Хлорированный поливинилхлорид – XuMuK.ru – –

ХЛОРИРОВАННЫЙ ПОЛИВИНИЛХЛОРИД

ХЛОРИРОВАННЫЕ ПОЛИМЕРЫ

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), иногда называемый также поливинилдихлоридом, получают хлорированием обычного поливинилхлорида. Содержание хлора в нем доходит до 73,2%, что соответствует содержанию хлора в поливинилиденхлориде, но обычно составляет 62—67% [24]. В настоящее время производ­ство ХПВХ в Европе организовано фирмами Dynamit Nobel (мар­ка Trosiplast С), Solvay (марка Solvitherm), I. С. I. (Welvic) и др., в США—фирмой В. F. Goodrich (марка Hi-Temp Geon) [24]. Ниже сопоставлены физические свойства ПВХ и ХПВХ [24, 25]:

Показатели

Плотность, кг/м3 . . . . Температура размягчения по Вика, °С Твердость по Шору Д. . Разрушающее напряжение, МПа

При растяжении……………………………………………..

При изгибе……………………………………………………

Относительное удлинение при разрыве, % Термический коэффициент линейного рас­ширения, 1/К

Теплопроводность, кВт/(м-К) . Удельная теплоемкость, кДж/(кг-К) .

ПВХ	ХПВХ
1,380—1,450	1,450—1,580
72—82	90—125
93	95
39—58	54—70
105	120
120	50
(6—7) Ю-5	(7,5—8)10-5
0,105	0,105
2,10	1,47

С увеличением содержания хлора от 60 до 72,4% плотность ХПВХ линейно возрастает и может быть использована для опре­деления степени хлорирования ПВХ [26]. На рис. 5.1 показано влияние содержания хлора на температуру размягчения по Вика [27]. Видно, что при увеличении содержания хлора до 69% вслед­ствие увеличения жесткости полимерных цепей температура раз­мягчения полимера возрастает на 55 °С. Температура размягчения зависит от способа получения ХПВХ [28]. При содержании хлора в полимере выше 60% наблюдается заметное различие в темпе­ратурах размягчения различных хлорпроизводных ПВХ, получен­ных хлорированием в растворе и в суспензии (рис. 5.2). При оди­наковом содержании хлора образцы, полученные путем гетероген­ного хлорирования ПВХ с набуханием, характеризуются более высокой температурой размягчения и теплостойкостью, чем образ­цы, хлорированные без набухания [29]. Различие в свойствах про­дуктов хлорирования ПВХ, полученных различными методами, по-видимому, объясняется различным распределением атомов хло­ра в макромолекуле. В среднем теплостойкость ХПВХ выше тепло­стойкости обычного ПВХ на 20—40 °С [30, 31].

С увеличением содержания хлора выше 65% линейно увеличи­вается сопротивление разрыву и изгибу [26], но вместе с тем возрастает хрупкость полимера [32].

При хлорировании ПВХ изменяются также динамический мо­дуль, ударная вязкость и ползучесть при 80 и 100 °С [33]. Так, в интервале температур от минус 120 до плюс 120 °С динамический модуль для ХПВХ всегда выше, чем для ПВХ [26]. Ударная вяз­кость при хлорировании ПВХ уменьшается, особенно при содержа­нии хлора выше 65% [26]. Эти свойства ХПВХ зависят также от способа хлорирования. При одинаковом содержании хлора образ­цы, полученные путем гетерогенного хлорирования с набуханием, характеризуются более низкими ударной вязкостью и ползучестью, чем образцы, полученные хлорированием без набухания [29].

Повышенную вязкость расплава ХПВХ связывают![34,35] с про­теканием процесса дегидрохлорирования и образованием попереч­ных связей, число которых с увеличением содержания хлора воз­растает.

Рис. 6.2. Зависимость температуры размягчения продуктов хлорирования ПВХ в растворе (/) и в суспензии (2) от содержания связанного хлора.

ХПВХ обладает высокой химической стойкостью, особенно к хлорсодержащим продуктам [36]. В работе [30] приведены хи­мические соединения (различные кислоты, щелочи, соли, органиче­ские растворители и газы), не вызывающие разрушения этого материала.

ХПВХ характеризуется хорошими электроизоляционными свой­ствами [36], хотя в определенных условиях приобретает электрон­ную полупроводимость [37]. Дипольные моменты для ПВХ и ХПВХ линейно зависят от содержания хлора [38]. Прямая, харак­теризующая эту зависимость, пересекает ось ординат в точке, соответствующей теоретическому содержанию хлора (86%) в по – ли-тетрахлорэтилене.

ХПВХ огнестоек [30] и обладает самогасящими свойствами [31], он непроницаем для кислорода [39].

56 58 № 62 ВЦ 66 68 Содержание хлора, °/о(масс)

Содершание хмара, % [масс)

Рис. 5.1. Зависимость температуры размягчения по Вика хлорированного ПВХ от содержания хлора.

Продукты хлорирования ПВХ растворяются во многих органи­ческих растворителях [40] и поэтому характеризуются хорошей склеиваемостью [31]. Растворимость ХПВХ в органических рас­творителях объясняется более слабым, чем в ПВХ, межмолекуляр­ным взаимодействием вследствие нерегулярного распределения атомов хлора вдоль цепи полимера [40]. Об уменьшении межмо­лекулярного взаимодействия в ПВХ после хлорирования свиде­тельствуют, в частности, данные по определению параметров растворимости методами турбидиметрического титрования и вис­козиметрии [40, 41].

Улучшение растворимости ПВХ после хлорирования можно объяснить также уменьшением молекулярной массы полимера вследствие разрыва полимерных цепей в процессе хлорирования

[41].

В работе [42] для ХПВХ найдены значения констант К я а в уравнении [чі]=/СЛ1а, которые дают возможность определить
молекулярную массу продуктов хлорирования ПВХ с содержанием хлора 61—67%. Полученные данные приведены ниже:

Температура, °С…. 25 50 75 90 110

К-Ю3 ………………………………………………. 2,1 2,1 1,4 1,3 1,2

А…………………………………………………….. 0,81 0,81 0,86 0,88 0,95

Сравнение ХПВХ с другими термопластичными полимерами — ПВХ, полипропиленом, сополимером АБС (акрилонитрил — бута­диен— стирол) показывает [30, 31, 43], что ХПВХ отличается очень высокой механической прочностью и термостойкостью, но уступает, например, ПВХ и АБС по ударной вязкости (табл. 5.5).

С целью повышения ударной вязкости ХПВХ смешивают с дру­гими полимерами: с ПВХ i[29, 44, 45]; с сополимером акрилони – трила, бутадиена и стирола [45, 46]; с сополимером метилметакри – лата, бутадиена и стирола [46, 47]; с сополимером акрилонитри- ла, метилметакрилата и а-метил стирол а [48]; с олигоакрила – тами и олигометакрилатами ‘[49]; с сополимерами этилена с алкилакрилатом [50] и винилацетатом [51]; с полиэтиленом низкого давления <[52] и ячеистым полиэтиленом, полученным на­греванием до 140 °С в присутствии перекиси дикумила [53]; с хло­рированными полиолефинами [45, 54]; с хлорированным полиэти­леном i[55]; с хлорсульфировавным полиэтиленом [56]; четы – рехкомпонентным сополимером метилметакрилата, стирола, акри – лонитрила и а-метилстирола в сочетании с сополимером АБС, хлорированным или хлорсульфированным полиэтиленами [57] и т. д. [58].

Смешение ХПВХ с другими полимерами улучшает как его удар­ную прочность, так и технологические свойства. При смешении ХПВХ с ПВХ все физические свойства полимера, кроме ударной прочности, ухудшаются. ХПВХ с высоким содержанием хлора и ПВХ несовместимы вообще. При их смешении получаются гетеро­генные смеси [29, 33].

В композиции на основе ХПВХ вводят наполнители, пластифи­каторы, свето – и термостабилизаторы, антиоксиданты, красители [47, 48, 52, 58, 59]. Для ХПВХ обычно используют минеральные

Таблица 5.5. Свойства ХҐ1ВХ и других полимеров [43] Полимер Разрушающее напряжение при растяже­нии, МПа Модуль Температура размягчения по Вика, °С Ударная вяз­кость, кДж/м2 Ноет и. МН/м Прн 20 °С При —20 °С Полявинилхлорид Поливинилхлорид с высокой 55 43 30 23 80 79 — >50 Ударной прочностью Хлорированный поливинилхло­ 70 32 120 >40 25—60 Рид Полипропилен 30 12 85 — 10-15 15* 219

Наполнители, например мел, диоксид кремния, оксид алюминия и др. [59], а в качестве пластификаторов — низкомолекулярный полиэтилен [53], хлорированные полиолефины и хлорирован­ный парафин <‘[60], дибутилфталат [61], диоктилфталат [61], прок – санол [62], галогенсодержащие олигоэфиры [63], трикрезилфос­фат [64], ди-2-этилгексил-фенилфосфат, три-2-этилгексил-фосфат [65], простые эфиры дифенилметана [66] и т. д. Для стабилизации ХПВХ рекомендуются в основном свинцовые стабилизаторы [47]. В качестве антиоксидантов применяют 2,6-ди-:гре:г-бутил-4-метил – фенол, грег-бутилкатехол [58] и др. В качестве смазок эффектив­ны смеси непредельных жирных кислот, воски, масла, соли стеари­новой кислоты [67]. В зависимости от назначения готовят компо­зиции в расплаве или растворе.

Технология переработки ХПВХ сложнее, чем технология пере­работки ПВХ. Основными методами переработки ХПВХ являются экструзия и литье под давлением [24, 68]. ХПВХ перерабатывает­ся на том же оборудовании, что и ПВХ, но отличается значительно большим коэффициентом разбухания экструдата [69]. Ввиду вы­сокой вязкости расплава, тенденции к перегреву и разложению с выделением значительного количества хлористого водорода, вы­зывающего коррозию оборудования, а также способности прили­пать к стенкам все металлические поверхности, соприкасающиеся с полимером, должны быть тщательно отполированы и отхромиро­ваны [24, 68]. Во избежание разложения ХПВХ при переработке его необходимо строго соблюдать технологический процесс. Реко­мендуемая температура формования полимера 90—100 °С. В зави­симости от способа переработки используется полимер с различ­ными молекулярной массой и содержанием хлора [35]:

Костаита Содержание Фикентчера С1, %

Экструзия

Литье под давлением Каландрование.

58—59 66,6±0,8

53— 54 67,5±0,8

54— 58 64,5 ±0,58

Способ переработки ХПВХ зависит также от способа его полу­чения [70]. Полимер с содержанием хлора 62%, полученный в сус­пензии, в отличие от продуктов хлорирования в растворе с тем же содержанием хлора не экструдируется.

Благодаря высокой механической прочности и теплостойкости ХПВХ является важным сырьем для производства пластмасс. Максимальная температура эксплуатации изделий из этого по­лимера + 100—105 °С [68]. Наиболее перспективная область при­менения ХПВХ — изготовление[27] труб для транспортировки горячей и холодной воды в водопроводах и системах центрального отопле­ния [24, 30, 31, 68].

ХПВХ — один из немногих полимеров, способный обеспечить длительную работоспособность труб не только в условиях высоких температур, но и при повышенных внутренних давлениях. Напри­мер, трубы из Сольвитерма выдерживают без каких-либо измене­ний 2500 следующих друг за другом циклов кипящая вода — хо­лодная вода и длительное нагревание до 100°С при рабочем дав­лении 1,5 МПа [31].

ХПВХ применяется для изготовления труб для транспортиров­ки отходов (канализационных труб) [24, 27, 31]. Строго говоря, для решения этой задачи пригодны и другие, менее дорогостоящие полимеры, например ПВХ, полипропилен, сополимер акрилонитри­ла, бутадиена и стирола. Однако ХПВХ превосходит эти материа­лы по прочности, его применение позволит уменьшить толщину стенок труб и увеличить их протяженность.

Минимальный срок службы труб из ХПВХ составляет 10 лет, однако не исключена возможность их работы в течение 50 лет [71].

ХПВХ применяется для изготовления оборудования для химиче­ской промышленности [24]. Особый интерес представляет возмож­ность использования этого полимера в качестве материала для труб и резервуаров, работающих в контакте с горячими агрессив­ными жидкостями [30, 36, 72], например в хлорном и целлюлозном производствах [36]. При изготовлении емкостей, работающих под давлением, ХПВХ можно армировать стеклянным волокном [71]. ХПВХ находит также применение в электротехнической промыш­ленности [68].

Хлорпроизводные ПВХ используются для изготовления искус­ственного волокна (волокно «Rhovyl», во Франции) [24, 43, 73], лаков [43], клеев i[43, 61, 64, 74]i, красок [75] и т. д.

ХПВХ может найти применение в производстве упаковочных материалов для пищевых продуктов: пленок, банок и др. [39, 73].

С целью улучшения некоторых свойств ХПВХ его модифици­руют прививкой других мономеров. Так, прививка винилиденфто – рида повышает теплостойкость полимера [76]. Прививка акрило­нитрила улучшает растворимость ХПВХ, его коррозионно-защит – ные и адгезионные свойства [77]. Полимер с улучшенными адгезионными свойствами получают также привитой сополимери – зацией ХПВХ с ди-(алкил-оксиметил)-дифенилалканом [78] Прививка акрилонитрила и стирола улучшает технологические свойства ХПВХ [79].

В настоящее время использование ХПВХ сдерживается его стоимостью, которая примерно в два раза выше стоимости ПВХ [24]. Однако по мере увеличения его производства он станет де­шевле и найдет еще более широкое применение в строительной и химической промышленности.

Спирты по сравнению с кислотами оказывают меньшее влияние на термическое разложение хлорированных полимеров. В присут­ствии оснований (например, триэтиламина) спирты реагируют с некоторыми хлорированными полимерами, например с ХСПЭ [134]. Взаимодействие ХСПЭ …

А. А. Донцов Г. Я. Лозовик С. П.Новицкая В отечественной промышленности развивается производство разнообразных хлорированных полимеров, таких, как хлорирован­ный и хлорсульфированный полиэтилены, хлорированный бутил – каучук, хлоркаучук, хлорированный поливинилхлор’ид, гидрохло …

Лаковая основа композиций ХСПЭ для покрытий, как правило, представляет 8—15%-ный раствор ХСПЗ в толуоле или смеси то­луола с ксилолом (3: 1). В качестве разбавителей, т. е. веществ, снижающих вязкость растворов, …

msd.com.ua

Хлорированный поливинилхлорид Википедия

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ, CPVC или PVCC, также перхлорвиниловая смола) — термопласт, получаемый путём хлорирования поливинилхлорида (ПВХ) с целью повышения растворимости и увеличения его термостойкости. В зависимости от метода хлорирования (в растворе либо в суспензии) различают растворимый ХПВХ (р) и теплостойкий (Т).

Используется для изготовления труб (в частности, для водоснабжения и систем пожаротушения^[1]) и промышленных ёмкостей для жидкостей.

Обладает самыми высокими характеристиками огнестойкости среди термопластичных полимеров, не плавится и не образует горящих капель, имеет самую высокую среди термопластов температуру воспламенения (482 °С)^[1].

Процесс производства Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) – это ПВХ, который был хлорирован с помощью реакции свободнорадикального хлорирования. Эта реакция обычно инициируется применением тепловой или УФ-энергии с использованием различных подходов. В этом процессе газообразный хлор разлагается на свободнорадикальный хлор, который затем реагирует с ПВХ на стадии после производства, по существу заменяя часть водорода в ПВХ хлором.

В зависимости от метода в полимер вводится различное количество хлора, что позволяет измерить способ точной настройки конечных свойств. Содержание хлора может варьироваться от производителя к производителю; основание может составлять от 56,7% ПВХ до 74 мас.%, хотя в большинстве промышленных смол содержание хлора составляет от 63 до 69%.  Поскольку содержание хлора в ХПВХ увеличивается, его температура стеклования значительно увеличивается. При нормальных условиях эксплуатации ХПВХ становится нестабильным при 70 мас.% Хлора.

Различные добавки также вводятся в смолу, чтобы сделать материал более восприимчивым к обработке. Эти добавки могут состоять из стабилизаторов, модификаторов ударопрочности, пигментов и смазок.

Физические свойства ХПВХ разделяет большинство характеристик и свойств ПВХ, но также имеет некоторые ключевые отличия. ХПВХ легко обрабатывается, включая механическую обработку, сварку и формование. Из-за своей превосходной коррозионной стойкости при повышенных температурах, CPVC идеально подходит для самонесущих конструкций, где присутствуют температуры до 200 ° F (93 ° C). Способность сгибать, придавать форму и сваривать ХПВХ позволяет использовать его в самых разных процессах и приложениях. Обладает огнезащитными свойствами.

Примечания[ | ]

Литература[ | ]

• Получение и свойства поливинилхлорида / под ред. E. H. Зильбермана. — M., 1968. — С. 331—334.
• Энциклопедия полимеров. — M.: Советская энциклопедия, 1974. — Т. 2. — С. 590—594.

Ссылки[ | ]

ru-wiki.ru

Хлорированный поливинилхлорид: применение в строительстве

По сравнению с традиционными пластиковыми трубами, трубы, изготовленные из ХПВХ обладают рядом преимуществ. Данный материал обладает минимальным среди распространенных пластиков коэффициентом линейного расширения. Говоря простыми словами, во время изменения температуры трубы из такого полимера не меняют своих начальных размеров. Следовательно, снижается необходимость в организации точек крепления и компенсаторов, в результате чего на проектирование и монтаж коммуникаций затрачивается меньше времени и денег. Кроме того, это свойство материала позволяет прокладывать изготовленные из него трубы под штукатуркой и в бетоне.

Такое свойство чрезвычайно важно при монтаже стояков, ведь пластиковые трубы гнутся, за счет чего требуют большого количества точек крепления, в то время как трубы из хлорированного поливинилхлорида таким недостатком не страдают. Их высокая прочность позволяет без проблем воспринимать большие величины рабочего давления при минимальной толщине стенок, за счет чего при одинаковом наружном диаметре пропускная способность по сравнению с трубами из пластика увеличивается.

Помимо всего прочего, хлорированный поливинилхлорид не боится высокой температуры и огня, а при возгорании мгновенно затухает. Трубопроводы из этого материала отвечают самым высоким требованиям гигиены и экологичности. По сравнению с другими распространенными материалами, в них в процессе эксплуатации отмечается феноменально низкий прирост численности бактерий. В частности, этот показатель в двадцать раз меньше аналогичного показателя у труб из нержавеющей стали, в сорок пять раз меньше по сравнению с трубами из полиэтилена и в шесть раз меньше по сравнению с медными трубами.

Благодаря микробиологической нейтральности системы, выполненные из хлорированного поливинилхлорида, можно использовать в производстве медикаментов, пищевой промышленности и здравоохранении, что гарантирует их высочайшее качество и полную пригодность для транспортировки воды для питья.

moscowsad.ru

Хлорированный поливинилхлорид Википедия

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ, CPVC или PVCC, также перхлорвиниловая смола) — термопласт, получаемый путём хлорирования поливинилхлорида (ПВХ) с целью повышения растворимости и увеличения его термостойкости. В зависимости от метода хлорирования (в растворе либо в суспензии) различают растворимый ХПВХ (р) и теплостойкий (Т).

Используется для изготовления труб (в частности, для водоснабжения и систем пожаротушения^[1]) и промышленных ёмкостей для жидкостей.

Обладает самыми высокими характеристиками огнестойкости среди термопластичных полимеров, не плавится и не образует горящих капель, имеет самую высокую среди термопластов температуру воспламенения (482 °С)^[1].

Процесс производства Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) – это ПВХ, который был хлорирован с помощью реакции свободнорадикального хлорирования. Эта реакция обычно инициируется применением тепловой или УФ-энергии с использованием различных подходов. В этом процессе газообразный хлор разлагается на свободнорадикальный хлор, который затем реагирует с ПВХ на стадии после производства, по существу заменяя часть водорода в ПВХ хлором.

В зависимости от метода в полимер вводится различное количество хлора, что позволяет измерить способ точной настройки конечных свойств. Содержание хлора может варьироваться от производителя к производителю; основание может составлять от 56,7% ПВХ до 74 мас.%, хотя в большинстве промышленных смол содержание хлора составляет от 63 до 69%.  Поскольку содержание хлора в ХПВХ увеличивается, его температура стеклования значительно увеличивается. При нормальных условиях эксплуатации ХПВХ становится нестабильным при 70 мас.% Хлора.

Различные добавки также вводятся в смолу, чтобы сделать материал более восприимчивым к обработке. Эти добавки могут состоять из стабилизаторов, модификаторов ударопрочности, пигментов и смазок.

Физические свойства ХПВХ разделяет большинство характеристик и свойств ПВХ, но также имеет некоторые ключевые отличия. ХПВХ легко обрабатывается, включая механическую обработку, сварку и формование. Из-за своей превосходной коррозионной стойкости при повышенных температурах, CPVC идеально подходит для самонесущих конструкций, где присутствуют температуры до 200 ° F (93 ° C). Способность сгибать, придавать форму и сваривать ХПВХ позволяет использовать его в самых разных процессах и приложениях. Обладает огнезащитными свойствами.

Примечания

Литература

• Получение и свойства поливинилхлорида / под ред. E. H. Зильбермана. — M., 1968. — С. 331—334.
• Энциклопедия полимеров. — M.: Советская энциклопедия, 1974. — Т. 2. — С. 590—594.

Ссылки

wikiredia.ru

Хлорированный поливинилхлорид – Справочник химика 21

    Технологический процесс производства перхлорвинила по периодической схеме (рис. 20) состоит из следующих стадий хлорирование поливинилхлорида, удаление кислых газов (отдувка), высаждение перхлорвинила из раствора, сушка перхлорвинила, регенерация хлорбензола и хлора. [c.34]

    Хлорирование поливинилхлорида производится в реакторе-хлораторе 7, в который через мерники [c.34]

    Помимо многотоннажных производств вискозного, ацетатного и медноаммиачного волокон, начиная с 50-х годов в стране организуется производство синтетических волокон специального назначения из хлорированного поливинилхлорида ( хлорин ), поливинилхлоридного, из фторсодержащих полимеров ( фторлон ), полиуретанового. [c.384]

    Задача. Проверить правильность фракционирования хлорированного поливинилхлорида (см. задачу на с. 59), если средневязкостная молекулярная масса составляет 40000. [c.61]

    Рассчитать молекулярную массу хлорированного поливинилхлорида из эбулиоскопических данных для его раствора в метиленхлориде, если АТ = 2-10 фад. при С = 0,2 г/ 100 см . [c.68]

    Рассчитать молекулярную массу хлорированного поливинилхлорида, если при измерении осмотического давления для его растворов в ацетоне при 30 °С получены следующие данные  [c.70]

    Почему хлорированный поливинилхлорид не является эластомером Почему он не способен к кристаллизации  [c.159]

    Получают перхлорвиниловую смолу хлорированием поливинилхлорида в дихлорэтане гфи температуре 80…ПО °С в присутствии инициатора. Получаемый продукт содержит в среднем четыре атома хлора на три звена цепи  [c.90]

    В хлорированном поливинилхлориде, содержащем 73% хлора, на каждое звено макромолекулы приходится два атома С1. Предполагали, что атом хлора присоединяется к наименее гидрированному атому углерода и что поливинилхлорид превращается при этом в поливинилиденхлорид  [c.273]

    Хлорированием поливинилхлорида получают перхлорвиниловую смолу, из которой готовят химически стойкое синтетическое волокно хлорин. [c.606]

    В электротехнике широко используют некоторые полимерные материалы, диэлектрические свойства которых невысокие, но они сочетаются с рядом ценных физических, химических и технологических свойств. Таким материалом является, например, поливинилхлорид. Вследствие несимметричного строения макромолекул и сильной их полярности поливинилхлорид худший диэлектрик, чем полиэтилен и полистирол. Однако такие его ценные свойства, как инертность по отношению к кислотам и щелочам, водостойкость, газонепроницаемость, невоспламеняемость и т. п., способствуют исключительно широкому применению поливинилхлорида для изоляции защитных оболочек кабельных изделий, проводов, для изготовления трубок, листов, лент и т. п. При дополнительном хлорировании поливинилхлорида получают перхлорвиниловый полимер, содержащий 64—65% хлора. Из него производят волокно хлорин, ткани, ленты, лаки, эмали, предохраняющие электроаппаратуру от коррозии. [c.339]

    Весьма распространены реакции хлорирования различных промышленных углеводородных полимеров. Так, частичное хлорирование поливинилхлорида улучшает его растворимость вследствие нарушения регулярности структуры, что используется для получения волокна хлорин  [c.226]

    ХЛОРИРОВАННЫЙ ПОЛИВИНИЛХЛОРИД (ПЕРХЛОРВИНИЛ) и СОПОЛИМЕРЫ ВИНИЛХЛОРИДА [c.141]

    Перхлорвинил — продукт, получаемый в результате до полнительного хлорирования поливинилхлорида. Достигаемое при этом повышение содержания хлора в полимере с 58,8 до> 64—65% обусловливает способность перхлорвинила растворяться в ацетоне и других доступных растворителях. Это свойств используют для получения лаков, а также синтетических волокон, для чего поливинилхлорид мало применим ввиду ограниченного выбора растворителей. [c.141]

    Дополнительное хлорирование поливинилхлорида достигается, путем замещения водорода хлором в группе СНг указанное выше содержание хлора в конечном продукте соответствует тому, что в среднем замещение происходит в каждой третьей группе. [c.141]

    Попытка получить хлорированием поливинилхлорида полимер с большим содержанием хлора приводит к образованию нерастворимого полимера, по-видимому, вследствие образования межмолекулярных связей за счет частичного дегидрохлорирования. При хлорировании поливинилхлорида протекает частичная деструкция полимера. [c.231]

    Хлорированный поливинилхлорид (перхлорвинил). При хлорировании поливинилхлорида, растворе

www.chem21.info

Хлорированный поливинилхлорид – Howling Pixel

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ, CPVC или PVCC, также перхлорвиниловая смола) — термопласт, получаемый путём хлорирования поливинилхлорида (ПВХ) с целью повышения растворимости и увеличения его термостойкости. В зависимости от метода хлорирования (в растворе либо в суспензии) различают растворимый ХПВХ (р) и теплостойкий (Т).

Используется для изготовления труб (в частности, для водоснабжения и систем пожаротушения^[1]) и промышленных ёмкостей для жидкостей.

Обладает самыми высокими характеристиками огнестойкости среди термопластичных полимеров, не плавится и не образует горящих капель, имеет самую высокую среди термопластов температуру воспламенения (482 °С)^[1].

Процесс производства Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) – это ПВХ, который был хлорирован с помощью реакции свободнорадикального хлорирования. Эта реакция обычно инициируется применением тепловой или УФ-энергии с использованием различных подходов. В этом процессе газообразный хлор разлагается на свободнорадикальный хлор, который затем реагирует с ПВХ на стадии после производства, по существу заменяя часть водорода в ПВХ хлором.

В зависимости от метода в полимер вводится различное количество хлора, что позволяет измерить способ точной настройки конечных свойств. Содержание хлора может варьироваться от производителя к производителю; основание может составлять от 56,7% ПВХ до 74 мас.%, хотя в большинстве промышленных смол содержание хлора составляет от 63 до 69%.  Поскольку содержание хлора в ХПВХ увеличивается, его температура стеклования значительно увеличивается. При нормальных условиях эксплуатации ХПВХ становится нестабильным при 70 мас.% Хлора.

Различные добавки также вводятся в смолу, чтобы сделать материал более восприимчивым к обработке. Эти добавки могут состоять из стабилизаторов, модификаторов ударопрочности, пигментов и смазок.

Физические свойства ХПВХ разделяет большинство характеристик и свойств ПВХ, но также имеет некоторые ключевые отличия. ХПВХ легко обрабатывается, включая механическую обработку, сварку и формование. Из-за своей превосходной коррозионной стойкости при повышенных температурах, CPVC идеально подходит для самонесущих конструкций, где присутствуют температуры до 200 ° F (93 ° C). Способность сгибать, придавать форму и сваривать ХПВХ позволяет использовать его в самых разных процессах и приложениях. Обладает огнезащитными свойствами.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Ф. С. Квятковский, П. Л. Егоров. Использование пластиков в системах пожаротушения. Аналитический портал химической промышленности. Newchemistry.ru.

Литература

• Получение и свойства поливинилхлорида / под ред. E. H. Зильбермана. — M., 1968. — С. 331—334.
• Энциклопедия полимеров. — M.: Советская энциклопедия, 1974. — Т. 2. — С. 590—594.

Ссылки

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.

howlingpixel.com

Способ получения хлорированного поливинилхлорида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнв

Сециалисткческкк

Реслублнк ан988828 Ъ г г

“Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16,0?81 (21) 3319835/23-05 ра)р, „З

С 08 F 9/22 с присоединением заявим М

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 678.743. . 22-944 (088. 8).

Опублмковайо 150183. бюллетень HP 2

Дата опубликования описания 150183 т

К. С. Минскер,. В. В. Лисицкий, Т. П. Красновца, l0.Д. Морозов, Е.Н. Денисов, IO.Ê. Дмитрие –,;. и В.Д. Шаповалов

1

Башкирский государственный университет им. @-Ji0THH-.„

Октября (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИРОВАННОГО

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДЛ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения хлорированного поливинилхлорида {ХПВХ), и может быть использовано для получения тепло-, термои химстойких лаков, эмалей, красок, клеев, труб, соединительных деталей к трубам, жестких конструкций, резервуаров стойких к коррозионным газовым 10 и жидким средам.

Хлорирование полиэинилхлорида (IlBX) широко используется для модификации свойств ПВХ и расширения областей применения этого полимера.

Хлорирование ПВХ проводят в растворе, в суспензии и в твердой фазе. В зависимости от условий,.способа и степени хлорирования ПВХ изменяются физико-механические и химические ввойства ХПВХ.

ПВХ, хлорированный в растворе и содержащий 62-66 мас.В хлора, широко используется для изготовления лаков, эмалей, Красок, различных видов покрытий и т.п.

Известен способ получения ХПВХ .хлорированием ПВХ газообразным хлором в присутствии перекисных инициаторов в растворе хлорбензола Ij, тетрахлорэтана (23. Согласно укаэанным способам полимерный продукт выделяют либо осаждением метанолом, либо. распылением хлорированного раствора в горячую воду с последующей сушкой

ХПВХ.

Недостатками этих способов хлорирования ПВХ являются относительно высокие температуры кипения используемых растворителей (131,7 С— хлорбензол; 145,9 C – тетрахлорэтан) что затрудняет их удаление из ХПВХ до требуемых норм.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому эффекту является способ получения хлори» рованного поливинилхлорида хлорированием ПВХ в дихлорэтане газообразным

1 хлором в присутствии инициатора с(,,Ы-азобисизобутиронитрила (3 ). Согласно указанному способу в стальной реактор объемом 20 м, защищенный кислотоупорной плиткой и снабженный импеллерной мешалкой с числом оборотов

130 в мин и тремя никелевыми барботерами.для подачи хлора, загружают дихлорэтан, ПВХ и нагревают при перемешивании 5 ч до 80-85 С. В образовавшийся раствор в течение всего процесса хлорирования подается 1 мас.% раствор oLi gL -азобисизобутиронитрила

988828 в дихлорэтане со скоростью 6 л/ч. Затем через 30 мин при 110 С через барботеры подают газообразный хлор с расходом 340-350 кг/ч. Процесс хлорирования прекращают при достиже1нии полного растворения пробы ХПВХ в ацетоне в течение 30 с. ХПВХ вьщеляют методом распыления хлорированного раствора в горячую воду (95-98 C), центрифугированием и сушат при 120 С в фонтанирующей сушилке до остаточ.— 10 ного содержания растворителя

1,0-2,0 мас.%.

Недостатками укаэанного способа является плохая гомогенность растворов ПВХ, что приводит к гетерогенному хлорированию с образованием мелких стекловидных частиц, плохо растворимых в органических растворителях, крайне низкая термическая стабильность ХПВХ, что приводит при 20 .выделении и особенно сушке ХПВХ к деструкции полимера и его окрашиванию. Как следствие резко ухудшается растворимость ХПВХ, растворы полймера приобретают окраску. 25

Цель изобретения — повышение термической стабильности и теплостойкости хлорированного поливинилхлорида и повышение качества изготавливаемой иэ него пленки.

Поставленная цель достигается Уем, что согласно способу получения хлорированного поливинилхлорида обработкой раствора поливинилхлорида в хлорорганическом растворителе газообразным хлором в присутствии инициатора при повышенной температуре, в качестве хлорорганического растворителя используют смесь дихлорэтана с трихлорэтаном в весовом соотношении 1:0,4 1:25 и обработку ведут при 40

108-112 C в течение 1 ч при расходе хлора 170-180 кг/ч, затем при 114116 С в течение 4-11 ч при расходе хлора 345-350 кг/ч и при расходе хлора 170-180 кг/ч в течение часа охлаж-45 дают реакционную смесь до 90-95 С.

Процесс хлорирования ПВХ проводят при весовом сооношении поли-. мер:растворитель =. 1:4 — 1:9, В качестве инициатора используют 50

1 мас.% раствор с, с -азобисизобутиронитрила в дихлорэтане, вводимый непрерывно в реактор со скоростью б л/ч.

При использовании предлагаемогоо ,способа хлорирования ПВХ в указанном растворителе неожиданно наблюдается увеличение термической стабильности, теплостойкости и качества хлорированного поливинилхлорида при уменьшении общего времени хлорирования и расхода хлора, необходимого для получения

XIIBX, содержащего 63-1 мас.% хлора и применяемого при получении лаков, эмалей и клеев.

Указанный способ позволяет при сохранении общего времени хлорирования и расходов хлора получать также

ХПВХ, содержащий до 70,5 мас.Ъ хлора, который может быть использован при производстве труб, жестких конструкций и т.п.

В стальной реактор объемом 20 м, защищенный кислото-упорной плиткой и снабженный импеллерной мешалкой с числом оборотов 130/мин и тремя никелевыми барботерами для подачи хлора, загружают дихлорэтан, трихлорэтан и ПВХ в количествах, указанных в в таблице, и нагревают при перемешивании 5 ч до 80-85ОС. В образовавшийся раствор в течение всего npoiuecca хлорирования подают 1 мас.Ъ раствор с(.,об-азобисизобутиронитриl ла в дихлорэтане со скоростью

6 л/ч. Через 30 мин при .108112 С через барботеры подают в тече-, ние одного часа газообразный хлор с расходом 170-180 кг/ч. Хлорирование продолжают при 114-116 С в течение 4-11 ч с расходом газообразного хлора 345-350 кг/ч с последующим охлаждением 1 ч реакционной смеси до

90-95ОС с одновременным снижением расхода хлора до 170-180 кг/ч.

После окончания хлорирования раствор полимера дегазируют при 90105 С в течение 0,5 ч и выделяют ХПВХ методом распыления хлорированного раствора в горячую воду (95-98 С ), центрифугированием и сушкой при 120 С

6 в фонтанирующей сушилке до остаточного содержания растворителя 1,02,0 мас.Ъ

Качество ПВХ оценивают по ОСТ 6-0137-79.Термостабильность XIIBX определяют при 160 С по ГОСТ 14041-69.Температуру размягчения по ВИКа (теплостойкость ) оценивают по ГОСТ 15065-69.

Содержание хлора в ХПВХ определяют элементным анализом.

988828 я

3

1 l

1» 1 о

CC

;»!»О х О н о о

В I

ttt I

0) I

Х 1

ill ь с с

»»Ъ »3

Я-» ь ! с

Ch

CO с

%-»

»»О с

»Ч

\О ь с »

1 1

1 1

1 1

I 1

1 I

I 1

I CO

I

1 1

1О

\ ь

%.с

РЪ с

С Ъ

» .О с

»Л с ь

%-»

»Ч с

»О!

1

1 ( б-4

1

1 !

1 1 (Ч с

РЪ

Ю с

»Ч

Ю с

ЧР

Ю с

СЧ

Т»

»А \О с

Ф (Ч

»Ч

Ch с

Ch

Ю

»Ч с»

»А

Ю Ф LO »»Ъ с с

»О

Ю с LD

Ю с

1О

Ю

»»Ъ ь

»Ч

Ch с

»Ч

»О

»О

»А с

Ю сй

Ю t с с

\О ч-» х

Щ

1»

»»Ъ

»Ч

Ь

Ch ю ь с с

»Ч

C)

ОЪ

О\

Г ) Ю

1 l 1

1 1 1

Г»1

tx l х 1 х

»tt !

»3 Х

om

C4 t» х х а I

О 1

6 1 х ttt н хи х Ф

ttt o

О РЪ ц и о

Х I A.

1» о ох х х.

Д X-! с с

ОО

»tI o нь

И О о

0 х

6 а

Е» 1-” о

1» ко

Х с с . В В л 0,х н со

v ttt н о н в

v a х 0 о»»

»»»

Е Х и вд аи

»О Х

» ф а о

l х ф

Е» ltt о а х х а о

t»t Ц а х о

Ц х и х в

0 0 Х

Е» Ф х

Ц х

0 о

Ц х

» х х х

» о

CC о н х н о юО н о о х

lg ои ! о о

Ц»6

1 Х

6 И

Е» Ф с ф а о

Ц х с х а о

»» а

6 х

»»!

М

0,

6 ° ао ое

u z о и х и х в х ь в

»tt »:, м х

Ц о х

»tt

С4

l »О 1

1 1

Х 1 !

»! 1

И 1

Х 1- — -1

tC 1

Х 1 1

Х!»Ъ

6 I

Р t I

I I

Ц 1 I

λ- — 11

1 I 1

I 1

»О! I с» !.

o о

И I о !

I 1

CC I. (11Э 1 1

»t! t 1

4 I I

Ф I —

6 t

0 1

И I

1 !

1 ! с-» 1

1 1

1 1! с » »А C) с с с

РЪ Ф Ю »Ч

%» 1».

»»Ъ . Ig

Ch »б !

» а ь v

Ch

Р»

988828.7

Формула изобретения

Составитель В,Балгин

Релактор И.Митровка Техред Л.Пекарь Корректор С.Шекмар

Заказ 10986/32 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП “Патент”, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Как видно из представленных в таб лице данных, предлагаемый способ получения ХПВХ по сравнению с известным обеспечивает повышение термической стабильности ХПВХ в 1,5-2,5 раза, теплостойкости ХПВХ на 4-38 С, качества хлорированного ПВХ за счет улучшения растворимости ХПВХ, содержащего 63 и 1% хлора, а также сокращение продолжительности процесса хлорирования пВХ до содержания хлора в 1О

ХПВХ 63 + 1% в 1,7-2,1 раза, уменьше« ние расхода газообразного хлора, необходимого для достижения его содержания в ХПВХ 63 + 1%, в 1,5-2,5 раза, и увеличение степени хлорирования 15

ПВХ до содержания хлора в ХПВХ

70,5 мас.Ъ беэ существенного увеличения времени хлорирования и расходов газообразного хлора.

Способ получения хлорированного поливинилхлорида обработкой раствора поливинилхлорида в хлорорганическом растворителе гаэообраэным хлором в присутствии инициатора при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения термической стабильности .и. теплостойкости хлорированного поливинилхлорида и повышения качества изготавливаемой иэ него пленки, в качестве хлорорганического растворителя используют смесь дихлорэтана с трихлорэтаном в весовом соотношении 1:0,4-1:25, а обработку ведут при 108-112 С в течение часа при расходе хлора 170180 кг/ч, затем при 114-116 С в течение 4-11 ч при расходе хлора 345350 кг/ч и при расходе хлора 170180 кг/ч в. течение часа охлаждают реакционную смесь до 90-95 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 259368, кл. С 08 F 8/20, 1968.

2. Патент Великобритании 9 977766, кл. С 3 Р, опублик. 1964.

3. Технологический регламент

М 629-79 производства лаковой перхлорвиниловой смолы дихлорэтановым методом Стерлитамакского и/о “Каустик”, Стерлитамак, 1979 (прототип).

    

findpatent.ru