Поливинилхлорид ( ПВХ ), систематическое название поли хлорэтилен (PCE), является широко используемым термопластичный материал , который образуется после полимеризации из мономера винилхлорида (VCM). Поскольку ПВХ дешевый и легко обрабатываемый, он часто используется во всех отраслях промышленности для замены древесины и бетона. ПВХ подвергся критике из-за свинцово-содержащих стабилизаторов и хлорированных углеводородов, которые выделяются во время горения. История
Синтез Поливинилхлорид был случайно обнаружен в 1838 году Анри Виктором Регналом, а в 1872 году он был вновь открыт Юджином Бауманном . В обоих случаях белое твердое вещество, образованное после бутылки винилхлорида, подвергалось воздействию солнечного света. Только около 1910 были Айвана Остромисленский и Фриц Клатт , который затем работал в компании Griesheim-Elektron , ищет коммерческое применение ПВХ. Из-за отсутствия хорошо используемой процедуры для производства высококачественного ПВХ они не нашли его. В 1926 году Уолдо Семон разработал метод использования ПВХпластифицируют путем добавления различных добавок . Результатом стал гибкий и простой в редактировании материал, что делает его широко применимым во многих коммерческих продуктах.
Поливинилхлорид образуется после полимеризации VCM (винилхлорид, хлорэтен). Производство VCM состоит из двух этапов. Сначала подвергает взаимодействие этилена с хлором (Cl 2 ) в 1,2-дихлорэтан (EDC). Впоследствии эта ДХЭ устранен к VCM и хлористого водорода (HCl). Около 30% мирового производства хлора используется для производства VCM.
Для полимеризации VCM и воду смешивают в реакторе . Полимеризация происходит при высоком давлении и температуре. После этого сырье ПВХ претерпевает некоторые операции нефтепереработки, в конечном счете в виде порошка ( смолы должны быть доставлены). Эта смола далее перерабатывается в конечный продукт с добавлением добавок.
Обработка гранулятов и / или порошков происходит по-разному.
экструзиявыдувная экструзиялитье под давлениемкаландрирование (прокат)…
Это делается при высокой температуре (обычно от 180 до 200 ° C). Для предотвращения разложения во время обработки добавляется стабилизатор. Стабилизатор состоит из, например, солей свинца , такие как трехосновный сульфат свинца (PTS), или двухосновная фосфит свинца (PDF). В настоящее время многие нетоксичные стабилизаторы ( кальций — или цинковые соли используются). В зависимости от применения могут быть и другие добавки могут быть добавлены, например, смазывающие агенты (металлические стеараты , стеариловый стеарат ), или улучшающие текучесть ( метакрилаты ) для гладкой обработки, УФ-стабилизаторы ( бензофеноны , бензотриазолы) Для светового сопротивления оконных профилей, ударная вязкость добавки (ABS) для профилей или трубок, пластификаторов (ДЭГФ) для ковров или пленок.
Приложения
После Второй мировой войны использование ПВХ заняло много времени в повседневной жизни. Известные примеры применения кромка пвх цена в домашнем хозяйстве являются облицовка мебели, трубы для электропроводки , обои (виниловые обои) и напольных покрытий , таких как линолиум. Он также используется в защитной одежде, такой как химические костюмы и непромокаемая одежда.
В медицинской науке, начиная с 1950-х годов , ПВХ в значительной степени смещал резину и стекло в предварительно стерилизованные компоненты. Наиболее важными причинами этого являются химическая стабильность, инертность и гибкость. Мешки для вливания крови состоят из пластифицированного ПВХ с цитратами. Используемый пластификатор ( фталат ) оказывает защитное действие на кровь. Были изучены вредные побочные эффекты, в которых обнаружены далеко идущие эффекты фталатов на гормональное и нейронное развитие. Кроме того, материал можно также использовать в самом теле.
В строительстве и автомобильной промышленности ПВХ часто используется в строительстве, канализации , фасадах , покрытиях , приборных панелях и полах. После полипропилена это наиболее часто используемый пластик в автомобильной промышленности. Он прочный, легкий и многоразовый. ПВХ является одним из важнейших сырьевых материалов для пластиковых рам в Европе. После использования эти рамы используются в качестве сырья для, среди прочего, пластической защиты почвы и воды.
Поскольку ПВХ можно вылить практически в любую форму, которую можно вообразить и может быть изготовлен в широком диапазоне цветов, он часто используется в игрушках . Пока материал соответствует строгим стандартам и не содержит вредных пластификаторов и других добавок, он безопасен для использования даже для маленьких детей.
Наконец, упаковочная промышленность и сельское хозяйство являются основными покупателями ПВХ. Опять же, соображения цены-производительности часто имеют решающее значение.
Во время сгорания выделяется хлористый водород или, в зависимости от кислородного баланса, хлор, диоксид углерода и вода.
Токсикология и безопасность ПВХ
Считается, что большинство продуктов из ПВХ безопасны в использовании. Некоторые добавки или смягчители могут представлять опасность для здоровья. Поэтому в ЕС эти дополнения не всегда разрешены. Это зависит от приложения. В шестидесятые годы впервые было продемонстрировано, что сырье для ПВХ, винилхлорида может быть канцерогенным . Это также один из факторов риска развития склеродермии . Другим недостатком является то, что при сжигании диоксинов ПВХмогут быть освобождены. Хотя это очень небольшие количества, было доказано, что диоксины уже могут приводить к изменениям гормонального баланса организмов в небольших количествах. Это является поводом для Гринпис стремиться к полной ликвидации ПВХ. В приложениях, таких как системы трубопроводов (например, газ, сточные воды, питьевая вода), экологическое воздействие ПВХ явно ниже, чем альтернативные материалы, о чем свидетельствуют различные исследования.
Системы труб из ПВХ имеют срок службы не менее 100 лет. После использования его можно перерабатывать и повторно использовать.