Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 2

30 июня 2020
Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 2

Поскольку ПВХ менее термически стабилен, чем многие другие полимеры, лубриканты и термостабилизаторы всегда включены в составы ПВХ. Смазывающими веществами обычно являются окисленные полиэтиленовые воски, простые парафиновые воски, которые имеют диапазон температур плавления около 160-170 градусов Цельсия. Лубриканты используются для изменения свойств плавления ПВХ и для облегчения потока на границе раздела полимера в технологическом оборудовании. Термостабилизаторы используются для предотвращения дегидрогалогенирования или деполимеризации полимера из-за потери HCl, которая даже при разложении менее 1% приводит к обесцвечиванию.

Стеарат кальция при низких уровнях действует как внутренний лубрикант и усиливает синтез. На более высоких уровнях он действует как внешний лубрикант. Кроме того, он обладает некоторыми стабилизирующими свойствами, аналогичными другим металлическим мылам. Ударные модификаторы используются в жестких материалах и придают ПВХ прочность и пластичность, необходимые для конечного применения. Технологические добавки представляют собой акриловые сополимеры, используемые в соединениях для содействия плавлению ПВХ и для обработки поверхности, и они важны для структуры ячеек жестких вспененных деталей. Пигменты включают диоксид титана (TiO2), основной белый пигмент, используемый в приложениях от зубной пасты до бумаги. Кроме того, TiO2 является чрезвычайно эффективным УФ-стабилизатором, поглощающим свет и превращающим его в небольшое количество тепла, безвредное для полимерной матрицы. Органические УФ-стабилизаторы также существуют для прозрачных изделий.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 2

Наполнители — карбонат кальция, глина, природная целлюлоза или другие инертные материалы — добавляются либо для изменения определенных физических свойств конкретного продукта, либо для снижения стоимости материала. Антимикробные добавки замедляют рост грибков или бактерий. Из-за содержания в нем хлора жесткий ПВХ и некоторые гибкие ПВХ естественным образом сопротивляются горению и самозатухают при удалении источника пламени. Многие продукты специально разработаны для уменьшения образования дыма и распространения пламени. Винил является одним из немногих материалов, которые соответствуют строгим требованиям американской Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) для изоляции электрических кабелей и кабелей передачи данных, в том числе для специальных камер видеонаблюдения. Замедление пламени и дыма усиливается добавлением карбоната кальция, гипса, тригидрата алюминия, талька, гидроксида магния или триоксида сурьмы. На огнеподавляющие свойства может влиять присутствие легковоспламеняющихся пластификаторов в составе.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 2

Винилхлоридный мономер (VCM), который служит основой для получения ПВХ, готовят коммерчески в двух процессах на основе различных двухуглеродных углеводородов. Сбалансированный процесс основан на этилене, а карбидный процесс — на ацетилене. Начнем с описания сбалансированного процесса. Сбалансированный процесс является доминирующим методом приготовления VCM в мире и практически единственным методом, применяемым за пределами Китая. Он основан на этилене, полученном путем крекинга нафты или природного газа. Этилен реагирует с элементарным хлором над железосодержащим катализатором с образованием 1,2-дихлорэтана, обычно называемого этилендихлоридом (EDC). Этот процесс называется «прямым хлорированием». EDC подвергается термическому крекингу с образованием VCM и хлористого водорода или соляной кислоты (HCl). Затем винилхлорид очищают перегонкой. Он кипит при -13 °С. Побочный продукт HCl от крекинга EDC объединяется с кислородом и большим количеством этилена на катализаторе на основе меди при повышенной температуре, чтобы генерировать больше EDC.

Процесс называется оксихлорированием, и в нем хлорид эффективно окисляется до элементарного хлора. Другие высокохлорированные низкомолекулярные продукты могут образовываться в процессе EDC-VCM. Эти материалы, которые кипят при более высокой температуре, чем VCM, являются легкими веществами, образующимися на концам мономерных групп, и отделяются от VCM в дистилляционной колонне, после чего становятся сырьем для растворителей. Как и в любой реакции, образуются некоторые (около 1-2%) материалы с более высокой температурой кипения; эти остатки, определяемые в промышленности как тяжелые, сильно хлорированы и содержат некоторые хлорированные дибензодиоксины и фураны. Тяжелые остатки разрушаются в результате сгорания или другого термического окисления, а любая операция генерирует в основном CO2 и HCl. HCl может быть выделен и переработан путем оксихлорирования или собран для продажи в виде водного раствора соляной кислоты коммерческого качества.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 2

Одним из старейших процессов получения низкомолекулярных органических соединений, предшествующих современной нефтехимической промышленности, является процесс получения ацетилена. Ацетилен образуется, когда карбид кальция, синтезированный из известняка и кокса при температуре, превышающей 2000 °С, реагирует с водой. Прямое добавление HCl к ацетилену с катализатором хлорид ртути / активированный уголь дает VCM. VCM промывают водой и основанием, а затем перегоняют. Промывная вода и отработанный катализатор должны быть обработаны для удаления и повторного использования ртути. Процесс карбида был доминирующим процессом для производства VCM в Китае, когда в конце 1950-х годов были построены небольшие, географически рассредоточенные заводы по производству хлоралкалия. После открытия Китая, в конце 1970-х годов, в восточной части страны, недалеко от этих предприятий по крекингу, были построены сбалансированные технологические установки. Однако, поскольку на западе не было этиленовых крекеров, а известняка и угля было много, потребность в VCM местного производства была удовлетворена за счет расширения старой технологии.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 2

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад