Как получают ПВХ (поливинилхлорид) и его безопасность для рук

17.04.2022

Полимер ПВХ, который находит широкое применение в промышленности, синтезируется из винилхлорида под воздействием хлорида натрия. Винилхлорид – это бесцветный газ, который кипит при температуре 13,9°. Вещество мало растворяется в воде и характеризуется способностью к полимеризации.

Какое сырье используется при производстве

Основной составляющей поливинилхлорида является пластизоль. Им покрывают ткань, из которой изготавливают рабочие перчатки, для предотвращения преждевременного истирания и появления разрывов.

Чтобы изготовить пластизоль для рабочих перчаток, понадобятся:

• универсальный полимер смола ПВХ считается основой суспензии;
• вязкость материала регулируют при помощи специального флотореагента;
• для придания определенного оттенка материалу добавляют красящий пигмент;
• объем наполнителю придают измельченные частицы мела.

Применение в производстве мела помогает снизить себестоимость материала, сохранив характеристики готовых изделий – рабочих перчаток.

Для производства пластизоля используют бетономешалку. При выборе объема устройства учитывают потребности производства. Сначала смешивают пластификатор с красящим пигментом. Затем добавляют смолу ПВХ и измельченный мел. Смешивание компонентов в бетономешалке объемом 250 л занимает около 1 часа.

Как определить вязкость консистенции: чтобы пластизоль было удобно наносить на тканевую поверхность, его текстура должна напоминать жидкую сметану. Материал получается в меру вязким и текучим.

На одну пару перчаток расходуется 6 г термопластичного полимера.

Получение ПВХ

В состав поливинилхлорида входит хлорид этилен. В производстве применяют несколько способов синтеза ПВХ. Но самым распространенным методом является полимеризация мономера в жидкости – процесс выделения низкомолекулярного вещества или смеси таких веществ в воде и их превращения в полимер.

Для этого сырье винилхлорид под давлением через специальную трубочку помещают в реактор, который предварительно заполняют водой. Вещество по своим химическим свойствам не растворяется в воде. Винилхлорид образует микрокапельки, которые плавают в реакторе. Под действием подогрева образуется суспензия пероксида водорода, являющаяся инициатором химической реакции.

В процессе производства выделяется соляная кислота и тепло. Чтобы не началась обратная реакция, в суспензию добавляют стабилизатор. Он обволакивает образовавшиеся частицы защитной пленкой. Образованное вещество отделяют от жидкости при помощи центрифуги или специального сита.

Условия хранения

Готовый пластизоль густеет и окончательно стабилизируется в течение 3-х дней, прошедших с момента изготовления. В результате долгого хранения меняется вязкость материала. Чтобы эта характеристика стала оптимальной, пластизоль размешивают в специальной емкости. Текучесть регулируют при помощи пластификатора.

При необходимости заготовить определенный объем материала впрок, то важно соблюдать условия его хранения:

• пластизоль следует хранить в герметичной таре;
• температура в помещении не должна превышать 23-25°.

В зависимости от сфер применения рабочие перчатки принято делить на два вида: универсальные и специальные. Универсальные изделия используются в быту и имеют точное покрытие ПВХ. Они незаменимы для защиты рук от порезов, проколов, грязи и пыли. Изготовление рабочих перчаток с ПВХ покрытием регламентируется ГОСТом 28846-90.

Специальные рабочие перчатки устойчивы к кислотам, горению. Изделия имеют дополнительную защиту от проколов. Они надежнее универсальных и имеют более долгий эксплуатационный срок. Выпускаются по ГОСТу 12.4.252-2013.

Преимущества изделий с покрытием ПВХ

Рабочие перчатки с ПВХ отличаются прочностью и устойчивостью к быстрому износу. Они надежно защищают руки от случайных порезов в процессе работы, а также позволяют удерживать предметы со скользкой поверхностью. Для нанесения печати или напыления используют пластизоль ПВХ.

Рисунок может быть любым по желанию производителя изделий. Пластизоль выкладывают в виде точек, волн, надписей. От площади покрытия ПВХ зависит прочность и износостойкость изделия. Для усиления защиты используют специальную трафаретную печать.

При производстве используется сырье двух видов:

• натуральные волокна;
• синтетические нити.

Изготовленные из качественного сырья перчатки имеют ряд преимуществ: они гипоаллергенны и полностью безопасны для человека. Изделия практичны износостойки. Надежное покрытие из пластизоля ПВХ не стирается в процессе эксплуатации. Нанесенный рисунок создает защитный слой, предупреждающий повреждение ладоней в процессе работы.

Стоимость изделий невысока. Рабочие перчатки с ПВХ нанесением защищают руки от грязевых частиц, заноз, заусенцев, которые образуются на металле, и осколков стекла. Изделия позволяют сохранить чувствительность кожных покровов при выполнении работ разной сложности.

Безопасность изделий для рук

ПВХ считается одним из самых часто используемых видов пластмасс, которые получают в результате термической обработки. Есть мнение, что применение изделий из ПВХ небезопасно для здоровья. Однако это совсем не так. Потенциальная угроза исходит совсем не от ПВХ, а от некоторых веществ, используемых при изготовлении материала. К ним относят: альдегиды, фталаты, фенол. При этом важно учитывать, что в процессе применения перчаток с ПВХ нанесением эти вещества не выделяются из изделия, а значит, не могут навредить человеку.

Их выделение возможно лишь при нагревании материала. ПВХ начинает плавиться при температуре от 100-140°. В процессе плавления возможно выделение вредных веществ. Об этом стоит помнить людям, которые используют изделия из ПВХ в работе.

Возникли вопросы?

Заполните форму обратной связи, наши менеджеры свяжутся с вами!

Задать вопрос

Возврат к списку

Поделиться:

3 способа получения поливинилхлоридов

сделать заказ

8 800 200 15 43

ПВХ представляет собой термопластичный синтетический полимер. Получение поливинилхлорида происходит путем полимеризации винилхлорида в присутствии хлорида натрия. Этот процесс может происходить несколькими методами, которые определяют эксплуатационные характеристики и назначение готовых изделий. Далее подробнее расскажем обо всех нюансах. 

Физико-механические свойства ПВХ

Начнем с физических свойств, которые представлены в таблице:

Отличительными химическими свойствами материала являются:

• Не вступает в химическую реакцию с кислотами;
• Не растворяется в спирте и воде;
• При взаимодействии с бензолом и ацетоном, происходит набухание;
• Склонен к растворению в дихлорэтане, циклогексане.

Поливинилхлорид: способы получения

Весь процесс начинается с производства исходного сырья. Для этого методом электролиза хлористого натрия из каменной соли получают хлор, а из нефти — этилен. Оба компонента вступают между собой в реакцию, что приводит к формированию дихлорэтана. Полученное соединение используется для образования винилхлорида посредством реакции, а это вещество преобразуется в ПВХ после полимеризации. 

Свойства изделий во многом зависят от способа изготовления. Именно этот фактор лежит в основе классификации.

Полимеризация в суспензии

В производстве поливинилхлорида получение происходит по следующей схеме:

1. Винилхлорид добавляют в реактор, который предварительно заполняют водой.  
2. Нагрев получаемой смеси до +65 °C, показатель определяется необходимой молекулярной массой ПВХ.
3. Поддержание оптимальной температуры для образования однородного продукта.
4. При полимеризации осуществляется агрегация частиц, что приводит к появлению пористых гранул. Их размер варьируется от 100 до 300 мкм. 
5. По мере уменьшения давления в реакторе происходит удаление мономера, который не прореагировал. 
6. Получаемое вещество фильтруют, сушат под горячим воздухом, пропускают через сито и фасуют. 

80% ПВХ изготавливают по суспензионной технологии. Ее преимущество состоит в большой степени чистоты, легком отводе тепла реакции, хорошей производительности, низкой гигроскопичности и широкой вариативности композиций. ПВХ также комбинируется с разными добавками, что позволяет адаптировать свойства материала под индивидуальные требования к конечному изделию. 

Полимеризация в эмульсии

Пластмассу получают в непрерывном и периодическом режиме. Эмульгаторами выступают ПАВ, а инициаторами — водорастворимые соединения. Во время полимеризации происходит зарождение радикалов в одной фазе, после чего реакция продолжается. Далее все зависит от выбранной схемы:

• Непрерывная. Процесс происходит при температуре +45°C…+60°C и сопровождается легким помешиванием. При полимеризации образуется латекс, который поступает снизу реактора, где перемешивание не происходит. Степень превращения исходного сырья может достигать 95%;
• Периодическая. В реактор загружаются все компоненты, вместе с затравочным латексом, водной фазой и прочими добавками. Все составляющие перемешиваются, а получаемый латекс после отсеивания сырья просушивают в камере для распыления. Порошок, который образуется во время полимеризации, просеивают через сито. 

Непрерывная технология превосходит периодическую по производительности, но предприятия отдают предпочтение второму варианту. Это обусловлено возможностью получить материал с необходимым гранулометрическим составом, что хорошо сказывается на переработке. 

Эмульсированные ПВХ не пользуются большим спросом из-за большого количества примесей, которые вводятся при полимеризации. Материалу также характерна относительно высокая электропроводность и гигроскопичность, низкая устойчивость к ультрафиолету и термическому воздействию. 

Полимеризация в массе

Особенность данного метода состоит в проведении двухступенчатой полимеризации. На первом этапе процесс сопровождается помешиванием сырья на высокой скорости до степени 9%. Полученную взвесь частичек в мономере перемещают в реактор второй степени с введением вспомогательных инициаторов и мономеров. Теперь компоненты слабо перемешивают с сохранением необходимой температуры до тех пор, пока степень превращения не достигнет 80%. 

На второй стадии частички увеличиваются и агрегируются, формирование новых не происходит. В результате создаются гранулы, размер которых составляет 100-300 мкм. Он определяется интенсивностью помешивания и температурой на первом этапе. Винилхлорид, который не прореагировал, подлежит удалению. На заключительной стадии материал продувают азотом и фильтруют. 

Преимуществом метода является отсутствие необходимости в выделении с просушиванием ПВХ, что позволяет снизить затраты на производство. Но этот способ используют ввиду ряда недостатков:

• Низкое качество продукции за счет неоднородной молекулярной массы и высокого содержания остаточного сырья;
• Низкая устойчивость к воздействию температур;
• Затрудненный отвод выделяемого тепла.

Дальнейшая переработка материала

Производство поливинилхлорида продолжается переработкой полученной массы в винипласт (мягкий ПВХ) и пластикат (жесткий ПВХ). В первом случае полимер смешивают со следующими компонентами:

• Красителями или пигментными веществами;
• Смазками;
• Стабилизаторами для защиты от атмосферных воздействий;
• Термостабилизаторами;
• Минеральными наполнителями;
• Эластомерами. 

Все вещества смешиваются в двухстадийных смесителях и подлежат переработке на экструзионном оборудовании. Готовый непластифицированный материал чаще всего выпускается в гранулах, из которого получают изделия нужной формы методом литья под давлением или экструзии.  

В производстве пластиката к указанным выше компонентам добавляются пластификаторы. Они уменьшают температуру стеклования, что значительно упрощает переработку полимерной композиции, повышает относительное удлинение и делает продукт менее хрупким. Но после того, как ПВХ пластифицируют, снижается его прочность и диэлектрические свойства, стойкость к химическим воздействиям. Винипласт тоже обычно выпускается в виде гранул. 

Область применения поливинилхлорида

ПВХ — третий по распространенности в мире пластик после полиэтилена и полипропилена. Высокий спрос во многом обусловлен превосходными свойствами, относительно низкой ценой на материал и наличием различных вариаций. Далее рассмотрим основные направления, где используют поливинилхлоридные изделия. 

Медицина

В сфере здравоохранения ПВХ применяют еще с середины XX века. Это связано с острой потребностью в замене хрупких стеклянных приспособлений, требующих стерилизации. Поливинилхлорид решил эту проблему. Он отлично подходит для производства одноразовых изделий, прочный, химически инертный и безопасен даже при внутреннем применении. При необходимости, материал легко подлежит стерилизации. 

ПВХ используют в изготовлении:

• Упаковок для лекарственных препаратов;
• Катетеров;
• Манометров;
• Трубок для кормления пациентов;
• Приспособлений и емкостей для забора и хранения крови, а также внутренних органов для трансплантации;
• Средств защиты;
• Грелок и прочих изделий. 

Автомобилестроение

ПВХ заменил комплектующие из металла, сделав транспортные средства более легкими и менее энергозатратными. Материал нашел широкое применение в производстве:

• Изделий для отделки салона;
• Уплотнителей;
• Подушек безопасности;
• Противоскользящих и защитных накладок;
• Изоляционных материалов.  

Строительство

Поливинилхлорид отлично подходит для изготовления:

• Оконных и дверных рам;
• Напольных покрытий;
• Перегородок;
• Труб;
• Мебельных аксессуаров. 

Другие отрасли

Материал хорошо зарекомендовал себя в производстве детских игрушек, бутылок и крышечек для них, пленок. Большим спросом пользуются корпусы для смартфонов, упаковки косметики и средств личной гигиены.

8 (800) 200-15-43+7 (961) 154-69-68

консультации по любым вопросам

Какие этапы процесса производства винилхлорида выполняются

Процесс производства винилхлорида представляет собой процесс превращения винилхлорида в раствор полимера. Винилхлорид — это газ, который имеет ряд промышленных применений, но мы будем обсуждать здесь его использование в производстве поливинилхлорида (ПВХ). Его получают путем обработки винилхлорида двумя молекулами хлора. Он не только имеет другие применения, но и может быть переработан в различные новые материалы путем полимеризации.

Последующие этапы процесса производства винилхлорида

1. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ РЕШЕНИЕ:

Это необходимый и неотъемлемый этап производства поливинилхлорида. Первоначально полученный винилхлорид помещали в реактор, в котором он смешивался с водой. Их смешивали в течение двух часов, а затем добавляли хлор. После нагревания из этой смеси удаляют растворитель, оставляя только раствор полимера. Этот раствор можно легко превратить в пар и перегнать, чтобы получить чистый поливинилхлорид.

2. ДИСТИЛЛЯЦИЯ:

Перегонка – это процесс, при котором твердые вещества смешиваются с жидкостями и разделяются на основе разных температур кипения этих двух веществ. Винилхлорид имеет температуру кипения почти 50 ℃, а поливинилхлорид имеет температуру кипения 240 ℃. Поскольку поливинилхлорид является легкоплавким полимером, его легко отделить от подложки перегонкой. Поливинилхлорид кипит при таких высоких температурах, что легко отделяется от всего остального и, таким образом, облегчает сбор и получение чистого поливинилхлорида.

3. ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОЧИСТКА:

В процессе производства винилхлорида образуются два различных газа винилхлорида. Первый — чистый воздух, второй — газообразный хлористый водород. Воздух выбрасывается в атмосферу, но из него необходимо удалить хлористый водород. Это просто делается путем удаления его из воздуха с помощью водяного скруббера.

4. СТЕКЛЯННЫЕ ШАРИКИ:

На этом этапе производятся стеклянные бусины, которые используются для производства поливинилхлорида для коммерческого использования. Они производятся очень похоже на процесс производства поливинила, упомянутый выше, но вместо дистилляции они используют кристаллизацию. После изготовления они хранятся в инертном растворителе и нагреваются только до 110 ℃, при котором получается поливинилхлорид.

5. ПОЛИМЕРАЦИЯ:

Когда раствор достигает точки кипения 50 ℃, он превращается в чистый газообразный винилхлорид. Затем этот газ проходит процесс полимеризации, в ходе которого он превращается в чистую жидкость. Другими словами, он стал поливинилхлоридом. Этот процесс проходит через органический каталитический процесс и неорганическую реакцию, в результате которой получается чистый поливинилхлорид, который можно использовать для многих целей.

6. ФИЛЬТРАЦИЯ:

Поливинилхлорид отделяется от других материалов с помощью процесса, называемого фильтрацией. Этот процесс сложен, так как требуется много стадий, чтобы отделить все примеси, которые находятся в растворе поливинилхлорида. Он начинается с коагуляции, при которой реагенты смешиваются, затем фильтруются и затем нейтрализуются. После этого они снова фильтруются, на этот раз с использованием активированного оксида алюминия, который удаляет все виды других материалов, а также многие примеси в растворе. После этого они используют керамические фильтры, чтобы увидеть, есть ли какие-либо оставшиеся примеси, которые еще необходимо удалить из полимеризационного раствора. Наконец, раствор помещают в вакуум через целитовый фильтр.

7. КОНТЕЙНЕР:

После того, как все фильтры будут использованы и в полимеризационном растворе не останется примесей, его вакуумируют и помещают в контейнеры. Эти контейнеры изготовлены из стекла для максимальной безопасности и имеют маркировку, показывающую, что в них нет вредных химических веществ. Кроме того, это дает информацию о том, какой тип полимеризации происходил, чтобы сделать контейнер безопасным для использования человеком.

Использование винилхлорида 

1. ПВХ

Поливинилхлорид или ПВХ — это синтетический полимер, который используется во многих областях. Его получают путем полимеризации винилхлорида в раствор, а затем в твердое вещество. Об этом сообщается в статье Института винила, и сообщается, что он используется в трубах из ПВХ, сополимерных пластмассах (пластификаторах), виниловых напольных покрытиях и даже в некоторых резиновых шлангах.

2. Уретановая пена

Уретановая пена — это пенообразователь, используемый для создания пластикового строительного блока, а также для создания изоляционного материала из напыляемой пены. Его получают путем смешивания определенных соединений, которые представляют собой олигомеры уретана и полиолы, а также воду. Некоторые из этих соединений включают метилендифенилдиизоцианат (МДИ), толуолдиизоцианат (ТДИ), триметилолпропан (ТМП), хлортрифторэтилен (ХТФЭ) и воду.

3. Майлар

Майлар – твердый прозрачный пластик, используемый для изготовления различных пленок и пленок, а также конвертов. Его изготавливают путем смешивания и экструзии полиэстера, поливинилхлорида и уретана с последующим формованием продукта.

4. Связующие для яблок

Яблоки часто покрывают воском или смолой, чтобы сделать их более прочными перед отправкой. Этот процесс называется вощением или покрытием смолой. Воск наносится в машине для литья под давлением непосредственно в яблоко, когда оно проходит цикл нагрева под давлением.

Выводы Поливинилхлорид или ПВХ хорошо подходят для многих различных коммерческих применений и могут использоваться во многих различных средах, не беспокоясь о воздействии тепла, света или других воздействий окружающей среды. Он производится с помощью очень сложного процесса, который включает как органические, так и неорганические реакции, но все они в конечном итоге производят чистый поливинилхлорид, который можно использовать для многих целей. Это объясняет процесс производства винилхлорида.


Отказ от ответственности: ECHEMI оставляет за собой право окончательного объяснения и пересмотра всей информации.

Полимерные основы для поливинилхлорида

21 июля 2021 г. | Linnea Koons

21 июля 2021 г. Linnea Koons

Поливинилхлорид является третьим по объемам производства пластиком в мире после полиэтилена и полипропилена, и это наиболее широко используемый пластик в медицинских целях. Термопластичный синтетический полимер, также известный как ПВХ или винил, позволяет производителям адаптировать его для получения конкретных свойств для каждого применения.

Характеристики и свойства ПВХ

В чистом виде универсальное твердое вещество белого цвета, твердое и хрупкое. Он доступен как в виде порошка, так и в виде гранул. Он дешев, прост в обработке и легок. Его диэлектрическая прочность делает его хорошим изоляционным материалом, а высокое содержание хлора делает его огнестойким и самозатухающим, что делает его идеальным для медицинских применений.
На протяжении всего своего длительного жизненного цикла ПВХ не требует особого ухода. Его долговечность делает его устойчивым к атмосферным воздействиям, коррозии, ударам и истиранию. ПВХ также устойчив к неорганическим химическим веществам, а также к химической гнили, разбавленным кислотам и щелочам.

Методы производства

ПВХ получают из винилхлорида (h3C = CHCl). Поливинилхлорид производится в три этапа с использованием следующего сырья: соли, нефти или природного газа в соотношении 57 процентов хлора к 43 процентам углерода. Затем хлор смешивают с этиленом для получения дихлорида этилена (C2h5 + Cl2 = C2h5Cl2). ) после оксихлорирования. Последняя реакция второго этапа: этилен + хлор + кислород = VCM + вода или 2C2h5 + Cl2 + ½ O2 = 2C2h4Cl + h3O.

Третий этап включает аддитивную полимеризацию. Это открывает двойные связи, позволяя соседним молекулам образовывать молекулы с длинной цепью. Конечная реакция (мономер винилхлорида = поливинилхлорид) выглядит так: nC2h4Cl = (C2h4Cl)n. Различные добавки будут создавать варианты начального соотношения хлора и углерода 57:43 для необходимого применения.

Три основных производственных процесса: суспензионный, объемный или эмульсионный. На суспензионную полимеризацию приходится 80 процентов производства ПВХ во всем мире. Хотя ПВХ начинается как жесткий материал, он пластифицируется (гибкий ПВХ) для медицинских применений. ПВХ также можно экструдировать, термоформовать или выдувать.

Поливинилхлорид также подлежит вторичной переработке, если он не идентифицирован как опасные отходы.

Широкое применение в медицинских устройствах и медико-биологических науках

Поливинилхлорид уже более полувека используется в самых сложных областях здравоохранения. Он химически стабилен и обладает высокой биосовместимостью. Как одноразовые, так и многоразовые продукты точно изготавливаются и разрабатываются для использования в медицинских целях. ПВХ используется не только в хирургии, но и в фармацевтике, доставке лекарств и медицинской упаковке.
Другие медицинские применения, в которых используется гибкий ПВХ, включают кислородные маски, катетеры, калоприемники, хирургические и смотровые перчатки. Кислородные палатки, мешки для крови, трубки для внутривенных вливаний, капельницы и компоненты для диализа также являются медицинскими изделиями, которые зависят от прозрачности ПВХ, устойчивости к перегибам и царапинам, простоты склеивания и доступности.
Поливинилхлорид также может использоваться для изготовления контейнеров и защитных пленок, блистерной упаковки, в качестве искусственной кожи в отделениях неотложной помощи при ожогах и в качестве кровеносных сосудов для искусственных почек.

Методы стерилизации

Стерилизация уничтожает или удаляет живые организмы или загрязняющие вещества с медицинских изделий без потери рабочих характеристик.