емульсійної (тільки для виробництва пластикату - м'якого ПВХ) полімеризацією вінілхлориду - газоподібного синтетичного продукту. Суспензійна полімеризація протікає за періодичною схемою.
Вінілхлорид, який містить 0,02-0,05% за масою ініціатора (наприклад, ацілпероксіди, диазосоединения), інтенсивно перемішують у водному середовищі, що містить 0,02-0,05% за масою захисного колоїду
(наприклад, метилгідроксипропілцелюлоза, полівініловий спирт). Суміш нагрівають до 45-650С (в залежності від необхідної молекулярної маси полімеру) і задану температуру підтримують у вузьких межах з метою отримання
однорідної за молекулярною масою полівінілхлориду. Полімеризація відбувається у краплях вінілхлориду, в ході її відбувається деяка агрегація часток; в результаті отримують пористі гранули полівінілхлориду, розміром 100-300 мкм.
Після падіння тиску в реакторі (ступінь перетворення вінілацетату близько 85-90%) видаляють не прореагували мономер, полівінілхлорид відфільтровують, сушать в струмі гарячого повітря, просівають через сита і розфасовують.
Полімеризацію проводять в реакторах великого об'єму (до 200 м3). Переваги методу: широкі можливості модифікації властивостей полівінілхлориду, шляхом введення різних добавок і зміни параметрів режиму.
Товарний полівінілхлорид випускають незабарвленим і нестабілізованим, у вигляді порошку.
Властивості
полівінілхлориду: ММ = (10-150) * 103; температура склування
(температура розм'якшення) 75-800С; температура плинності 150-2200 С;
при нагріванні до 1200С в ньому починаються процеси деструкції з
виділенням HCl;
щільність 1,35-1, 43 г/см3; морозостійкість до-100С (у Вінілпласта, твердого ПВХ) до-500С (у пластикату, м'якого ПВХ); водопоглинання 0,05-0,4% - у ПВХ-твердого, 0,15-0,7% - у ПВХ-м'якого;
допустима залишкова вологість 0,2-0,2% - у ПВХ-твердого, 0,2-0,2% - у ПВХ-м'якого; усадка (при виготовленні виробів) ПВХ-твердий 0,5 - 0,7%, ПВХ-м'який 1,0-2,5%.
Хімічні властивості: Полівінілхлорид розчинний у діхлоретане, циклогексане, хлор і нітробензол, обмежено в бензолі, ацетоні, не розчинний у воді, спиртах, вуглеводнях. Стійкий у розчинах лугів кислот, солей; атмосферо-і грібостоек.
Фізичні властивості: Полівінілхлорид - термопластичний полімер. Аморфний. Важкогорючі (великий вміст хлору робить ПВХ самозатухаючим). При температурах вище 1200С починається помітне відщеплення HCl, що протікає кількісно при 300-3500С.
При більш високих температурах спостерігається розрив полімерних ланцюгів з утворенням вуглеводнів. Розкладання полімеру супроводжується зміною його кольору від «слонової кістки» до вишнево-коричневого.
Експлуатаційні властивості: 1) ПВХ-твердий: жорсткий, твердий, прозорий до матового, добре з'єднується при зварюванні, деякі типи фізіологічно нейтральні. Розм'якшується при температурі 65-70 ° С.
Стійкий до кислот, лугу, олив, жиру, бензину. 2) ПВХ-м'який: м'який і еластичний, залежить від кількості пластифікатора (до 60%) і температури застосування, прозорий до матового, стійкість до хімікатів в залежності від складу і температури.
Полівінілхлорид переробляють всіма відомими методами переробки пластмас як в жорсткі (вінілпласт, твердий ПВХ), так і в м'які (пластикат, м'який ПВХ) матеріали та вироби.
Вінілпласт (твердий ПВХ) - продукт переробки полівінілхлориду, що містить наступні добавки: 1) головним чином термостабілізатор - акцептори HCl (з'єднання Pb, Sn, оксиди і солі лужноземельних металів),
а також іноді епоксідірованние масла, органічні фосфіти; антиоксиданти фенольного типу; светостабилизатора (похідні бензотриазол, кумаринів, бензофенону, саліцилової кислоти, сажа, TiO2), 2) змащення (парафіни, воски та ін:
вводять для поліпшення плинності розплаву), 3) пігменти або барвники, 4) мінеральні наповнювачі, 5) еластомер ( наприклад, сополімер акрилонітрил-бутадієн-стирол або етилен-вінілацетату в кількості 10-15% по масі; для підвищення ударної в'язкості).
Композицію ретельно перемішують у змішувачах і переробляють в екструдерах або на вальцях. Твердий ПВХ (вінілпласт) випускають у вигляді листів, плит, труб, прутків, погонажні-профільних матеріалів, а також гранул,
з яких екструзією або литтям під тиском формують різні вироби. Щільність твердого ПВХ: 1,35-1,43 г/см3.
Параметри процесу лиття:
Тиск уприскування: 800-1200 бар (80-120 бар - на манометрі термопластавтомата). З урахуванням максимального тиску упорскування на термопластавтомати - 1400 бар.
Швидкість уприскування: не застосовувати високу, щоб не пошкодити матеріал, спостерігати за станом пластмаси.
Тиск витримки (підпресування): 30-50% від тиску уприскування (невисока, але достатня, щоб не "відкидало" шнек внутрішнім довленіем матеріалу в пресформі).
Час витримки (підпресування): Невелике. До 25% від часу охолодження.
Подушка (залишкова): мінімальна, підтримувати по можливості найменш можливу подушку.
Час охолодження: має бути настільки тривалим, щоб литий виріб охололо до безпроблемного вилучення з пресформи; визначається товщиною стінок вироби, температурою стінок пресформи, температурою розплаву матеріалу.
Обороти шнека: як можна більш низькі, по можливості використовувати програму «уповільнена Пластикація».
Протитиск: мінімальне - точно встановлене, враховуючи низьку термостійкість матеріалу. 50-200 бар (на манометрі термопластавтомата 5-20 бар).
Пластикат (м'який ПВХ) - продукт переробки полівінілхлориду, що містить крім компонентів, що використовуються при отриманні вінілпласта, до 50% пластифікатора
(наприклад ефірів фталевої, фосфорної, себаціновой і адипінової кислот, хлорованих парафінів). Пластифікатор істотно знижує температуру склування полівінілхлориду,
що полегшує переробку композиції, знижує крихкість матеріалу і підвищує його відносне подовження. Проте одночасно знижуються міцнісні та діелектричні показники, хімічна стійкість.
Пластикат переробляють переважно у вигляді паст і пластизолів (дисперсії емульсійного полівінілхлориду в пластифікатори); випускають у вигляді гранул або стрічок, листів, плівок.
Використовують його головним чином для виготовлення ізоляції та оболонок для електропроводів і кабелів, для виробництва шлангів, лінолеуму і плиток для підлог, матеріалів для облицювання стін
і оббивки меблів. Прозорі гнучкі трубки з пластикату застосовують в системах переливання крові та життєзабезпечення в медтехніки. Щільність м'якого ПВХ: 1,10-1,30 г/см3.
Параметри процесу лиття:
Тиск уприскування: 500-950 бар бар (60-100 бар - на манометрі термопластавтомата). З урахуванням максимального тиску упорскування на термопластавтомати - 1400 бар.
Швидкість уприскування: щоб отримати хорошу якість поверхні, не рекомендується застосовувати високу швидкість, по можливості застосовувати ступінчасту швидкість уприскування.
Тиск витримки (підпресування): 30-60% від тиску уприскування.
Час витримки (підпресування): Невелике. До 25% від часу охолодження.
Подушка (залишкова): мінімальна, підтримувати по можливості найменш можливу подушку.
Час охолодження: має бути настільки тривалим, щоб литий виріб охололо до безпроблемного вилучення з пресформи; визначається товщиною стінок вироби, температурою стінок пресформи, температурою розплаву матеріалу.
Обороти шнека: як можна більш низькі, по можливості використовувати програму «уповільнена Пластикація».
Протитиск: мінімальне - точно встановлене, враховуючи низьку термостійкість матеріалу. 50-100 бар (на манометрі термопластавтомата 5-10 бар).
Звернути увагу на труднощі, пов'язані з витяганням пресованих виробів (вплив адгезії).
щільність 1,35-1, 43 г/см3; морозостійкість до-100С (у Вінілпласта, твердого ПВХ) до-500С (у пластикату, м'якого ПВХ); водопоглинання 0,05-0,4% - у ПВХ-твердого, 0,15-0,7% - у ПВХ-м'якого;
допустима залишкова вологість 0,2-0,2% - у ПВХ-твердого, 0,2-0,2% - у ПВХ-м'якого; усадка (при виготовленні виробів) ПВХ-твердий 0,5 - 0,7%, ПВХ-м'який 1,0-2,5%.
Хімічні властивості: Полівінілхлорид розчинний у діхлоретане, циклогексане, хлор і нітробензол, обмежено в бензолі, ацетоні, не розчинний у воді, спиртах, вуглеводнях. Стійкий у розчинах лугів кислот, солей; атмосферо-і грібостоек.
Фізичні властивості: Полівінілхлорид - термопластичний полімер. Аморфний. Важкогорючі (великий вміст хлору робить ПВХ самозатухаючим). При температурах вище 1200С починається помітне відщеплення HCl, що протікає кількісно при 300-3500С.
При більш високих температурах спостерігається розрив полімерних ланцюгів з утворенням вуглеводнів. Розкладання полімеру супроводжується зміною його кольору від «слонової кістки» до вишнево-коричневого.
Експлуатаційні властивості: 1) ПВХ-твердий: жорсткий, твердий, прозорий до матового, добре з'єднується при зварюванні, деякі типи фізіологічно нейтральні. Розм'якшується при температурі 65-70 ° С.
Стійкий до кислот, лугу, олив, жиру, бензину. 2) ПВХ-м'який: м'який і еластичний, залежить від кількості пластифікатора (до 60%) і температури застосування, прозорий до матового, стійкість до хімікатів в залежності від складу і температури.
Полівінілхлорид переробляють всіма відомими методами переробки пластмас як в жорсткі (вінілпласт, твердий ПВХ), так і в м'які (пластикат, м'який ПВХ) матеріали та вироби.
Вінілпласт (твердий ПВХ) - продукт переробки полівінілхлориду, що містить наступні добавки: 1) головним чином термостабілізатор - акцептори HCl (з'єднання Pb, Sn, оксиди і солі лужноземельних металів),
а також іноді епоксідірованние масла, органічні фосфіти; антиоксиданти фенольного типу; светостабилизатора (похідні бензотриазол, кумаринів, бензофенону, саліцилової кислоти, сажа, TiO2), 2) змащення (парафіни, воски та ін:
вводять для поліпшення плинності розплаву), 3) пігменти або барвники, 4) мінеральні наповнювачі, 5) еластомер ( наприклад, сополімер акрилонітрил-бутадієн-стирол або етилен-вінілацетату в кількості 10-15% по масі; для підвищення ударної в'язкості).
Композицію ретельно перемішують у змішувачах і переробляють в екструдерах або на вальцях. Твердий ПВХ (вінілпласт) випускають у вигляді листів, плит, труб, прутків, погонажні-профільних матеріалів, а також гранул,
з яких екструзією або литтям під тиском формують різні вироби. Щільність твердого ПВХ: 1,35-1,43 г/см3.
Параметри процесу лиття:
Тиск уприскування: 800-1200 бар (80-120 бар - на манометрі термопластавтомата). З урахуванням максимального тиску упорскування на термопластавтомати - 1400 бар.
Швидкість уприскування: не застосовувати високу, щоб не пошкодити матеріал, спостерігати за станом пластмаси.
Тиск витримки (підпресування): 30-50% від тиску уприскування (невисока, але достатня, щоб не "відкидало" шнек внутрішнім довленіем матеріалу в пресформі).
Час витримки (підпресування): Невелике. До 25% від часу охолодження.
Подушка (залишкова): мінімальна, підтримувати по можливості найменш можливу подушку.
Час охолодження: має бути настільки тривалим, щоб литий виріб охололо до безпроблемного вилучення з пресформи; визначається товщиною стінок вироби, температурою стінок пресформи, температурою розплаву матеріалу.
Обороти шнека: як можна більш низькі, по можливості використовувати програму «уповільнена Пластикація».
Протитиск: мінімальне - точно встановлене, враховуючи низьку термостійкість матеріалу. 50-200 бар (на манометрі термопластавтомата 5-20 бар).
Пластикат (м'який ПВХ) - продукт переробки полівінілхлориду, що містить крім компонентів, що використовуються при отриманні вінілпласта, до 50% пластифікатора
(наприклад ефірів фталевої, фосфорної, себаціновой і адипінової кислот, хлорованих парафінів). Пластифікатор істотно знижує температуру склування полівінілхлориду,
що полегшує переробку композиції, знижує крихкість матеріалу і підвищує його відносне подовження. Проте одночасно знижуються міцнісні та діелектричні показники, хімічна стійкість.
Пластикат переробляють переважно у вигляді паст і пластизолів (дисперсії емульсійного полівінілхлориду в пластифікатори); випускають у вигляді гранул або стрічок, листів, плівок.
Використовують його головним чином для виготовлення ізоляції та оболонок для електропроводів і кабелів, для виробництва шлангів, лінолеуму і плиток для підлог, матеріалів для облицювання стін
і оббивки меблів. Прозорі гнучкі трубки з пластикату застосовують в системах переливання крові та життєзабезпечення в медтехніки. Щільність м'якого ПВХ: 1,10-1,30 г/см3.
Параметри процесу лиття:
Тиск уприскування: 500-950 бар бар (60-100 бар - на манометрі термопластавтомата). З урахуванням максимального тиску упорскування на термопластавтомати - 1400 бар.
Швидкість уприскування: щоб отримати хорошу якість поверхні, не рекомендується застосовувати високу швидкість, по можливості застосовувати ступінчасту швидкість уприскування.
Тиск витримки (підпресування): 30-60% від тиску уприскування.
Час витримки (підпресування): Невелике. До 25% від часу охолодження.
Подушка (залишкова): мінімальна, підтримувати по можливості найменш можливу подушку.
Час охолодження: має бути настільки тривалим, щоб литий виріб охололо до безпроблемного вилучення з пресформи; визначається товщиною стінок вироби, температурою стінок пресформи, температурою розплаву матеріалу.
Обороти шнека: як можна більш низькі, по можливості використовувати програму «уповільнена Пластикація».
Протитиск: мінімальне - точно встановлене, враховуючи низьку термостійкість матеріалу. 50-100 бар (на манометрі термопластавтомата 5-10 бар).
Звернути увагу на труднощі, пов'язані з витяганням пресованих виробів (вплив адгезії).
