Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 4

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. ПВХ. Часть 4
Иконка

VCM также может быть полимеризован без присутствия воды или любого другого диспергатора. Массовая или объемная полимеризация обычно проводится в два этапа. Во-первых, для получения частиц ПВХ в виде суспензии в VCM проводится предполимеризация с низким содержанием твердого вещества. Этот форполимер добавляют в больший реактор постполимеризации с большим количеством мономера, где при инициировании и перемешивании образуется порошок ПВХ. Казалось бы, это довольно простая технология, однако есть уникальные проблемы, связанные с массовой полимеризацией: например, загрязнение реактора, теплообмен, удаление VCM и пористость частиц. Методы были разработаны для решения большинства из этих проблем, тем не менее, массовая полимеризация в мировом производстве ПВХ значительно уступает по популярности двум другим способам, описанным в предыдущей части.

Теперь о физико-химической структуре материала. Хотя, как правило, молекулы ПВХ имеют длину около 800-1500 мономерных единиц, необходимы более точные определения молекулярной массы из-за влияния молекулярной массы на переработку смолы. Например, смола с более высокой молекулярной массой обычно используется для гибких применений. Смола с более низкой молекулярной массой обычно используется в литьевом формовании. На практике молекулярный вес измеряется методом вискозиметрии раствора. Растворение точного количества смолы в растворителе и измерение изменения вязкости раствора по сравнению с чистым растворителем коррелирует с молекулярной массой смолы. Хотя вискозиметрия в растворе не дает прямого измерения молекулярно-массового распределения ПВХ в результате механизма полимеризации и переноса цепи, существуют методы, которые могут это делать с достаточной степенью точности. Наиболее распространенный метод называется характеристической вязкостью, хотя иногда используется относительная вязкость. Европейские производители используют K-значение, двузначное число от 35 до 80, полученное из измерений вязкости раствора.

Картинка

При определении характеристической вязкости ее значение у смолы ПВХ составляет 0,65 и 1,10, а для труб — около 0,88-0,92. Смолы выше этого значения используются для производства гибких продуктов. Типичное зерно суспензионной смолы состоит из трех различных типов частиц, полученных в результате полимеризации, осаждения и агломерации, упомянутых ранее. Зерно поливинилхлорида, имеющее диаметр около 150 микрон, называется частицей III стадии. Внутри частицы стадии III находятся агломерированные структуры, состоящие из более мелких частиц размером около 1 микрона, называемые частицами стадии II. Между частицами стадии II находятся пустоты, возникающие в результате усадки капли в процессе ее полимеризации. Эта усадка происходит потому, что полимер ПВХ является более плотным и, следовательно, требует меньшего объема на единицу массы, чем жидкий мономер. Отдельные молекулы ПВХ, обычно не кристаллические, называются частицами I стадии. При разрыве перицеллюлярной мембраны из-за усадки образуется внутренний объем пустоты — пустое пространство между частицами стадии II.

Картинка
Иконка

Этот объем пустот наиболее распространен в смолах с высоким молекулярным весом. Во время полимеризации пустоты заполняются водой, которая затем удаляется на этапе обезвоживания. Пластификатор проникает в эти пустоты во время смешивания гибкого ПВХ-соединения, где он сорбируется на внутренней поверхности частиц. В результате смесь получается «сухая» и не липкая. Объем пустот также играет роль в обработке жестких составов ПВХ. Сжатие зерен смолы в экструдере, которое устраняет пустоты, помогает генерировать сдвиговый нагрев на микромасштабе между частицами стадии II, способствуя плавлению. Хорошая внутренняя морфология — относительно небольшие частицы Стадии II и достаточный объем пустот — также способствует удалению винилхлорида во время процесса десорбции. Удаление сыпучего VCM под вакуумом и паровым нагревом относительно легко, тем не менее, определяющим скорость этапом для удаления ПВХ из мономера с низким остаточным содержанием является диффузия VCM из твердого ПВХ. VCM имеет более короткое среднее расстояние для диффузии из твердой полимерной фазы, если частицы стадии II небольшие — таким образом, удаление мономера улучшается благодаря хорошей внутренней структуре.

Теперь поговорим об обработке и применении соединений ПВХ. Для начала заметим, что ПВХ является универсальным полимером, применение которого в широком диапазоне промышленных сфер стало возможным благодаря использованию добавок, которые придают ударную вязкость, гибкость или термическую стабильность. В то же время эти добавки в значительной степени зависят от технологичности и стабильности, необходимых для превращения смолы в пригодные для использования изделия. Наиболее распространенные используемые добавки включают стабилизаторы, пластификаторы (для гибких составов), модификаторы ударопрочности / технологические добавки (в некоторых случаях для жестких составов), наполнители, пигменты и смазочные материалы. ПВХ смола изначально поставляется в виде порошка. Поскольку смолы ПВХ являются сорбционными, при добавлении других ингредиентов в результате получается сыпучий сухой порошок. Поэтому большинство компаундов ПВХ сделаны непосредственно из сухой смеси.

Картинка

Тем не менее, некоторые продукты лучше всего изготавливать из гранул — например, гранулят отлично подходит для производства проволоки и кабеля и других гибких компаундов, а также для деталей небольших и средних объемов, которые производятся путем экструзии или литья под давлением. Хотя добавки имеют решающее значение для эффективности, они должны быть смешаны со смолой ПВХ правильной молекулярной массы, чтобы конечный обрабатываемый материал обладал желаемыми свойствами. Выбор молекулярной массы смолы определяется требованиями к конкретному применению при обработке и свойствах при растяжении. Таким образом для ПВХ-смол с различными характеристиками необходимо подбирать индивидуальные наборы модификаторов, в зависимости от характера смолы и целевого применения. Как раз добавки для ПВХ мы кратко рассмотрим в следующей части, а тех, кого интересуют детали, отсылаем к нашему (периодически возобновляемому) циклу статей про полимерные добавки и конкретно — про добавки для поливинилхлорида.

Картинка
Иконка
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.
Автор

Автор: Юрий Белоусиков

Дата: 1 Июл 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Полиэтиленовые трубы PipeLife для напорного водоснабжения Определение номинального диаметра конденсатопроводов Полипропиленовые трубы в холодильных установках. Часть 4 Продольные напряжения пластиковых труб. Часть 7 Виды стандартов пластиковых труб. ISO-21138-3: 2007. Часть 12 Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта