.......................................... 254
      6.2.5. Эластификаторы — функционирование, особенности, типы...........259
            6.2.5.1. Модиф икаторы с предопределенным размером частиц.......260
            6.2.5.2. Промежуточные модиф икаторы........................... 262
            6.2.5.3. Модификаторы с непредопределенным размером частиц......263
            6.2.5.4. Другие типы модиф икации.............................. 264
      6.2.6. Выбор эластификаторов......................................... 264
      6.2.7. Источники коммерческой информации............................. 266
      Литература............................................................267

7.    Наполнители и армирующие добавки......................................270
7.1.  Минеральные наполнители матрицы ПВХ.................................. 270
      7.1.1. Введение...................................................... 270
      7.1.2. Свойства минералов.............................................270
      7.1.3. Свойства частицы.............................................. 271
            7.1.3.1. Распределение частиц по размеру........................271
            7.1.3.2. Площадь поверхности................................... 272
            7.1.3.3. Оптические характеристики............................. 273
            7.1.3.4. Цвет...................................................273
            7.1.3.5. Соотношение геометрических размеров....................274
            7.1.3.6. Удельная масса / плотность............................ 274
            7.1.3.7. Твердость по Моссу.................................... 275

Содержание

            7.1.3.8. Упаковочная фракция частиц.............................275
      7.1.4. Промышленные минеральные наполнители и армирующие агенты.......276
            7.1.4.1. Карбонат кальция (СаС О ^).............................276
            7.1.4.2. Каолин (А1₂0э • 2SiO₂ -2Н₂О)...........................276
            7.1.4.3. Тальк [M^SiOₗₒ(OH)₂]...................................277
            7.1.4.4. Слюда [K₂M(Al₂Si₆Oj(OH)4] (где М - А1,Бе,илиМ^)........277
            7.1.4.5. Барит (BaSO^)..........................................278
            7.1.4.6. Волластонит [CaSiO J...................................279
            7.1.4.7. Сульфат кальция [CaSO₂ • 2 Н₂0]........................279
            7.1.4.8. Сиенит нефелина/полевой шпаг...........................279
            7.1.4.9. Стеклянные микросферы..................................279
      7.1.5. Использование и разработка для смесей ПВХ..................... 280
      7.1.6. Обработка поверхности и технология связующих составов..........282
            7.1.6.1. Стеараты...............................................283
            7.1.6.2. Цирконаты, титанаты и циркоалюминаты...................283
            7.1.6.3. Силаны.................................................283
      Литература............................................................284
7.2.  Натуральные наполнители        для матрицы ПВХ........................284
      7.2.1. Введение.......................................................284
      7.2.2. Характеристики натуральных волокон.............................286
            7.2.2.1. Структура древесины....................................286
            7.2.2.2. Химический состав древесины............................287
      7.2.3. Композиты ПВХ с натуральными волокнами.........................288
            7.2.3.1. Влияние технологических условий переработки............290
            7.2.3.2. Влияние дсбавок, присутствующих в составах.............291
            7.2.3.3. Вспенивание композитов ПВХ/натуральные волокна.........302
            7.2.3.4. Износостойкость композитов ПВХ с натуральными волокнами... 307
      Литература............................................................310

8.    Смеси и сплавы на основе ПВХ..........................................314
8.1.  Введение..............................................................314
8.2.  Смеси ПВХ с высокой термостойкостью...................................316
      8.2.1. Сополимеры глугаримида.........................................316
      8.2.2. Акрилонитрил-Бутадиен-Стирольные (АБС) смеси...................317
      8.2.3. Suprel.........................................................317
      8.2.4. Смеси со полимера стирола и малеинового ангидрида (С МА).......318
8.3.  Эластичные смеси ПВХ..................................................318
      8.3.1. Смеси сополимеров бутадиена и акрилонитрила....................319
      8.3.2. Смеси поликетонов..............................................323
8.4.  Агенты, улучшающие совместимость (компабилизатор).....................323
8.5.  Выводы................................................................324
      Литература............................................................325

9.    П роцесс ы п ри готов ле н и я смесе й................................326
9.1.  Введение..............................................................326
9.2.  Связь между полимеризацией и приготовлением смеси ....................327
9.3.  Смешение компонентов в форме порошков.................................328
      9.3.1. Роль высокоскоростного смешения................................328
      9.3.2. Проблемы агломерации при высокоскоростном смешении.............331
      9.3.3. Реш ения проблемы агломерации при высокоскоростном смешении....331

Содержание

11

      9.3.4. Течение и упаковка порошка.................................... 332
      9.3.5. Удаление мономера винилхлорида ............................... 333
      9.3.6. Добавление пластификатора......................................333
9.4.  Распределение и дисперсия ингредиентов................................335
      9.4.1. Э ф ф екгнвнсе диспергирование.................................336
            9.4.1.1. Межф азное натяжение при диспергировании.............. 336
            9.4.1.2. Совместимость материалов при дисперсии................ 336
            9.4.1.3. Работа по удлинению при дисперсии..................... 337
      9.4.2. Температурные требования.......................................340
      9.4.3. Предотвращение сдвигового нагревания.......................... 342
9.5.  Переработка порошка двухшнековой экструзией.......................... 344
9.6.  Переработка порошка в композицию с помощью закрытого порционного
      смесителя (смеситель Бенбери) и вальцов.............................. 345
9.7.  Переработка порошка в композицию в закрытом смесителе непрерывного
      действия н на вальцах................................................ 346
9.8.  Переработка порошка в композицию в ходе одношнекового смешения........ 3 48
9.9.  Переработка порошка в композицию на одношнековом экструдере с возвратно-поступательным движением шнека................................. 349
9.10. Переработка порошка в композицию смешением в двухшнековом экструдере .... 351
9.11. Выводы................................................................352
      Литература............................................................353

10.   Эластичный ПВХ........................................................354
10.1. Источники.............................................................354
10.2. Типы полимеров ПВХ, используемых в эластичных приложениях.............355
10.3. Строение частиц ПВХ, используемых в производстве эластичных изделий...358
10.4. Предпочтительные способы производства эластичного ПВХ................ 361
10.5. Составление смесей эластичного ПВХ....................................364
      10.5.1. Разработка рецептуры..........................................364
      10.5.2. Общие проблемы разработки рецептуры.......................... 364
      10.5.3. Свойства, обычно определяемые для полужестких и эластичных продуктов из П ВХ.................................................... 367
10.6. Дсбавки, используемые в композициях эластичных ПВХ................... 370
      10.6.1. -Жидкие пластификаторы н твердые эластнфнкаторы.............. 370
      10.6.2. Стабилизаторы на основе свинца................................374
      10.6.3. Смешанные металлические стабилизаторы........................ 376
      10.6.4. Наполнители.................................................. 377
      10.6.5. Смазки........................................................381
      10.6.6. Светсстабилизаторы............................................381
      10.6.7. Ингибиторы горения и присадки, снижающие дымность............ 384
      10.6.8. Другие дсбавки................................................385
10.7. Изделия из эластичных и полужестких ПВХ.............................. 385
10.8. Технические требования и контроль качества изделий из эластичных ПВХ.. 404
      10.8.1. Прочность на растяжение после старения в печи................ 404
      10.8.2. Термостабильность, измеряемая крутильным вискозиметром....... 406
      10.8.3. Вязкость расплава.............................................406
      10.8.4. Твердость.....................................................407
      10.8.5. Низкотемпературная хрупкость................................. 407
      10.8.6. Совместимость пластификаторов.................................408
      10.8.7. Влага........................................................ 408

Содержание

      10.8.8. Грубая дисперсия, загрязнение и смоляные гели..............409
      10.8.9. Небольшие дефекты и поверхностные явления..................409
10.9. Нормативные вопросы................................................409
10.10. Тенденции дальнейшего развития ...................................409
      Литература.........................................................410

11.   ПВХ специального назначения........................................412
11.1. Дисперсионные и смешанные смолы....................................413
11.2. Порошковые смолы...................................................420
      11.2.1. ПВХ для порошковых покрытий н пресс-порошок................420
11.3. Специальные суспензионные смолы на основе ПВХ .................... 421
      11.3.1. Смолы сверхвысокой молекулярной массы......................422
      11.3.2. Сверхвысокоабсорбирующие смолы.............................423
      11.3.3. Магирующиесмолы........................................... 426
      11.3.4. Специальный класс эмульсионных смол........................426
11.4. Сополимерные смолы.................................................428
      11.4.1 Традиционные ВХ/ВАц сополимеры..............................429
      11.4.2. Полимеры, полимеризуемые в растворе........................429
      11.4.3. Эластомерные смолы.........................................430
11.5. Обзор хлорированных ПВХ-материалов и областей их применений........431
      11.5.1. Введение...................................................431
      11.5.2. Процесс хлорирования.......................................432
      11.5.3. Хлорированные поливинилхлоридные композиции................434
      11.5.4. Применение хлорированных полихлорвиниловых композиций......434
            11.5.4.1. Водоснабжение при повышенных температурах..........435
            11.5.4.2. Обращение с коррсоионно-опасными жидкостями при повышенных температурах...................................439
            11.5.4.3. С нстемы пожаротушения на основе изделий ХП В X....440
            11.5.4.4. Другие изделия на основе ХПВХ......................442
      11.5.5. Заключение.................................................442
      Литература.........................................................442

12.   физические свойства ПВХ............................................444
12.1. Введение...........................................................444
12.2. Характеристика на молекулярном уровне..............................444
12.3. Характеристика на уровне частиц....................................448
12.4. Характеристика П В Х-компаундов....................................453
12.5. Типичные лабораторные требования к определению характеристик.......463
12.6. Другие свойства....................................................464
12.7. Заключение.........................................................466
      Литература.........................................................466

13.   Горючесть и термоустойчивость......................................468
13.1. Введение...........................................................468
13.2. Тепловое разрушение и термическое разложение.......................468
13.3. Термическое разложение и термоустойчивость.........................473
13.4. Поведение при горении: общие положения.............................473
13.5. Свойства при нагреве и соответствующие методы испытаний............475
      13.5.1. Воспламеняемость...........................................475
      13.5.2. Простота тушения.......................................... 490

Содержание

13

      13.5.3. Горючесть....................................................492
      13.5.4. Распространение пламени......................................494
      13.5.5. Выделение тепла..............................................499
      13.5.6. Задымленность ...............................................508
13.6. Ингибирование горения и подавление дама............................. 514
      13.6.1. Токсичность дама.............................................517
      13.6.2. Моделирование пожаров и оценка опасности пожара..............520
      Литература...........................................................520
      Приложение 1. Определения пожарной безопасности......................526
     Приложение 2. Значение основных пожарных свойств для конического калориметра.......................................... 530

14.   Разрушение ПВХ под влиянием атмосферных воздействий..................531
14.1. Введение.............................................................531
14.2. Механизм атмосферного воздействия....................................531
14.3. Сравнение влияния атмосферных явлений на ПВХ и другие полимеры.......535
14.4. М етода испытаний устойчивости к воздействию атмосф ерных явлений...5 37
      14.4.1. Подвергание внешнему воздействию вне помещений...............537
      14.4.2. Ускоренная лабораторная экспозиция ..........................538
      14.4.3. Стандарты на основе испытаний на воздействие атмосферных явлений ... 539
14.5. Ф акторы, воздействующие на эксплуатационные свойства ПВХ при работе вне помещений...................................................539
      14.5.1. Стабильность цвета...........................................539
            14.5.1.1. Стабилизаторы....................................... 540
            14.5.1.2. Красители............................................542
            14.5.1.3. Влияние карбонагакальциянаустойчивость квоздействию атмосферных явлений .......................................... 545
            14.5.1.4. Влияние условий переработки на устойчивость цвета к воздействию атмосф ерных явлений.............................545
      14.5.2. С охранение ударной прочности................................547
            14.5.2.1. Смола ПВХ........................................... 547
            14.5.2.2. Эластификатор........................................547
            14.5.2.3. Стабилизатор ....................................... 548
            14.5.2.4. Наполнитель .........................................548
            14.5.2.5. Условия переработки смеси............................550
      14.5.3. Стабильность геометрических размеров ....................... 550
            14.5.3.1. Свойства материала ..................................551
            14.5.3.2. Влияние конструкции изделия......................... 553
14.6. С овременные тенденции в промышленности..............................554
14.7. Заключение ......................................................... 556
      Литература.......................................................... 556

15.   Переработка ПВХ......................................................558
15.1. Введение.............................................................558
15.2. Производство изделий на основе жесткого ПВХ..........................560
      15.2.1. Экструзия................................................... 560
            15.2.1.1. Одношнековый экструдер...............................
            15.2.1.2. Двухшнековый экструдер...............................564
            15.2.1.3. С равнение цилиндрических и конических двухшнековых экструдеров................................................... 567

Содержание

            15.2.1.4. Движение расплава кэкструзиоиной головке..............568
            15.2.1.5. Экструдер с шестеренчатым насосом.....................569
            15.2.1.6. Общие понятия о конструкции экструзионной головки.....570
            15.2.1.7. Экструзия вспененных изделий..........................576
            15.2.1.8. Калибровка и отвод....................................579
      15.2.2. Каландрование.................................................580
      15.2.3. Литье под давлением.......................................... 583
            15.2.3.1. Термо пласт автомат.................................. 584
            15.2.3.2. Конструкция литьевой формы............................588
      15.2.4. Раздувнсе формование..........................................592
            15.2.4.1. Экструзионно-раздувноеформование......................592
            15.2.4.2. Литье с раздувом......................................598
      15.2.5. Термоформование...............................................599
            15.2.5.1. Термоформование тонкого листа.........................599
            15.2.5.2. Терформование толстого листа..........................608
      15.2.6. Прессование с высокочастотным нагревом........................612
15.3. Переработка композиционных полимерных материалов на основе ПВХ........614
      15.3.1. Наполнители...................................................614
      15.3.2. Вспененный ПВХ................................................617
      15.3.3. Влияние наполнителей н армирующих агентов на вязкость.........620
      15.3.4. Влияние растворенных газов на вязкость........................623
      15.3.5. Роль добавок..................................................623
15.4. ПереработкаПВХ-содержащих полимеров.................................. 624
      15.4.1. Хлорированный ПВХ.............................................624
      15.4.2. ПВХ-АБС.......................................................625
      15.4.3. ПВХ-ПММА......................................................626
15.5. Переработка пластифицированного ПВХ...................................626
      15.5.1. Переработка в жидком состоянии................................627
            15.5.1.1. Нанесение покрытий....................................627
            15.5.1.2. Ф ормование полых изделий заливкой и медленным вращением формы.................................................629
            15.5.1.3. Центробежное формование...............................629
      15.5.2. Переработка мягких материалов.................................633
      15.5.3. Переработка полужестких материалов............................634
            15.5.3.1. Экструзия.............................................634
            15.5.3.2. Раздувнсе формование................................. 634
            15.5.3.3. Литье под давлением...................................635
15.6. Способы соединения деталей............................................635
      15.6.1. Ультразвуковая сварка.........................................635
      15.6.2. Сварка растворителем..........................................635
      15.6.3. Сварка нагретым инструментом..................................636
      15.6.4. Механическое крепление........................................637
Литература............................................................637

16.   Конст ру и рова н ие из дел ий........................................642
16.1. Введение..............................................................642
16.2. Производство хорошего изделия.........................................642
16.3. Конструирование изделий для литья под давлением...................... 644
16.4. Влияние технологических параметров переработки........................646
16.5. Свойства материалов отлитых изделий...................................650

Содержание

15

16.6. Влияния условий эксплуатации........................................655
16.7. Заключение ........................................................ 656
      Литература..........................................................657

17.   Облает ипримененияП ВХ: ста нда рт ы и нор мы, соста в ы
      исходи ых композ и ци й.............................................659
17.1. Введение............................................................659
      17.1.1. Источники информации в различных областях применения........661
            17.1.1.1. Организации.........................................661
            17.1.1.2. С тандарты и нормативы............................. 662
17.2. Трубы...............................................................663
      17.2.1. Организации................................................ 663
      17.2.2. Системы водоснабжения.......................................663
      17.2.3. Дренаж, слив и вентиляция...................................664
      17.2.4. Составы исходных композиций.................................664
17.3. Строительство.......................................................665
      17.3.1. Сайдинг.....................................................665
      17.3.2. Окнаидвери..................................................667
            17.3.2.1. Заборы и перила.....................................668
            17.3.2.2. Настилы............................................ 668
      17.3.3. Напольные покрытия .........................................669
      17.3.4. Однослойные кровельные материалы........................... 669
      17.3.5. Другие строительные изделия.................................670
            17.3.5.1. Настенные покрытия................................. 670
            17.3.5.2. Прокладочный материал для захоронений отходов.......670
            17.3.5.3. Расширительные соединения.......................... 670
17.4. Потребительские товары и предметы домашнего сбихода.................670
      17.4.1. Эластичные изделия..........................................672
17.5. Упаковочные материалы.............................................. 673
17.6. Электротовары/электроника...........................................673
      17.6.1. Кабель-каналы...............................................676
17.7. Транспорт/автомобили................................................676
17.8. Другие приложения...................................................676
      17.8.1. Медицинские изделия........................................ 676
      17.8.2. Покрытия................................................... 677
17.9. Организации.........................................................677
      Литература..........................................................680

18.   П ВХ: безопасност ь, охра на окружа ю ще й с ре д ы и здо ро вь я...681
18.1. Введение............................................................681
      18.1.1. Размер производства и показатели безопасности.............. 681
18.2. О бзор нормативных документов по мономерам н полимерам
      (ДХЭ, МВХ.ПВХ)......................................................6S2
      18.2.1. Выбросы в окружающую среду в США........................... 683
      18.2.2. Допустимые концентрации в воздухе вблизи предприятий........683
      18.2.3. С одержание в рабочей зоне..................................683
      18.2.4. Диоксины....................................................684
18.3. Процессы компаундирования.......................................... 686
      18.3.1. Исходные материалы..........................................686
            18.3.1.1. ПВХ смолы: безопаснее обращение.................... 686

Содержание

            18.3.1.2. ХПВХ.....................................................688
            18.3.1.3. Стабилизаторы............................................689
            18.3.1.4. Пластификаторы...........................................691
      18.3.2. Технологические операции.........................................692
            18.3.2.1. Производство и материалы: смола и компаундирование.......692
            18.3.2.2. С одержание вредных веществ н выбросы в рабочей зоне.....697
            18.3.2.3. Безопасность.............................................697
            18.3.2.4. Пыль ПВХ.................................................698
      18.3.3. Изготовление изделий.............................................698
            18.3.3.1. Общие сведения...........................................698
            18.3.3.2. Факторы опасности, связанные с оборудованием.............699
18.4. Применение...............................................................700
      18.4.1. Строительство....................................................701
            18.4.1.1. Трубы и фитинги..........................................701
            18.4.1.2. Сайдинг, окна и заборы/наотилы/перила....................703
      18.4.2. Упаковка.........................................................708
      18.4.3. Медицинские изделия..............................................710
      18.4.4. Автомобили.......................................................711
      18.4.5. Игрушки..........................................................713
      18.4.6. Безопасность и токсичность при сгорании..........................714
18.5. Завершение срока эксплуатации............................................717
      18.5.1. Сокращение отходов, повторное использование и переработка........717
      18.5.2. Сжигание.........................................................721
      18.5.3. Захоронение......................................................721
      Литература...............................................................721

        Сведения об авторах


Чарльз ’>йлкн                        Ребе Эллентн                               
President, Pilgrim Group             Elastollan TP U BAS F Corporation          
2141 Pilgrim Way Akron, 0 H 44313    16 09BiddleAve            M14319 2         
(330) 364-7973                       rh elleit hy@yaho о с о m                  
wi lkes@epi c pol у о гX             Ален Годвин                                
Джеймс Саммерс                       ExxonMobil Chemical                        
РЭ Consultants                       5200 Bayway Drive Baytown,                 
29751 Vkt-lf Road                    TX77520-2101                               
Bay Village, 0 H 4414 0 -13 6 5      (231) 334-1015                             
(440) 335-1966                       all end •Xodwin@exxonmobil.com             
jws 1966@ameritech.net               M ape ело Хнршлер                          
Чарльз Даннэлс                       GBH International                          
Materials Performance Consulting     2 Friar's Lane                             
242 Sunset Road                      Mill Valley, CA 94941                      
Avon Lake, OH 44012                  (415) 3,33-3273                            
(440) 933-2146                       X,bhint@ ao 1 e о m                        
dan ielsc @c о me ast. net           Томас Дженнингс                            
Марк Берард                          13 2 00 South Park Boulevard               
DuPont Dow Elastomers, LLC           Shaker Heists, OH 44120                    
ВЩ. 2307, LAHi^iway 1                (216) 921-7990                             
Plaquemine, LA70765                  TomCJenninXS@aol.com                       
(225) 353-3413                                                                  
mark. t. berar d@dupo nt - do wc о m Рональд Камннсхн                           
                                     РЭ Consultants                             
Уильям Кокер                         3 2336 Brandon Place Avon Lake, 0 H 44 012 
6726 Chadbourne Drive                (440 ) 933-3942                            
North Olmsted, OH 44070              buckaron@msn.com                           
(440 ) 235-4 1 01                    Фред Крз                                   
2coaker@att.net                      6334 Gale Driv= Seven Hills, OH 44131      
Джозеф Кауфер                        (216) 524-3936                             
CPC Cowfer Consulting                fkrause7@c ompus erve.com                  
522 Rockwood Court Avon Lake,        Леонард Краускопф                          
OH44012                              Vinyl ConsultinX Co., Inc.                 
(440) 930-5334                       13919 Woodland Ridxe Av=nue Baton RouXx, LA
jcowfer@comcastnet                   70316-2734                                 
Карлос Круз                          (225) 752-7675                             
Rohm rSr Haas Company                lenkrauskopf@cox.net                       
727 Norristown Road                  Джеймс Льюнс                               
P.O. Box904                          PolyOne Corporation                        
Spring House, PA 19477               PolyOne Center Avon Lake, 0 H 44 012       
(215 ) 641-7373                      (440) 930-3032                             
ccru3@rohmhaas. com                  J ames. Lewi s@po lyo ne c om              


Сведения об а вторах

Лоурен Матуана
Collep of Apiculture And. Natural Resources Department of Forestry
2 6 Natural Resources
Michipn State University
East Lansing, MI 43324-1222
(517) 353-4616
matu ana@ms u ed u

Эндн Олах
Noveon, Inc.
9911 Brecksville Road Brecksville, OH 44141
(216) 447-7331
andyolah@noveoninc com

Джон Паттерсон
Consultant
3126 Fairfield Street
Philadelphia, LA 19136
(215) 464-2450
j patt@veri20n.net

Дзвнд Поледна
PolyOne Corporation
PolyOne Center Avon Lake, О H 44 012
(440) 930-1533
david .poledna@polyonec om

Элла Рабинович
P3 Consultants
31925TracyLane
Solon, О H 44139 (44 0) 243- 2739
ella. r abinovitch@adelphia. net

Ашок Шах
12131 Park diff Rd Stronpville, О H 44136
(440) 572-3794
Ashok.shah@sbc global, net

Дзвнд С^соллн
Management Consultant
5719 Ha ven woods Houston, TX 77066
(231) 530-33 1 0
smal leyS@s wbell. net

Уильям Старнс
Collep of William & Mary Department of Chemistry Williamsburg VA 23137 -379 5 (757) 221-2552 wh star @wm. edu

Дженмс Саммерс
РЭ Consultants 29751 Vhblf Road Bay Village, О H 4414 0 -13 6 5 (440) 335-1966 jws 1966@ameritech.net

Дженмс Трон
Sherwood Technolopes, Inc.
1797 Santa Barbara Drive Dunedin, FL 34693-3347 (727) 734-5031 throne@fbamandfbrm.com

ДнЛэнн 34тнер
D'Lane Wisner & Associates, LLC-3407 Antony Drive
Broadview Heights, О H 44147 (440) 717-9594 dlw isn er@c о x ne t

Дональд Внтенхаф ер
Donald Е. Witenhafer, Ph.D., Inc.
6045 Glenn barr Place Dublin, О H 43017
(614) 761-3303
Witenhaferd@c sc om

Джо ел Заэьтэньт
Imerys Performance Minerals 100 Mansell Court, Suite 300 Roswell, GA 30076 (770 ) 645-3 6 64 j zazyc zn y@ imerys. с о m

            Предисловие к русскому изданию


                        Изучать что-либо и не задумываться над выученным — абсолютно бесполезно.
Задумываться надчем-либо, не изучив предмета раздумий,
опасно.
Конфуций

Поливинилхлорид (ПВХ) — один из самых многотоннажных полимеров, который про изв одится вов сем мире. Боль шое пр оизв одств о П В X о бусл овл ено рядом фа кто -ров, в том числе: доступностью исходного сырья, относительной легкостью и дешевизной его производства, хорошими физико-механическими свойствами, огромными возможностями по его применению в технике, сельском хозяйстве и быту
  Однако у ПВХ в последние два десятилетия появился недруг» — это движение <<зеленых»за охрану окружающей среды. Представители •этого движения утверждают: <В ПВХ есть хлор, а если он есть, то рано или поздно он попадет в стратосферу и разрушит озонный слой, который пр ед охраняет человечество от жесткого ультрафиолета солнца».
  Сторонники ПВХ парируют <ПВХ очень стабильный полимер и его разложение (с выделением хлористого водорода — соляной кислоты) идет очень медленно, а значит и влияние продуктов разложения ПВХ будет минимальным».
  Противники ПВХ — сторонникам: <Да, это так, но изделий из ПВХ много, а поэтому эффект от его разложения будет значительным».
  Это долгий спор, где каждая сторона выдвигает весомые аргументы. Я сторонник ПВХ и поэтому постараюсь объяснить противникам, что их волнения беспочвенны и неуместны. Прежде всего, о разложении озонного слоя в стратосфере соединениями хлора. Нет сомнений, что хлор вступает в фотохимические реакции в стратосфере и разлагает озон, но для создания озона вновь нужны лишь две вещи: кислород и ультрафиолет. Вот и все. А это значит, что озон вновь возрождается как 4птица Феникс»:
2О₂ + ультрафиолет = Оэ+ О'и О’+ О₂ = Оу

  Итак, довод тех, кто считает, что озона не будет в стратосфере из-за хлора, который туда 4закачивает» человечество, противоречит основам химии. Противники могут сказать: <А как же насчет озонных дыр?» Я думаю, что такие дыры были в стратосфере всегда, только люди раньше не умели их замерять, а потому и не знали об их существовании.
  Хуже другое: при горении ПВХ образуются диоксины, которые вызывают у людей (и животных) массу различных заболеваний, в том числе и онкологических. Однако эта проблема решаема, то есть будет решена. Для этого в изделия из ПВХ следует добавлять антипирены (вещества, снижающие горючесть полимерных материалов) на основе нанокомп сайтов из глин. На поверхность глин следует прививать катализаторы разложения хлор органических соединений. Диоксины — это не одно соединение, но сотня химических соединений. Одни из них более токсичны, а другие менее токсичны. А это значит, что нам с помощью катализаторов нужно

Предисловие к русскому изданию

направить процесс термоокислительного разложения ПВХ по пути образования малотоксичных диоксинов. Итак, диоксинов нам не избежать, но получать малотоксичные диоксины вместо высокотоксичных — это сделать можно.
  Это реабилитирует ПВХ и изделия из него, что очень важно для прогресса б области полимерного материал об едения.
  Настоящий сбор ник достаточно полно осьегцает проблему ПВХ от науки до практики (Research - Development - Production'). Он будет полезен широкому кругу читателей: студентам и аспирантам, специализирующимсяв области ПВХ и материалов на его основе, инженерам и техникам, научным сотрудникам, работающим в области фундаментальной и прикладной науки о высокомолекулярных соединениях.
  Эта книга интересна и потому, что за последние годы в нашей стране не было опубликовано ничего существенного по ПВХ (по синтезу, изучению свойств и применению). Последние монографии, известные редактору русского перевода, были опубликованы у наев стране в 1982 г. (Минскер К. С., Колесов С. В., Зайков Г. Е. Старение и стабилизация полимеров на основе винилхлорида. — М.: Наука, 1982. — 286 с.) ив 1990 г. (Зайков Е Е. Деструкция и стабилизация полимеров. — М.: МИТХТ, 1990. — 251 с.).
  Недостатком этого сборника является то, что его организаторы не пригласили к написанию глав книги российских ученых, что неправильно, так как в нашей стране есть большое число ученых по ПВХ и его применению. Советские (российские) ученые внесли и вносят достойный вклад в общемировую науку и практику по ПВХ. Туг следует упомянуть прежде всего школу ученых, руководителем которой был проф. Карл Самойлович Минскер (Башкирский государственный университет; г. Уфа), а также группы ученых под руководств ом проф. Валентина Васильевича Гузеева (Институт полимеров им. В. А. Каргина, г. Дзержинск), проф. Бориса Борисовича Тфоицкого (Институт меллоорганической химии им. Г. А. Разуваева, Нижний Новгород), академика Александра Александровича Берлина (Институт химической физики им. Н. Н. Семенова, Москва) и к х. н. Владимира Степановича Пудова (Институт биохимической физики им. Н. М. Эммануэля). В нашей стране имеется очень большое число групп ученых в институтах прикладного профиля, где занимаются ПВХ и его применением.
  Надеюсь, что читатели найдут для себя в этой книге много интересного.

                       Редактор русс ко го перевода книги д-р.х. н., профессор, заслуженный деятель науки России Г Е. Зайков

            Предисловие


Это большая честь, что книга <ПВХ. Справочник» переведена на русский язык Мы уверены, что специалисты с многолетним опытом подготовят заслуживающий внимания перевод. Авторы книги имеют опыт работы с лабораториями компании BFGoodrich, где было разработано большое количество промышленных технологий, с фирмами-поставщиками, где были реализованы многие достижения в области производства поливинилхлорида, а также с Академией, которая внесла значительный в клад в более глубокое понимание ПВХ.
  Мы выражаем особую благодарность профессору Геннадию Ефремовичу Зайкову из Института биохимической физии им. Н.М. Эммануэля Российской Академии наукза его участие и содействие в подготовке перевода справочника.
  Я также благодарю своих соредакторов Чака Уилки и Чака Дэниелса, которые значительно упростил и задачу превращения книги в единое целое.
  В данный справочник мы включили различные аспекты, связанные с поливинилхлоридом. Мы рассмотрели историю ПВХ, уникальные характеристики данного полимера, производство мономера и его полимеризацию. Несколько глав справочника посвящены присадкам к поливинилхлориду которые расширяют области применения последнего и позволяют рассматривать его как наиболее легко компаундируемый полимер в мире. Такими присадками являются стабилизаторы, смазки, пластификаторы, технологические добавки, наполнители, армирующие наполнители, а также присадки к смесям и сплавам. Наряду со специальными ПВХ смолами, рассмотрен хлорированный ПВХ. В справочнике представлены технологические главы, описывающие приготовление рассматриваемого соединения и процессы производства товарных продуктов на его основе. Описаны свойства соединения, в том числе эластичного и жесткого ПВХ. Мы также подробно обсудили такие важные свойства, как воспламеняемость, возгораемость, способность переносить атмосферные условия, а также рассмотрели вопросы разработки конструктивных изделий. Одна из глав описывает физические свойства и характеристики ПВХ. Часто ПВХ несправедливо критикуют с точки зрения вреда окружающей среде, здоровью и безопасности жизни людей, и одна из глав содержит достоверную информацию по данным вопросам, которая показывает, что промышленность предпринимает необходимы е мер ы для о бес п ечения э кол огиче ско й без оп ас ности.
  Мы надеемся, что информация и мнения, представленные в данном справочнике помогут в развитии и расширении областей применения ПВХ во всем мире.

                                                   Джеймс У. Саммерс Бэй Виллидж, Огайо апрель 2006

                1.   ВВЕДЕНИЕ




Дж. У. Саммерс



            1.1. Химия и физическая структура



Химическое строение и физическая структура полив инипхпорцда [Chemical Abstracts fief. №. 9002-86-2] позволяют считать данный полимер универсальным материалом. ПВХ (зачастую называемый просто -«винил») в промышленности получают свободно-радикал ьной п ол имериз ац ией в инилхлор ида (некоторы е механизмы п олимер иза ц ии ПВХ будут оп исаны в гл ав е 3). В з ав исимости от дал ьнейшего применения П В X производят сразличной молекулярной массой: ПВХ с молекулярной массой = 39 000 (собственная вязкость 0,51, 75= 49, средневесовая степень полимеризации 625) используется в литье под давлением тонкостенных изделий [1, 2], а ПВХ с молекулярной

массой = 168 000 (характеристическая вязкость 1,60, 75 = 91, средневесовая степень полимеризации 2700) — для получения пластифицированногоПВХ (пластиката), из

вестного своей остаточной деформацией при сжатии [3]. Сшитый ПВХ используется

как матирующая добавка [3]. В простом виде химическая реакция выглядит следую
щим образом:
             Н      /С¹


             Н н



Свободно -радикал ьиый инициатор „

  Величина п варьируется от 625 до 2700 в зависимости предполагаемого назначе


ния материала.


        1.1.1.   Сырье

В инил п олуч ают при произв одств е этил ена кр екингом не фти и прир одного газ а. Этилен взаимодействует с хлором, продуктом электролиза соли (NaCl), с образованием дихлорэтана (ДХЭ), который далее перерабатывается в мономер — винилхлорид. На производство ПВХ идетменее 0,3% мировых запасов нефти и газа и около 35% мировых запасов хлора. В связи с тем что ПВХ на 57% состоит из хлора, он значительно меньше зависит от сокращающихся за па сов нефти и газа, чем другие полимеры (рис. 1.1). Производство соли дня дальнейшего получения хлора практически неограниченно, так как она является основным компонентом морской воды. Она также об-