![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Производство поливинилхлорида и его основные свойства |
СодержаниеВведение 1. Исходные вещества 1.1 Характеристика исходных продуктов 1.2 Химические свойства ХВ 2. Физика - химия получения ПВХ. Методы получения 2.1 Методы получения поливинилхлорида 2.2 Закономерности полимеризации винилхлорида 2.3 Гель-эффект 2.4 Передача цепи и молекулярный вес полимера 3. Технология получения ПВХ 3.1 Производство поливинилхлорида в массе 3.2 Производство жесткого поливинилхлорида 3.3 Сведенья о технике безопасности при производстве ПВХ 4. Свойства ПВХ 4.1 Физико-механические свойства ПВХ 4.2 Химические свойства ПВХ ВведениеПоливинилхлорид (ПВХ) - термопластичный материал, получаемый полимеризацией винилхлорида, хлорзамещенного этилена. Занимает одно из ведущих мест среди полимерных продуктов, выпускаемой мировой промышленностью. На базе этого полимера получают свыше 3000 видов материалов и изделий, которые используются для самых разнообразных целей и завоевывают с каждым годом все новые области применения. Впервые хлористый винил был получен в 1935 г. Реньо обработкой дихлорэтана спиртовым раствором щелочи, хотя полагают, что это. Собственно, являлось повторением более ранних работ Либиха. В 1912 году был выдан первый патент на промышленное использование винил-галогенидов для получения полимеров. Однако товарным продуктом ПВХ стал лишь в 1935 г. Полимер требовал специфического подхода к его переработке и преодоления ряда сложных задач, связанных с длительной эксплуатацией в естественных условиях материалов или изделий на его основе, что в то время казалось непреодолимым препятствием. Одна из основных проблем, с которой сталкиваются при работе с ПВХ, &mi us; малая стабильность его макромолекул. В процессе переработки, хранения и эксплуатации полимер подвергается действию многочисленных химических, биологических и физических факторов: тепла, света, кислорода, озона, влаги, агрессивных химических и биохимических агентов, механических нагрузок, которые могут приводить к существенному необратимому изменению физических и химических свойств полимера, к его старению, т.е. к потере комплекса полезных эксплуатационных свойств, и разрушению. Тем не менее, исключительно высокая экономическая эффективность производства и применение ПВХ в различных отраслях промышленности обусловила быстрый рост его выпуска во многих странах мира благодаря доступности и низкой стоимости исходного сырья, ценным физическим и физико-химическим свойством материалов и изделий из ПВХ. При изготовлении материалов и изделий из ПВХ полимер сочетают с различными ингредиентами, выполняющих роль пластификаторов, стабилизаторов, лубрикантов (смазок), наполнителей, красящих веществ которые придают материалам или изделиям из ПВХ специфические свойства. Из ПВХ получают как пластифицированные (мягкие и полужесткие), так и непластифицированные (жесткие) изделия. Потребление пластифицированного ПВХ - изоляция и оболочки электропроводов и кабелей, мягкие листы и пленки, с/х назначения, упаковочные, облицовочные, линолеум, для получения искусственной кожи, гибкие трубы и шланги и тд. Непластифицированный ПВХ находит применение в производстве жестких труб и фитингов (канализация, газо - и водоснабжение), листов и жестких пленок, в том числе светопрозрачных, декоративных, конструкционных, вытяжных шкафов, электротехнических изделий, пенопласта (звуко-, теплоизоляция, набивочный материал), емкости (банки, бутылки, флаконы), панели, профили, волокна и тд.
Большое значение имеет использование ПВХ для предохранения трубопроводов химической аппаратуры, цистерн или резервуаров от воздействия хлора, соляной и серной кислот и других агрессивных сред. Уже было сказано, что ПВХ как любой другой полимер, при хранении, переработке и эксплуатации подвержен различным видам старения. С этим наблюдают разнообразные химические превращения ПВХ. Большую роль в развитии процессов старения могут играть внутренние факторы - строение и структура макроцепей, причем часто можно наблюдать изменение структуры ПВХ за счет переориентации молекул, уменьшения внутренних напряжений, разрыва и сшивки полимерных цепей. Возможно так же испарение летучих компонентов, экстракция пластификаторов, поглощение воды, растворение, набухание и т.д. Все изложенное выше предопределяет первостепенный интерес не только к вопросам совершенствования методов и технологии синтеза мономера и ПВХ. Разработки научных снов полимеризации хлористого винила и т.п., но и к вопросам стабилизации, принципом составления оптимальных рецептур, переработки ПВХ с целью обеспечения долговечности материалов или изделий из этого материала. 1. Исходные вещества 1.1 Характеристика исходных продуктовОсновным сырьем для производства ПВХ служит винилхлорид (ВХ). Он является вторым по спросу и использованию после этилена мономером. ВХ при комнатной температуре и атмосферном давлении представляет собой бесцветный газ с эфирным запахом, температура кипения равна - 13, 9єС и плотность 970 кг/м3. ВХ растворяется в ацетоне, этиловом спирте, ароматических и алифатических углеводородах, но в воде практически не растворим. Вещество является чрезвычайно огнеопасным, его смеси с воздухом взрывоопасны; при горении выделяет раздражающие, токсичные и коррозионно-активные вещества, среди которых, в частности, обнаруживается крайне ядовитый фосген. Температура вспышки: &mi us;78°С, температура самовоспламенения: 472°С. Пределы воспламенения в воздухе: 3,6-33%. Гашение пламени при горении винилхлорида производят только после остановки подачи газа, при этом используют воду на максимально возможном от очага возгорания расстоянии, создавая плотную туманоподобную завесу, а также охлаждая горячие поверхности. ВХ оказывает комплексное токсическое воздействие на организм человека, вызывая поражение ЦНС, костной системы, системное поражение соединительной ткани, мозга, сердца. Поражает печень, вызывая ангиосаркому. Вызывает иммунные изменения и опухоли, оказывает канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие. Многие исследования сообщают, что воздействие винилхлорида на человека вызывает рак в различных тканях и органах, включая печень (опухоли помимо ангиосаркомы), мозг, лёгкие, лимфатическую и гематопоэтическую систему (органы и ткани, вовлечённые в кровообразование). При этом можно отметить, что употребление этанола только усиливает канцерогенный эффект винилхлорида. ХВ может быть получен различными методами: Гидрохлорированием ацетилена в присутствии катализатора. Пиролизом дихлорэтана или дегидрохлорированием щелочью в спиртовом растворе. Высокотемпературным хлорированием этилена.
Оксихлорированием этилена. Получение ХВ это в настоящее время практически единственный пример реального внедрения метода окислительного хлорирования углеводородов. На первой стадии образуется 1,2 - дихлорэтан.Далее полученный дихлорэтан подвергают пиролизу, образуется ХВ и HClДля использования HCl его отправляют на стадию окислительного хлорирования этилена для получения ПВХ.ВХ хранится вдали от источников тепла и огня в жидком виде при температуре &mi us;14ч22°C в больших сферических металлических заземлённых ёмкостях с небольшой добавкой стабилизатора (например: гидрохинон). Ёмкости должны быть оснащены самозапорными клапанами, устройствами контроля давления и искрогасителями. Контейнер с веществом должен находиться в хорошо проветриваемых условиях при внешней температуре ниже 50°C. Необходимо избегать контакта с медью, любыми источниками огня или тепла, окислителями, каустической содой и активными металлами. Стабилизированный хлористый винил транспортируется в жидком виде в охлаждаемых стальных цистернах, которые предварительно должны быть тщательно высушены и продуты азотом. 1.2 Химические свойства ХВРеакции с участием ХВ можно разделить на две группы. К первой группе относятся реакции с участием галогена, а ко второй группе те реакции которые идут по месту двойной связи. Реакции с участием атома галогена. Атом галогена в галогенопроизводных (галоген находится при атоме углерода при двойной связи) обладает низкой подвижностью, по этому такие реакции возможны с применением активных реагентов и катализаторов. Отщепление галогеноводородов. Отщепление HCl происходит под действием очень сильных оснований таких как металлический натрий в среде жидкого аммиака ( H3).Процесс:Взаимодействие с бензолом. Происходит в присутствие с катализаторов Фриделя - Кравца. Готовят суспензию AlCl3 в бензоле и в нее вводят ХВ.1-хлор-1-фенилэтан 1,1-дифенилэтан Тот же результат может быть получен если образующийся HCl взаимодействует с хлористым винилом.Образуется 1,1-дихлорэтан который далее взаимодействует с бензолом, что приводит к получению 1,1-дифинилэтан.Образование виниловых эфиров. Виниловые эфиры (ВЭ) сами по себе являются очень ценными мономерами, их общая формула Они образуются при взаимодействии ХВ с окси соединениями (спирты, фенолы) либо с готовыми алкоголятами.Со спиртами подобная реакция идет при Т=80 - 100 єС с высоким выходом эфира. Фенолы реагируют при значительно более высокой температуре. Подобным образом можно получить и сложные виниловые эфиры если винилировать карбоновые кислоты. По схеме:Реакции присоединения по двойной связи. Присоединение галогенов. Присоединение галогенов без водной среде, галоген присоединяется по месту двойной связи с образованием три галогенпроизводных. 1,1,2-трихлорэтанВ присутствии воды образуется галогенпроизводные альдегиды по той причине, что здесь действующим началом является хлорноватистая кислота образующиеся при растворении хлора в воде.Присоединение галогеноводородов. Галоген присоединяющийся ХВ в присутствии некоторого металла который образует с хлоридом водорода кислые кислоты.Причем присоединение как правило согласовывается с правилом Морковникова.А
Так же оптимистично смотрел в будущее человечества и К. Э. Циолковский, предполагая, скорее всего чисто интуитивно, возникновение "лучистого человечества", т. е. переход человечества в тонкоматериальную форму существования в более высоких мирах [см. 161]. Один из основных разделов теории Шри Ауробиндо Гхоша — учение о сверхсознании. Шри Ауробиндо различает четыре основных уровня—состояния сознания [81; 82; 93]: обычный разум, просветленный разум, интуитивный разум и сверхразум. Обычный разум связан главным образом со стереотипами поведения; его основное свойство — беспрерывное блуждание от одного объекта к другому, третьему и т. д. Именно он приносит стрессы, неврозы и разного рода расстройства. Бели человек мысленно попробует подняться, то он сможет увидеть себя со стороны, а также понять сущность многих явлений, которые оставались ранее для него непостижимыми. Это состояние соответствует второй ступени. Такой уровень в основном свойствен научным работникам и людям искусства; он частично связан с приоткрыванием "третьего глаза" (т. е. функционированием Аджна-чакры), который обычно скрыт из-за беспрерывной работы формально-логического интеллекта
4. Гравитационные взаимодействия
5. Поиск и исследование внеземных форм жизни. Планетарный карантин, необходимый при этом
11. Лжедмитрий 1
12. Русская армия от Петра 1 до Александра 2
13. Александр 1
14. Анализ Закона РФ N1992-1 "О налоге на добавленную стоимость"
15. 1. Документы первичного учёта в органах МВД, прокуратуре и судах. 2. Динамические ряды и их виды
16. Автоматизация информационного взаимодействия в системе органов государственного финансового контроля
17. Темы для экзамена в Финансовой академии, 1 курс
19. Ах, эти странные англичане!
20. Гармонический анализ "Новеллетты" F-dur ор.21 №1 Р. Шумана
26. Разработка контроллера встроенных каналов станции STM-1
27. Система криптозащиты в стандарте DES. Система взаимодействия периферийных устройств
28. Процессор для ограниченного набора команд /часть 1 (7)
29. Взаимодействия с ЭВМ на естественном языке
30. Калькулятор на VB - это легко!
31. Шпаргалки по математическому анализу для 1-го семестра в МАИ
32. Шпаргалки по высшей математике (1 курс)
33. Шпаргалки на экзамен в ВУЗе (1 семестр, математика)
36. Взаимодействие следователя и органа дознания
41. Союз России и Белоруссии – это хорошо или плохо?
43. Разработка и изготовление декоративной резной вазы с подставкой (1) (4))
44. Расчёт балки один раз неопределимой (с врезанным подвижным шарниром)
45. Конспект лекций по дисциплине "Метрология и стандартизация". Часть 1. Метрология
46. Разработка технологического процесса ТО-1 автомобиля ГАЗ-31029
48. Дистанционные взаимодействия в системе отношений человек-человек
49. Стили конфликтного взаимодействия
50. Мостовой RC-генератор синусоидальных колебаний с мостом Вина
51. Особенности и классификация систем подвижной радиосвязи (СПРС)
52. Усилитель мощности для 1-12 каналов TV
53. Система наведения ракеты ФКР-1
58. Социокультурная динамика межпоколенных взаимодействий
59. Термоядерный синтез для производства электроэнергии в России и проблемы этого проекта для общества
60. Шпаргалка по физике для студентов 1-го курса (по билетам)
61. Методика формирования ответственного отношения учащихся к своему здоровью (начальные классы 1-3)
62. Развитие ловкости посредством спортивных и подвижных игр
63. Подвижные игры
64. Ответы на зачет по философии за 1-й курс (1-й семестр).
65. Путешествие в прошлое и будущее. Возможно ли это?
66. Синтез 1,3,5-трийодбензола
67. Исследование механизма закрепления гексена, гексина-1 и бензола на поверхности киновари
68. Взаимодействие банков с органами финансового надзора
73. Тесты по предмету "Финансы предприятий" ч.1
75. Бизнес-план. Что это такое?
76. Взаимодействие спроса и предложения
77. Действия владивостокских крейсеров и бой 1 августа 1904г. В Корейском проливе
78. Австрия: от французской революции до 1 мировой войны
79. А.Нестеров - любимый фискал Петра 1
80. Американский федерализм (1)
81. Анархизм в Европе в 1/2 XX века
82. Изменение политической и социальной структуры Древнего Рима в 1-2 веках н.э.
83. Ломка старых традиций, зарождение новой культуры при Петре 1
85. Реформы Петра 1
90. Взаимодействие основных частей ЭВМ при выполнении программы
92. Чаттертон. де Виньи Альфред
93. Винни-Пух. Милн Алан Александр
94. Альфред Виньи. Сен-Мар, или Заговор во времена Людовика XIII
95. Криминалистика 1
96. Криминалистика 1
97. Казахский язык: справедливость – это истина в действии
98. Суждения Н.А. Бердяева о «русском культурном ренессансе» и настоящее значение этого термина
99. Сердечная недостаточность - это болезнь нашего времени (по произведениям А.Г. Алексина)