Поливинилхлорид

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Поливинилхлорид
Polyvinylchloride-repeat-2D-flat.png
PVC-3D-vdW.png
Международный знак вторичной переработки для поливинилхлоридаМеждународный знак вторичной переработки для поливинилхлорида
Общие
Хим. формула (C2H3Cl)n
Рац. формула [–CH2–CHCl–]n
Термические свойства
Температура
 • плавления 100—260 °C
Уд. теплоёмк. 90 Дж/(кг·К)
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. В чистом виде не поддерживает горение на воздухе, но огнестойкость пластмасс на его основе зависит от использованных добавок[1]. Обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +66 °C.

Химическая формула: [−CH2−CHCl−]n. Международное обозначение — PVC (от англ. polyvinyl chloride).

Впервые получен французским химиком Анри Виктором Реньо в 1835 году, затем, в 1872 году, исследован[уточнить] немецким химиком Ойгеном Бауманом. Широкое применение получил после 1926 года, когда американский химик Уалдо Лонсбери Семон изобрёл способ улучшения эластичности полимера[2].

Физические и химические свойства

Молекулярная масса — 9—170 кДа. Плотность — 1,35—1,43 г/см3. Температура стеклования — 75—80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C). Температура плавления — 150—220 °C. Теплопроводность — 0,159 Вт/(м·К). Трудногорюч. При температурах выше 110—120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl[3].

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне (набухает). Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Предел прочности при растяжении — 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 1012—1013 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц) — 3,5.

Тангенс угла диэлектрических потерь порядка 0,01—0,05.

Получение

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

Применение

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), оконных рам, плёнок, плёнок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т.д. Также применяется для производства «виниловых» грампластинок. Используется в качестве материала для прозрачных защитных штор, так называемых «мягких окон»[4].

Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых и профессиональных холодильниках. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя, вместо относительно сложных механических затворов.

Моющиеся обои покрываются плёнкой из ПВХ с лицевой стороны, для того, чтобы сделать их непромокаемыми.

Также находит широкое применение в пиротехнике как источник хлора, необходимого для создания цветных огней.

Широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек. Слоем ПВХ покрыта металлическая сетка восьмиугольника, где проводят соревнования по MMA. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс.

Поливинилхлорид используется в производстве трикотажных рабочих перчаток для нанесения различных рисунков на трикотажную основу. ПВХ-рисунок на перчатке позволяет обеспечить хороший захват при выполнении различных работ, предотвращает процесс скольжения, увеличивает износостойкость продукции.

Поливинилхлорид используется для производства хлорированного поливинилхлорида, обладающего самыми высокими характеристиками огнестойкости и самой высокой температурой воспламенения (482 °С) среди термопластов.

Также поливинилхлорид находит широкое применение в производстве покрытия колёс и роликов, например для скейтбордов. В сравнении с полиуретаном в этом качестве отличается гораздо большей износостойкостью, но меньшей упругостью и, как следствие, — меньшим комфортом езды.

Недостатки

Длительное воздействие ультрафиолета, например при попадании прямых солнечных лучей, на изделия из ПВХ может привести к фотодеструкции, вследствие чего изделие теряет эластичность и прочность. Для предотвращения этого явления в состав ПВХ вводят светопоглощающие красители, что позволяет ограничиться деградацией слоя толщиной около 0,05 мм, который изменяет свой цвет (процесс «отбеливания», «выгорания»). Также, одежда из ПВХ не подлежит стирке и сухой чистке. После стирки ткань «задубеет», а после химчистки появится дефект «раздублирования»[чего?].

  • Чистый порошкообразный поливинилхлорид

    Чистый порошкообразный поливинилхлорид

  • Трубы

    Трубы

  • Перчатки из ПВХ

    Перчатки из ПВХ

  • Женский эротический костюм из ПВХ

    Женский эротический костюм из ПВХ

  • Мужская куртка из ПВХ

    Мужская куртка из ПВХ

  • Профиль металло­пластиковых окон

    Профиль металло­пластиковых окон

Безопасность

Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации. При полном сгорании ПВХ образуются лишь простейшие соединения: вода, углекислый газ, хлороводород. Однако при обычном неполном сгорании ПВХ могут образовываться угарный газ и токсичные хлорорганические соединения.[5][6][7].

Ряд токсичных веществ образуется в процессе производства ПВХ[7][8].

Крупнейшие производители

Крупнейшие производители поливинилхлорида по состоянию на 2021 год[9]:

  • Shin-Etsu Chemical (Япония) — 3,85 млн тонн в год;
  • Formosa Plastics Group (Тайвань) — 3,3 млн тонн в год;
  • Ineos (Великобритания) — 2,5 млн тонн в год;
  • ChemChina (КНР) — 1,95 млн тонн в год;
  • Orbia (Мексика) — 1,8 млн тонн в год;
  • Westlake Corporation (США) — 1,8 млн тонн в год;
  • Occidental Petroleum (США) — 1,7 млн тонн в год;
  • CNSG Anhui Hong Sifang Company (КНР) — 1,6 млн тонн в год;
  • LG Chem (Республика Корея) — 1,5 млн тонн в год;
  • Axiall[en] (США) — 1,2 млн тонн в год;

См. также

Примечания

  1. ↑ Фомин Д. Л., Мазина Л. А., Дебердеев Т. Р., Ахметчин Э. С., Улитин Н. В. Пожаробезопасные свойства ПВХ-композиций при использовании некоторых бромсодержащих антипиренов. Cyberleninka (2012). Дата обращения: 27 декабря 2018.
  2. ↑ Hosch William L., Gregersen Erik, et al. Polyvinyl chloride (англ.) (16 сентября 2020). — статья из Encyclopædia Britannica Online. Дата обращения: 19 сентября 2020.
  3. ↑ Шульпин Г. Эти разные полимеры // Наука и жизнь. — 1982. — № 3. — С. 80—83.
  4. ↑ Владимир Григорьев. Мягкие окна для веранды: что это такое и зачем они вам нужны // Идеи вашего дома : журнал. — 2018. — Ноябрь (№ 11 (235)).
  5. ↑ PVC incineration/dioxins — PVC (недоступная ссылка). Дата обращения: 4 сентября 2016. Архивировано 16 сентября 2016 года.
  6. ↑ Toxicity of the Pyrolysis and Combustion Products of Poly (Vinyl Chlorides): A Literature Assessment Архивная копия от 22 декабря 2016 на Wayback Machine, FIRE AND MATERIALS VOL. II, 131—142 (1987)
  7. ↑ 7,0 7,1 What’s wrong with PVC? The science behind a phase-out of polyvinyl chloride plastics Архивная копия от 6 ноября 2015 на Wayback Machine / Greenpeace, 1997
  8. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 4 сентября 2016. Архивировано 11 сентября 2016 года.
  9. ↑ Top 10 PVC Manufacturers and Suppliers in the World (англ.). PlasticRanger. Дата обращения: 4 августа 2022.

Литература

  • Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 792 с.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Поливинилхлорид&oldid=7090403