Chlorure de polyvinyle (PVC) : propriétés de base, domaine d'application. Propriétés chimiques et application du chlorure de polyvinyle Tableau des propriétés de la formule des plastiques application du chlorure de polyvinyle

Chlorure de polyvinyle - quel est ce matériau? Lorsque le pétrole est raffiné, du gaz est produit. En le divisant en composants (hydrocarbures), puis en le combinant en d'autres chaînes organiques à l'aide de catalyseurs (sel de table (chlore), plastifiants et émulsifiants), un solide est obtenu.

L'un des gaz activement utilisés est l'éthylène, et l'étape finale de son traitement est le chlorure de polyvinyle, dont l'utilisation s'est retrouvée dans presque tous les domaines. Les matériaux organiques obtenus artificiellement sont à haute résistance, inertes à de nombreuses substances agressives et durables (la période de décomposition est de plusieurs dizaines d'années).

La polymérisation du chlorure de vinyle se déroule en plusieurs étapes, aboutissant à la formation d'une poudre granuleuse transparente avec une dispersion de 100-200 microns. La forme et les dimensions sont déterminées par les méthodes d'obtention. Les matières premières sont fournies aux installations de production, où une technologie supplémentaire détermine la portée du PVC.

L'utilisation du chlorure de polyvinyle dans divers domaines

Il est impossible de trouver des zones de vie partout où ce matériau est utilisé :

Construction. Le PVC rigide dans la construction est le support des contours des fenêtres, des portes. Soft - films, tuyaux, linoléums, matériaux de finition.
Communication Ingénierie. La plupart plastique résistant- chlorure de polyvinyle non plastifié (nPVC) ou plastique vinylique - utilisé pour la production de tuyaux. C'est mieux que le métal à bien des égards.
Articles ménagers. Le chlorure de polyvinyle est utilisé dans la vie de tous les jours, de la fabrication des attaches primitives aux meubles.
Industrie alimentaire. Représente une direction distincte, plusieurs types de plastique ont été développés pour une utilisation dans différentes conditions de température.
Industrie automobile.
Produits pour enfants. Jouets, poussettes.
Médecine. Instruments ou leurs parties, seringues jetables, récipients. L'avènement du PVC en médecine a fait une révolution. Grâce à lui, l'utilisation de seringues jetables et de compte-gouttes est devenue possible.
Secteurs agricoles, industriels.

Avantages et inconvénients

L'application dans tous les domaines rend le matériau unique. Après durcissement, il a encore une plasticité suffisante pour ne pas s'effondrer sous l'effet de charges statiques et dynamiques.

Le deuxième avantage est la légèreté. Avec une densité de 1,4 g / cm³, les produits en PVC, même de faible épaisseur, ont une résistance accrue. Par conséquent, tout ce qui est en PVC est léger. Cette fonctionnalité vous permet d'économiser sur le transport.

Le chlorure de polyvinyle est un plastique qui, en fonction des substances modificatrices, est capable de modifier sa plasticité dans des limites incroyables. Les exemples incluent les plastiques automobiles et les sacs en plastique.

Un autre forte C'est une opportunité de recyclage.

Les excellents paramètres physico-chimiques d'une substance, qui déterminent également ses larges possibilités, s'avèrent en même temps être des inconvénients. Tout d'abord, c'est la résistance chimique des matériaux obtenus, la capacité de ne pas s'effondrer pendant des décennies. La production d'articles jetables ménagers, industriels, médicaux contribue à la pollution globale de la planète.

Parmi les inconvénients lors de l'utilisation, on peut citer les méfaits du PVC, l'effet du chlorure de polyvinyle sur le corps humain. Le premier dérivé de l'éthanol - le chlorure de vinyle - est un puissant poison qui a un fort effet sur l'homme et provoque des processus irréversibles, y compris au niveau génétique. Les types les plus courants incluent la survenue d'oncologie, une augmentation de la concentration de substances toxiques dans les filtres du corps: le système lymphatique, le foie, les reins et les poumons.

Santé et sécurité

Le PVC existe en différents types et formes. La présence de substances volatiles est responsable de la sécurité pour la santé. Le chlorure de polyvinyle a une unité structurale qui comprend la molécule de chlore C2H3Cl. Dans la production ultérieure de chlorure de vinyle, des additifs sont utilisés qui bloquent la libération de substances volatiles et transforment la structure en un état inerte.

Les additifs développés, sauf à des fins spécialisées, sont divisés en aliments et techniques. Par conséquent, tout ce qui est fabriqué à partir de chlorure de polyvinyle a également sa raison d'être. Avant utilisation, il est important de se familiariser avec le type de plastique, les informations sont indiquées directement sur le produit. Certains d'entre eux ne peuvent être utilisés pour le stockage que lorsqu'ils sont froids ou températures ambiantes, autres - pour chauffer jusqu'à 100 ° C.

Types de chlorure de polyvinyle (classification)

La poudre brute a une composition, des propriétés et un aspect. Mais la fourrure est très différente. propriétés et à quoi ressemble le chlorure de polyvinyle produits finis. Les paramètres finaux sont déterminés par les substances ajoutées au chlorure de polyvinyle, tandis que les propriétés changent dans 2 directions :

Vinplast - avec des propriétés mécaniques élevées, est utilisé comme matériau de structure.
Composé plastique - hautement plastique, utilisé pour l'isolation, le revêtement et la finition de surface.

S'il est nécessaire de donner au PVC des propriétés spéciales, des technologies supplémentaires sont utilisées:

Les propriétés du PVC chargé répètent la technologie de renforcement, où un autre matériau (tissu, fibre de verre) est pris comme base, et le PVC remplit une fonction de protection.
Le chlorure de polyvinyle expansé se caractérise par une résistance et un poids inférieurs en raison de la formation de micropores. Les propriétés hautement spécialisées du matériau augmentent également: incombustibilité, plasticité, propriétés antibactériennes. Il existe 2 façons d'obtenir une structure moussée : gaz et chimique.

Propriétés chimiques et physiques

Le PVC en tant que matière première est un granulé incolore. Résistant chimiquement aux alcalis, aux huiles minérales, à une large gamme d'acides, à l'alcool et aux solvants organiques.

Le chlorure de polyvinyle démontre activement ses propriétés physiques avec l'augmentation de la température. Jusqu'à 66 ºС, il est inerte, après l'augmentation, il peut se déformer. Fond à 100-260 ºС. L'incendie se produit :

avec une forte augmentation de la température à 1100 degrés;
avec un chauffage normal jusqu'à 500 degrés.

La densité du matériau est de 1,34 g/cm³. Densité apparente - 0,4-0,7 g / cm³. Résistant aux rayons UV. Lorsqu'il est chauffé à 150 ºС, il est détruit et se décompose en chlorure d'hydrogène et CO. Le plus dangereux est la façon dont le chlorure de polyvinyle brûle, car les dioxines libérées dans ce cas dépassent l'intensité de l'action de l'acide cyanhydrique et du cyanure de potassium.

Caractéristiques

Nom du plastique	PVC	PVC expansé	CPVC
Densité g/cm³	1,38	0,7-0,8	1,5-1,6
Conductivité thermique	0,15	0,075	0,16
La télé. Shore MPa	≥ 105	50-55	58-59
Choc tricoté kJ/m²	≥ 6	≥10	4
La limite est fluide. N/mm²	≥ 52	9,4	53

Marquage PVC

Dans la production de chlorure de polyvinyle, les propriétés chimiques diffèrent selon l'étape et la méthode de production. Visuellement, les élastomères peuvent ne pas différer les uns des autres, mais présentent en même temps un degré de danger différent. Il est très important que le PVC soit utilisé dans un but strict, pour lequel le marquage est utilisé directement sur le produit lui-même. Le nom commun du polymère est l'abréviation PVC, ou en anglais - PVC (chlorure de polyvinyle).

La lettre avant ou après l'abréviation indique l'ajout de plastifiants qui apportent de la plasticité :

PVC-P ; CVFP ; PVC-F - plastifié.
CPV-R ; PVC-U ; RVPC - non plastifié.
PVC HMW - haut poids moléculaire.

Exemple de décodage de marquage :

PET - marquage du plastique jetable destiné à l'eau potable.
Le PEHD est un polyéthylène durable utilisé pour le stockage de produits synthétiques non agressifs.
Le PVC est un plastique de qualité alimentaire utilisé pour fabriquer des films plastiques et des récipients de stockage. De plus, il peut être marqué avec un index numérique.
LDPE - plastique de qualité alimentaire, non destiné à un stockage à long terme.
PP - plastique alimentaire pour le stockage à une température non supérieure à la température ambiante.
PS - peut être utilisé comme aliment et technique, mais dangereux lorsqu'il est chauffé.
0 - le marquage est utilisé pour types techniques Plastique.

Critères de choix

Lors du choix des produits, la question se pose souvent de savoir quel est le meilleur - polyuréthane ou chlorure de polyvinyle. Chaque fabricant base sa production sur certaines qualités et types de matériaux. Il existe plus de modifications du chlorure de vinyle que du polyuréthane et son coût est bien inférieur. Dans le même temps, la majeure partie du chlorure de polyvinyle est nocive pour l'environnement et le corps. Le polyuréthane est plus durable et résistant à l'usure, mais il n'est pas rationnel de l'utiliser dans toutes les technologies.

Attention! Considérant que les modifications existantes ont une large gamme en termes de degré de dangerosité, il est nécessaire de suivre clairement les instructions d'étiquetage : n'utiliser que du plastique de qualité alimentaire pour les produits, ne pas réutiliser les contenants jetables, ne pas chauffer si ce n'est pas prévu pour ça.

Que peut remplacer le chlorure de polyvinyle

Le chlorure de vinyle est le dérivé chloré le plus simple de l'éthylène. Un analogue proche du PVC est le polyuréthane. C'est aussi un dérivé du raffinage du pétrole, mais son unité structurelle comprend un groupe uréthane plus complexe. De ce fait, le polyuréthane a une viscosité élevée de la structure, ce qui le rend plus résistant à l'usure et à la traction. Si nous comparons le polyuréthane ou le chlorure de polyvinyle, ce qui est mieux, nous ne pouvons pas dire avec certitude, car ce sont le même type de matériaux avec différents paramètres, qui définissent un objectif plus étroit.

Quant au matériel alimentaire, il y a suffisamment de substituts ici. Ce sont la céramique traditionnelle, le verre, l'inox.

Comment utiliser correctement le chlorure de polyvinyle

Indépendamment de ce qui est fabriqué à partir de PVC, chaque produit est marqué. Vu le nombre de modifications de ce matériel, leur utilisation n'est pas toujours sûre, il faut savoir, tenir compte du marquage et utiliser le produit strictement pour l'usage auquel il est destiné. Cela est particulièrement vrai pour les plastiques alimentaires, ménagers et de construction.

Fabrication de PVC

Comment obtient-on le chlorure de polyvinyle ? Le processus se compose de plusieurs étapes. Le premier est la séparation de l'éthylène et la production d'une nouvelle chaîne organique avec l'élément chlore. Le monomère pour la production de chlorure de polyvinyle est le chlorure de vinyle, qui, à son tour, est formé par l'interaction de l'éthanol et du chlore (libéré lorsque la molécule de sel de NaCl est divisée) avec des catalyseurs. La finale est la polymérisation, dans laquelle la substance prend un état solide. Cela peut se faire de 3 manières :

Suspension. La méthode la plus courante en raison des performances élevées et de l'obtention possible diverses modifications. La polymérisation se produit dans un milieu aqueux avec l'ajout de 0,02 à 0,05 % de colloïde protecteur. Le processus se poursuit avec un changement paramètres techniques mode (composition, température). À la suite des réactions, des microgranules sont obtenus.
émulsifié. La polymérisation a également lieu en milieu aqueux, mais avec l'ajout d'autres composants. Le procédé est utilisé pour la transformation ultérieure de granulés en produits dans lesquels les propriétés plastiques du PVC sont augmentées.
Bloc. Après polymérisation, on n'obtient pas un mélange granulaire ou pulvérulent, mais des blocs nécessitant un broyage supplémentaire. Mais la qualité de ce matériau est bien supérieure au reste. Il se caractérise par une pureté chimique élevée, une meilleure réaction avec les composants lors de la production ultérieure. Utilisé sur une plage plus large. Il diffère également visuellement : transparent et plus plastique.

Les propriétés finales sont données par les composants ajoutés au polychlorure de vinyle pour obtenir :

résistance aux chocs - élastomère ;
Résistance aux UV et haute température– stabilisants (pigments résistants à la chaleur et de couleur);
fluidité - cire, paraffine.

L'impact du polychlorure de vinyle sur l'environnement

Possédant diverses informations sur un matériau tel que le chlorure de polyvinyle: où il est utilisé, quelles sont ses propriétés, il ne faut pas oublier qu'au cours des 70 dernières années (depuis l'obtention du premier polymère), des volumes toujours croissants se sont transformés en problème mondial. Le traitement partiel ne le résout pas non plus. Peut-être qu'à l'avenir, il y aura d'autres moyens d'éliminer le chlorure de polyvinyle, dont les dommages pour la santé seront minimisés, mais aujourd'hui, des centaines de tonnes de dioxine et d'autres substances cancérigènes sont libérées lors de la production et de la redistribution du plastique dans l'atmosphère. . Même à ses faibles concentrations, il provoque des réactions irréversibles, y compris au niveau génétique.

Fabricants populaires

JSC Plastcard est une entreprise de Volgograd proposant une large gamme de matières premières. Jusqu'en 1990, elle faisait partie du même groupe avec la société Caustic, après quoi elle est devenue une entreprise indépendante spécialisée dans la fabrication de plastiques de qualité alimentaire. Capacité de production jusqu'à 90 000 tonnes par an.

OAO Sibur-Neftekhim est situé dans Région de Nijni Novgorodà Dzerjinsk. Le plus grand réseau de holdings engagé dans le traitement des hydrocarbures. Grâce à l'utilisation de contrats directs avec des compagnies pétrolières et à la disponibilité de ses propres matières premières, elle peut influencer les prix dans la région.

JSC "Sayanskhimprom" - Saïansk. Initialement, l'usine spécialisée dans la production de câble en plastique, aujourd'hui c'est la plus grand centre pour la production de PVC en suspension.

JSC "Caustique" - Volgograd. Spécialisé dans la production d'une large gamme de produits chimiques, y compris le PVC.

Usoliekhimprom LLC est la plus grande usine chimique de Sibérie et d'Extrême-Orient, fondée en 1938. Produit du PVC par électrolyse à membrane.

Vidéo: Qu'est-ce que le plastique PVC expansé

Principal caractéristiques physico-chimiques

Le chlorure de polyvinyle ou PVC est un polymère synthétique moderne, l'un des polymères dits de base. Il a été synthétisé pour la première fois en 1870, et depuis 1930, il est produit en échelle industrielle. Dès 1912, la recherche d'opportunités pour la production industrielle de PVC a commencé et en 1931, l'entreprise BASF a produit les premières tonnes de ce matériau.

Le chlorure de polyvinyle appartient au groupe des thermoplastiques. Le PVC pur est une poudre composée à 43 % d'éthylène (un produit pétrochimique) et à 57 % de chlore combiné dérivé de sel de table. Pour la production de feuilles de plastique et de profilés de fenêtre, des stabilisants, des plastifiants, des pigments et des additifs auxiliaires sont ajoutés à la poudre.

Les pâtes de PVC ont une résistance mécanique et une résistance à l'humidité suffisantes, de bonnes propriétés d'isolation électrique, une bonne résistance chimique : elles ne se dissolvent pas dans l'essence et le kérosène, elles résistent aux acides et aux alcalis, elles ont un beau apparence, se coupent, se façonnent, se soudent et se collent facilement.
Le chlorure de polyvinyle (PVC) est un polymère thermoplastique polyvalent obtenu par polymérisation en suspension du chlorure de vinyle.

Le PVC a été l'un des premiers polymères à être largement commercialisé et est l'un des plus populaires aujourd'hui. Aujourd'hui, le PVC est le deuxième polymère synthétique le plus consommé après le polyéthylène.

Le PVC est obtenu par polymérisation en bloc (PVC-M), en suspension (PVC-S) et en émulsion (PVC-E). Son formule chimique: [-CH2-CHS1-]n.

Le point de fusion du PVC est de 165-170 ° C, cependant, lorsqu'il est chauffé au-dessus de 135 ° C, des processus de dégradation y commencent, accompagnés de l'élimination du chlore atomique, suivie de la formation de chlorure d'hydrogène, qui provoque une destruction intense des macrochaînes.

La décomposition du polymère s'accompagne d'un changement de sa couleur de " Ivoire» au brun cerise. Pour prévenir ce phénomène, un complexe de stabilisants est introduit dans le PVC, dont les composés du plomb (oxydes, phosphures, carbonates), les sels d'acides gras, la mélamine et les dérivés de l'urée sont les plus connus.

En même temps, la teneur élevée en chlore rend le PVC auto-extinguible. Le PVC est disponible sous forme de poudres, de granulés et de plastisols. Selon le degré de plastification, le PVC est produit sous forme de plastique vinylique et de composé plastique.

Viniplast- PVC rigide, pratiquement non plastifié contenant des stabilisants et des additifs lubrifiants. À sélection correcte complexes de stabilisants, la température de destruction s'élève à 180 - 220 ° C, ce qui permet son traitement à partir de la fonte. Viniplast a une haute propriétés physiques(tableau 1.2), ce qui en fait un matériau de structure largement utilisé dans la construction mécanique et la construction (tuyaux, moulures, raccords, fenêtres à double vitrage, etc.).

TableauPropriétés physiques du plastique vinylique et du composé plastique

Viniplast a une bonne solidité à la lumière, se soude et se colle. La non-toxicité du PVC jusqu'à 80 °C lui permet d'être utilisé dans l'industrie alimentaire et la médecine.

Composé plastique est un PVC contenant jusqu'à 50% d'un plastifiant (phtalates, sébacates, phosphate de tricrésyle et autres), ce qui facilite grandement sa transformation en produits et élargit la gamme utilisation pratique(films, tuyaux, cuir artificiel, linoléum, toiles cirées, etc.).

Méthodes de production de PVC

Le chlore - 57% et l'huile - 43% sont utilisés comme matières premières pour le PVC. Ainsi, le PVC dépend moins des charges pétrolières que les autres polymères de base. ça joue très rôle important dans sa tarification. Au cours de la polymérisation, les molécules de monomère de chlorure de vinyle se combinent pour former de longues chaînes de PVC. Le granulé de PVC qui en résulte est aussi, en fait, une matière première - diverses substances y sont ajoutées pour donner au matériau une grande variété de propriétés.

Initialement, le chlorure de vinyle était obtenu à partir d'acétylène, qui à son tour était obtenu à partir de carbure de calcium, de méthane et d'autres hydrocarbures par pyrolyse oxydative thermique ou électrocraquage. La capacité des installations variait de 10 à 100 000 tonnes par an. Avec le développement de la pétrochimie, le chlorure de vinyle a commencé à être synthétisé à partir d'éthylène moins cher par chloration pour obtenir du dichloroéthane et pyrolyse ultérieure de ce dernier, ou par oxychloration, c'est-à-dire réaction avec l'acide chlorhydrique et l'oxygène. L'économie du procédé est grandement améliorée s'il est possible d'utiliser acide hydrochlorique, formé comme sous-produit de la production d'isocyanates : TDI et MDI/PIC.

La méthode à l'éthylène est non seulement plus efficace, mais aussi beaucoup plus propre, de sorte qu'il n'y a pas d'usines fonctionnant avec la technologie de l'acétylène dans les pays développés. Des rudiments d'acétylène de faible puissance en abondance (environ 70) sont conservés en Chine, ainsi qu'en Russie (Novomoskovsk "Azot", Volgograd "Khimprom", "Usolekhimprom" et Dzerzhinsky "Caprolactam"). Au Volgograd OJSC Plastcard, un schéma technologique est utilisé qui permet de synthétiser l'éthylène et l'acétylène en craquant un mélange propane-butane sans leur isolement préalable. Le processus d'obtention de chlorure de vinyle à partir d'éthylène a été mis en œuvre à Sayansk sous licence de BF Goodrich (USA) et à Sterlitamak en utilisant la technologie russe.

Comme vous le savez, le chlore est produit par électrolyse (principalement par le mercure, beaucoup moins souvent par diaphragme, environ 20% par membrane, qui remplacera d'autres méthodes dans un avenir prévisible) d'une solution aqueuse de sel gemme, dont les réserves dans la nature sont pratiquement inépuisables.

Dans les nouvelles productions, en règle générale, des réacteurs de polymérisation d'un volume supérieur à 100 m 3 sont utilisés, bien que des autoclaves de volumes beaucoup plus importants soient installés dans les usines de Shin-Etsu, Formosa, Oxyvinyls et même à Sayansk. La capacité de production optimale est déterminée par plusieurs facteurs : la taille et la structure du marché, le degré d'intégration de la filière chlore - caustique - dichloroéthane - chlorure de vinyle - PVC, et les traditions régionales.

Le chlorure de polyvinyle est produit dans le monde selon trois types de technologie de polymérisation : en suspension (plus de 80 % de tout le PVC), en émulsion et en bloc. La technologie de polymérisation en bloc est développée par une seule société française, Peshine Sant Gobain, qui commercialise le procédé dans le monde entier. Au cours des dernières décennies, l'intérêt des investisseurs pour ce procédé a diminué malgré le faible coût du produit, car le polymère a une application relativement étroite et il est difficile de le débarrasser du chlorure de vinyle résiduel. Le PVC en émulsion est produit dans toutes les régions du monde (en Europe, il est plus courant qu'aux États-Unis et au Japon). Le polymère est principalement utilisé dans la production de produits mous transformés en pâtes.

Le polymère en suspension est présent dans presque tous les pays développés et en développement. Aux États-Unis d'Amérique, la part du polymère en suspension est d'environ 90 % de tout le PVC, au Japon, elle est encore plus élevée - environ 95 %. Le polymère a l'utilisation la plus large, il est transformé par presque toutes les méthodes connues (extrusion, calandrage, coulée, extrusion soufflée et co-extrusion, etc.).

Puisque la méthode de polymérisation en suspension prévaut dans le monde et donne le ton général pour le développement du PVC, arrêtons-nous plus en détail sur les tendances actuelles ce processus. Le processus d'obtention du PVC en suspension est le suivant : de l'eau, du chlorure de vinyle, des initiateurs, des stabilisateurs d'émulsion, des antioxydants, des régulateurs de pH et autres sont chargés dans le réacteur de polymérisation. composants nécessaires, la polymérisation est effectuée pour obtenir une suspension du polymère dans l'eau, la suspension est dégazée, filtrée, le polymère est séché et conditionné pour expédition au consommateur. La polymérisation est réalisée en batch, les autres étapes sont continues. Toutes les tentatives pour réaliser la polymérisation en suspension de manière continue, qui permettrait d'intensifier l'étape de polymérisation d'environ 2 fois, n'ont pas encore abouti à la mise en œuvre pratique du procédé à l'échelle industrielle en raison des difficultés de croûtage dans les réacteurs et l'hétérogénéité de la qualité du polymère obtenu.

Avec la découverte de la cancérogénicité du chlorure de vinyle, la recherche exploratoire et l'ingénierie ont considérablement augmenté, conduisant à des changements fondamentaux dans la technologie des boues de PVC pour réduire les émissions de monomères dans environnement. En conséquence, dans les années 1980, un schéma technologique assez clair pour la production de PVC en suspension s'était développé, qui comprenait le même type d'étages et leur instrumentation dans toutes les installations :

Réacteur de polymérisation de type "fermé" d'un volume de 70-200 m 3 en acier plaqué, équipé d'un condenseur inversé et d'un dispositif de nettoyage à l'eau à moyenne et (ou) haute pression ;

Dégazeur de cuve (un, deux ou trois en série) et stripper de dégazage de lisier avec plateaux tamis ;

Centrifugeuse de type décantation (de préférence avec un rapport longueur/diamètre du rotor d'environ 3 );

Sécheur à lit fluidisé à deux chambres ;

Compresseur à vis pour la récupération du chlorure de vinyle non polymérisé ;

Le système de contrôle de processus à partir d'un ordinateur, qui dans les années 90 a commencé à être basé sur la technologie locale des microprocesseurs.

Au cours des vingt dernières années, les principaux développeurs occidentaux de la technologie du PVC et des composants pour sa production ont mené d'importants travaux de recherche et développement visant à intensifier le processus de polymérisation et à réduire les coûts des matériaux et de l'énergie, ce qui a permis de réduire considérablement le coût de création de nouveaux installations. Toutes ces réalisations ont été réalisées dans une large mesure grâce à l'utilisation de nouveaux composants du format de technologie de recette, qui comprend les agents suivants :

Système émulsifiant à base d'alcools polyvinyliques primaires et secondaires et (souvent) d'éthers de cellulose, permettant de réaliser le procédé de polymérisation selon la méthode dite "à chaud" de chargement du réacteur ;

Un système d'amorçage à base de peroxydicarbonates et de peroxyéthers asymétriques, qui assure un dégagement de chaleur uniforme dans le réacteur et la possibilité de maximiser l'utilisation de la surface d'évacuation de la chaleur du réacteur ;

Agent anti-croûte dans le réacteur, qui permet d'effectuer jusqu'à 500 opérations de polymérisation sans ouvrir le réacteur pour nettoyer la surface interne de l'accumulation de polymère ;

Agent antimousse dans le réacteur, qui évite la formation de mousse "sèche" dans le réacteur et donc le croûtage sur la sphère supérieure du réacteur et dans le condenseur de retour ;

Inhibiteur de polymérisation et bouchon d'urgence ;

Antimousse pour le dégazage ;

Inhibiteur au stade de la récupération des monomères.

Applications S-PVC

La gamme de la marque PVC a été formée dans les années 1990 et n'a pas subi de changements significatifs depuis lors. L'assortiment comprend également des qualités de PVC à gros tonnage proposées sur le marché par presque tous les fabricants, et des qualités spéciales à faible tonnage produites uniquement par des entreprises individuelles, principalement dans les pays occidentaux développés. Parmi les nouvelles marques apparues au cours des vingt dernières années, on peut noter les marques de PVC suspension et émulsion résistant aux chocs - un copolymère greffé sur un élastomère anrylique, utilisé dans la production de profilés de fenêtres et autres pour le bâtiment. Il y a une tendance à réduire le poids moléculaire du PVC dans la production de matériaux d'extrusion et de calandre, ce qui permet d'augmenter la productivité et de réduire les coûts énergétiques dans le traitement du PVC. Conformément aux besoins, des grades de PVC sont apparus sur le marché, se différenciant des précédents par une valeur inférieure de la constante de Fikentscher (Kf), caractéristique du poids moléculaire du PVC, de 1 à 2 unités.

Dans le grade PVC, les chiffres indiquent la valeur de la constante de Fikentscher, le groupe de densité apparente et, si nécessaire, le résidu sur le tamis n° 0063. Les lettres après le chiffre indiquent le domaine d'application recommandé ( M - dans les produits mous, G - dans les pâtes dures, C - à viscosité moyenne). Par exemple, PVC-6358 Zh signifie: S - suspension, la valeur de la constante de Fikentscher est 3, groupe de densité apparente 5, soit 0,45-0,60 g / cm3, résidu de tamis 8%, recommandé pour la production de produits rigides.

Aujourd'hui, plus de 70% des résines PVC dans le monde sont produites par polymérisation en suspension. De cette manière, le PVC est obtenu sous la forme d'une poudre d'un diamètre moyen de particule de 100-200 microns. En contrôlant la cinétique de la réaction à l'aide d'initiateurs spécialement sélectionnés (il est souhaitable de pouvoir le faire tout au long du cycle), on obtient un polymère d'un certain poids moléculaire moyen, caractérisé par la constante de Fikentscher (nombre K).

Tableau. Applications S-PVC

Extrusion
Profil structurel	Profil de fenêtre, profil de porte
Profil de construction et de finition	appuis de fenêtre, Panneaux muraux, bardage, boîtiers de câbles muraux, socle de sol, systèmes pentes de fenêtre, angles de bâtiment, aménagements, pentes, joints, revêtements pour marches et garde-corps, profilé de bordure de meuble, ferrures pour produits profilés, etc.
	Pour l'isolation de l'éco-câblage, pour les égouts, pour l'alimentation en eau froide, pour le drainage
	Construction, fabrication de panneaux sandwich, moulage industriel, affichage extérieur, fabrication cartes en plastique, photographie et électronique.
Composés de câbles et de chaussures	Isolation électrique des câbles, semelles de chaussures
Calandrage et extrusion
	Films techniques plastifiés, film pour laminage d'image, films décoratifs pour revêtement de surface, films auto-adhésifs, films rétractables, films étirables, films à effet torsion, films utilisés pour l'emballage des textiles, maroquinerie et papeterie (100-200 microns), rigides films utilisés pour le thermoformage et le formage sous vide (200-1000 microns)
Moulage par injection
accessoires	Ferrures pour meubles, ferrures pour produits profilés et moulés

Le PVC est obtenu par polymérisation en bloc (PVC-M), en suspension (PVC-S) et en émulsion (PVC-E). Sa formule chimique :

[-CH2-CHS1-] n.

Il s'agit d'un thermoplastique amorphe avec MM = 40-150 000. Le PVC est hautement polydisperse. Le point de fusion du PVC est de 165-170 ° C, cependant, lorsqu'il est chauffé au-dessus de 135 ° C, des processus de dégradation y commencent, accompagnés de l'élimination du chlore atomique, suivie de la formation de chlorure d'hydrogène, qui provoque une destruction intense des macrochaînes.

La décomposition du polymère s'accompagne d'un changement de sa couleur de « ivoire » à brun cerise. Pour prévenir ce phénomène, un complexe de stabilisants est introduit dans le PVC, dont les composés du plomb (oxydes, phosphures, carbonates), les sels d'acides gras, la mélamine et les dérivés de l'urée sont les plus connus.

En même temps, la teneur élevée en chlore rend le PVC auto-extinguible.

Le PVC est disponible sous forme de poudres, de granulés et de plastisols.

Selon le degré de plastification, le PVC est produit sous forme de plastique vinylique et de composé plastique.

Viniplast- PVC rigide, pratiquement non plastifié contenant des stabilisants et des additifs lubrifiants. Avec la sélection correcte des complexes stabilisants, la température de destruction s'élève à 180-220 ° C, ce qui permet son traitement à partir de la masse fondue. Le Viniplast possède des propriétés physiques élevées (tableau 7), ce qui en fait un matériau de structure largement utilisé dans la mécanique et la construction (tuyaux, moulures, raccords, fenêtres à double vitrage, etc.).

Tableau 7

Propriétés physiques plastique vinyle et plastique

Propriétés	Viniplast	Composé plastique
Densité, kg/m :!	1380-1400	1100-1300
Briser le stress. MPa. à : étirement, flexion	35-65 100-120	10-13
Allongement à la rupture, %	10-50	100-250
Résistance aux chocs, kJ / m 2	10-50
Dureté Brinell, MPa	130-160
Résistance à la chaleur selon Martens. °C	65-70
Résistance au gel, °С	À 10	Jusqu'à 50
Constante diélectrique à 10 6 Hz	3,1-3,4
La tangente de perte diélectrique à 10 6Hz	0.015-0.020	0,05-0,10
Résistance électrique volumique spécifique, Ohm M	1014-1015	1010-1013

Viniplast a une bonne solidité à la lumière, se soude et se colle. La non-toxicité du PVC jusqu'à 80 °C lui permet d'être utilisé dans l'industrie alimentaire et la médecine.

Le composé plastique est un PVC contenant jusqu'à 50 % d'un plastifiant (phtalates, sébacates, phosphate de tricrésyle, etc.), ce qui facilite grandement sa transformation en produits et élargit la gamme d'utilisation pratique (films, tuyaux, cuir artificiel, linoléum, toiles cirées, etc.). Les plastiques résistent au gel (tableau 7).

Dans la marque PVC, les chiffres indiquent la valeur de la constante de Fikentscher, qui caractérise son MM, son groupe de densité apparente et, si nécessaire, le résidu sur le tamis n° 0063. Les lettres après le chiffre indiquent le domaine d'application recommandé. (M - dans les produits mous, Zh - dans les pâtes dures, - à viscosité moyenne). Par exemple, PVC-6358 Zh signifie: C - suspension, la valeur de la constante de Fikentscher est 3, groupe de densité apparente 5, c'est-à-dire0,45-0,60 g/cm3, résidu de tamis 8%, recommandé pour la production de produits rigides.

PVC

Sont communs
PVC



Propriétés thermiques
Température de fusion	100-260°C
Capacité thermique spécifique (st. arb.)	90 J/(kg·K)

PVC(PVC, chlorure de polyvinyle, vinyle, vestolit, hostalite, vinnol, corvik, sikron, jeon, nippeon, sumilit, rusé, helvik, norvik, etc.) - plastique incolore et transparent, polymère thermoplastique de chlorure de vinyle. Diffère dans la résistance chimique aux alcalis, aux huiles minérales, à de nombreux acides et solvants. Ne brûle pas à l'air, mais a une faible résistance au gel (−15 ° C). Résistance à la chaleur : +65 °C.

Formule chimique : [-CH 2 -CHCl-] N. Désignation internationale - PVC.

Proprietes physiques et chimiques

Poids moléculaire 9-170 mille ; densité - 1,35-1,43 g / cm³. Température de transition vitreuse - 75-80 °C (pour les grades résistants à la chaleur - jusqu'à 105 °C), point de fusion - 150-220 °C. Difficilement inflammable. À des températures supérieures à 110-120 °C, il est susceptible de se décomposer avec la libération de chlorure d'hydrogène HCl.

Le chlorure de polyvinyle est utilisé comme scellant dans les réfrigérateurs domestiques, au lieu de joints mécaniques relativement complexes. Cela a permis d'utiliser des fermetures magnétiques sous forme d'inserts élastiques aimantés placés dans le cylindre de mastic.

Il est également largement utilisé en pyrotechnie comme donneur de chlore, nécessaire à la création de lumières colorées.

Sécurité

Le principal problème lié à l'utilisation du PVC est la difficulté de son élimination - lors de la combustion, des composés organochlorés hautement toxiques se forment, tels que les dioxines, qui sont cancérigènes.

voir également

Littérature

Chimique Dictionnaire encyclopédique. Ch. éd. I. L. Knunyants. - M. : Encyclopédie soviétique, 1983. - 792 p.

Liens

Tout sur le chlorure de polyvinyle (PVC alias PVC). Histoire, obtention, propriétés, traitement

Fondation Wikimédia. 2010 .

Synonymes:

Voyez ce qu'est le "chlorure de polyvinyle" dans d'autres dictionnaires :

Chlorure de polyvinyle ... Dictionnaire orthographique

chlorure de polyvinyle- (PVC) est un matériau appartenant au groupe des thermoplastiques (thermoplastiques). Le PVC pur est composé à 43 % d'éthylène (un produit pétrochimique) et à 57 % de chlore combiné dérivé du sel de table. Le PVC est libéré sous forme de poudre. Beaucoup autour de nous... Dictionnaire explicatif pratique supplémentaire universel par I. Mostitsky

- (PVC), substance solide et durable couleur blanche, POLYMÈRE DE CHLORURE DE VINYLE. Peut être préparé en chauffant du chlorure de vinyle dans de l'eau avec du persulfate de potassium ou du peroxyde d'hydrogène. Le chlorure de polyvinyle peut être ramolli et rendu élastique avec un plastifiant ... Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

CHLORÉ comme la résine perchlorovinylique… Grand dictionnaire encyclopédique

PVC- (PVC) est un matériau dur et incolore avec une résistance à la chaleur limitée qui a tendance à coller aux surfaces métalliques lorsqu'il est chauffé. Pour ces raisons et d'autres, il est souvent nécessaire d'ajouter des stabilisants, des plastifiants, ... ... Terminologie officielle

PVC- - Ce matériau artificiel, qui est un polymère amorphe. Note. Les plastiques à base de celui-ci ont de bonnes caractéristiques d'isolation électrique, une résistance chimique, une résistance aux intempéries, une résistance et une élasticité élevées. Lorsqu'il est chauffé... ... Encyclopédie des termes, définitions et explications des matériaux de construction

Existe., nombre de synonymes : 1 polymère (77) ASIS Synonym Dictionary. V.N. Trichine. 2013 ... Dictionnaire des synonymes

chlorure de polyvinyle- PVC Polymère de chlorure de vinyle avec une formule structurale d'unité répétitive. [GOST 24888 81] Sujets polymères et autres matériaux Termes généraux polymères Synonymes PVC EN poly (chlorure de vinyle) DE Polychlorure de vinyle FR poly (chlorure de… … Manuel du traducteur technique

PVC- CHLORURE DE POLYVINYLE, [ CH2CHCl ]n, polymère synthétique. Se distingue par de bonnes propriétés d'isolation mécanique et électrique, une résistance thermique et à la lumière relativement faible ; difficilement inflammable A base de chlorure de polyvinyle, rigide (viniplast) et ... ... Dictionnaire encyclopédique illustré

chlorure de polyvinyle- [ CH2 CHCl ]p produit solide de polymérisation du chlorure de vinyle. Densité 1350 - 1430 kg/m3 ; au-dessus de 110°C se décompose avec dégagement de HCl. Soluble dans le dichloroéthane, le nitrobenzène, le tétrahydrofuranne, la cyclohexanone ; résistant à l'humidité, aux acides, aux solutions alcalines... Lexique textile

Chlorure de polyvinyle (PVC) [-CH 2 -CHCl-] n- il s'agit d'un chlore de haut poids moléculaire dont les unités élémentaires dans la macromolécule sont majoritairement reliées selon le type "tête-bêche".

Le chlorure de polyvinyle est à température de transition vitreuse 70-80 °С et température d'écoulement visqueux 150-200 °С en fonction de la . Degré de polymérisation du PVC les qualités industrielles vont de 400 avant 1500 .

Les propriétés et le but du chlorure de polyvinyle sont largement déterminés par la méthode de sa production. Les propriétés du PVC peuvent également être modifiées par modification chimique. Disponibilité des matières premières (), méthodes d'obtention relativement simples, précieuses propriétés techniques déterminé croissance rapide et la production à grande échelle.

Les plastiques à base de chlorure de polyvinyle sont largement utilisés dans les industries électriques et chimiques, dans la construction, ainsi que dans d'autres domaines technologiques et dans la vie quotidienne.

Bref aperçu historique

En 1835, Regnault découvre la capacité du chlorure de vinyle gazeux à se transformer en poudre sous l'action de la lumière. En 1872, la polymérisation du chlorure de vinyle a été étudiée par Bauman. Et 40 ans plus tard, Ostromyslensky et Klatte ont suggéré d'utiliser la photopolymérisation comme méthode industrielle de production de chlorure de polyvinyle. Plus tard, des méthodes ont été développées pour la polymérisation du chlorure de vinyle sous l'influence d'initiateurs qui se décomposent en radicaux libres lorsqu'ils sont chauffés. La synthèse industrielle du chlorure de polyvinyle en émulsion aqueuse a été réalisée pour la première fois en 1930. La prochaine étape importante a été le développement et la mise en œuvre industrielle de la polymérisation en suspension du chlorure de vinyle. Relativement récemment, une méthode industrielle de polymérisation en masse du chlorure de vinyle a été maîtrisée.

Polymérisation du chlorure de vinyle

Chlorure de polyvinyle (PVC) recevoir polymérisation radicalaire chlorure de vinyle :

en solution.

Dans l'industrie, la plus répandue méthode de suspension. Le processus est initié par les radicaux libres formés lors de la décomposition homolytique des peroxydes ou des composés azoïques. Le radical primaire est attaché principalement au groupe méthylène du chlorure de vinyle :

En raison de la tendance du chlorure de polyvinyle à se déshydrochlorer à des températures supérieures à 75 °С il est possible de transférer la chaîne au polymère en raison du détachement du chlore allylique de l'atome de carbone, qui est situé à côté de la double liaison formée en raison d'une déshydrochloration des polymères:

À la suite de cette réaction, des radicaux allyle inactifs apparaissent, provoquant un ralentissement de la polymérisation. Pour éviter la déshydrochloration et obtenir PVC avec une teneur théorique en chlore, il est souhaitable d'effectuer le processus de polymérisation à des températures ne dépassant pas 70-75 °С.

Les radicaux de chlorure de vinyle, en raison de leur activité élevée, interagissent facilement avec diverses impuretés contenues même en petites quantités.

Certaines impuretés, par exemple acétylène, réagissent comme agents de transfert de chaîne et peuvent induire la formation de radicaux peu actifs, ralentissant la polymérisation. En présence d'autres impuretés, une terminaison de chaîne se produit.

La réaction de transfert de chaîne est souvent utilisée pour contrôler le poids moléculaire d'un polymère. Dans le même temps, des substances susceptibles de participer au transfert de chaîne sont introduites dans le milieu de polymérisation, - régulateurs. Les régulateurs sont choisis pour que les radicaux formés à la suite du transfert de chaîne soient suffisamment actifs, sinon les régulateurs utilisés ralentissent voire inhibent la polymérisation.

Dans tous les cas d'obtention de chlorure de polyvinyle, l'oxygène a un effet négatif sur le déroulement de la polymérisation et les propriétés du polymère. La présence d'oxygène dans le système provoque la période d'induction du processus de polymérisation, une diminution de la vitesse de polymérisation et une diminution du poids moléculaire moyen PVC, apparition de ramifications, diminution de la stabilité thermique PVC, détérioration de sa compatibilité avec les plastifiants.

Par conséquent, la teneur en oxygène est plus élevée 0,0005-0,001% (par rapport au chlorure de vinyle) est indésirable.

Lors de la polymérisation du chlorure de vinyle, un grand nombre de chaleur 1466 kJ/kg, ce qui affecte considérablement la technologie de production de polymères.

Lors de la polymérisation en masse du chlorure de vinyle, le polymère précipite sous forme de phase solide en raison de l'insolubilité du PVC dans le monomère. Dans ce cas, la vitesse de réaction augmente d'abord depuis le début du procédé jusqu'à des degrés élevés de conversion des monomères, puis elle diminue lentement.

L'augmentation de la vitesse de polymérisation est due à la formation d'une phase solide. À la suite du transfert de chaîne vers le polymère, des centres actifs se forment sur les macromolécules précipitées à partir de la phase liquide, qui sont capables de poursuivre la polymérisation. En raison de la faible mobilité des chaînes en croissance fixées à la surface du polymère, le taux de terminaison de chaîne diminue, tandis que le taux de croissance reste élevé en raison de la forte mobilité des molécules de monomère. Par conséquent, avec l'apparition d'une phase solide, la vitesse de polymérisation augmente.

La capacité du polymère à gonfler dans le monomère affecte également l'augmentation de la vitesse de polymérisation du chlorure de vinyle. La polymérisation se déroule dans des particules de polymère gonflées, dans lesquelles la vitesse de mouvement des macroradicaux, la probabilité de leur collision et la terminaison de la chaîne bimoléculaire sont faibles. La mobilité des molécules monomères dans les particules gonflées et le taux de croissance des chaînes polymères restent élevés.

Le phénomène d'autocatalyse décrit ci-dessus dans la polymérisation du chlorure de vinyle dans des conditions hétérogènes est souvent appelé effet de gel. Cependant, ce phénomène dans la polymérisation du chlorure de vinyle n'est pas analogue à l'effet de gel typique observé lorsque le polymère résultant est soluble dans son propre monomère.

Propriétés du chlorure de polyvinyle

Le polychlorure de vinyle est une poudre blanche de densité 1350-1460kg/m3. Poids moléculaire du produit de qualité industrielle 30000-150000 . Le degré de cristallinité atteint 10 %.

Le chlorure de polyvinyle se caractérise par une polydispersité importante, qui augmente avec le degré de conversion.

Poids moléculaire moyen en nombre ‾ M n(proche en valeur de la masse moyenne ¯ Mw) peut être calculé à partir de la valeur viscosité intrinsèque [η]:

En pratique, le poids moléculaire du chlorure de polyvinyle est caractérisé par Constante de Fikentscher (K f ): K f \u003d 1000k

Coefficient k est déterminé par l'équation :

Où η rel- viscosité relative d'une solution de chlorure de polyvinyle dans la cyclohexanone (généralement 0,5 ou 1 g de polymère pour 100 cm 3 de solvant).

Ce qui suit est Constante de Fikentscher K f caractérisant le poids moléculaire moyen du chlorure de polyvinyle obtenu par différentes méthodes :

Viscosité réduite ( ηpr), la constante de Fikentscher ( K f) et le poids moléculaire moyen en nombre ( ¯M n) chlorure de polyvinyle lié comme suit :

ηpr	1,80	1,98	2,20	2,44	2,70
K f	55	60	65	70	75
M n	50 000	65 000	80 000	90000	100 000

En raison de la teneur élevée en chlore (environ 56 %), le PVC ne s'enflamme pas et est pratiquement ininflammable. À 130-150 °С commence lentement et 170 °С décomposition plus rapide du chlorure de polyvinyle, accompagnée d'un dégagement de chlorure d'hydrogène.

Le chlorure de polyvinyle est insoluble dans le monomère (chlorure de vinyle), dans l'eau, l'alcool, l'essence et de nombreux autres solvants. Lorsqu'il est chauffé, il se dissout dans tétrahydrofurane, hydrocarbures chlorés, acétone et etc.

Le chlorure de polyvinyle a une bonne isolation électrique et propriétés d'isolation thermique, ainsi qu'une résistance élevée aux acides et alcalis forts et faibles, aux huiles lubrifiantes, etc.

Sous l'action d'influences énergétiques et mécaniques, les réactions de déshydrochloration, d'oxydation, de destruction, de structuration, d'aromatisation et de graphitisation se déroulent dans le chlorure de polyvinyle. La principale réaction responsable de la perte des propriétés opérationnelles du polymère est la libération HCl.

Pour éviter la décomposition, des stabilisants sont introduits dans le chlorure de polyvinyle. Les dérivés du phénol et les dérivés de l'urée sont utilisés comme antioxydants.

Lors de la plastification thermique à 160°C, le chlorure de polyvinyle se transforme en un bloc solidifié, rigide et durable à température ambiante.

Le chlorure de polyvinyle est bien combiné avec des plastifiants.

Le chlorure de polyvinyle est largement utilisé en ingénierie comme matériau anticorrosion. En raison de ses bonnes propriétés d'isolation électrique, il est utilisé pour l'isolation des câbles et à d'autres fins.

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