книги из ГПНТБ / Федоров К.Г. Смолы из газа

крахмал, просеивается через очень мелкое сито и упако­ вывается в мешки.

Достоинством описанного метода является значитель­ ное снижение себестоимости выпускаемого продукта. Процесс получения винилхлорида осуществляется непре­ рывно, что позволило автоматизировать его.

Если принять за 100 руб. себестоимость хлористого винила и удельные капитальные затраты на производ­ ство его по методу воздействия на дихлорэтан щелочью, то при получении хлористого винила из ацетилена и хло­ ристого водорода эти затраты соответственно составят

50—60 и 60—70 руб.

В последнее ¡время испытывается комбинированный метод получения винилхлорида из дихлорэтана, ацети­ лена и хлористого водорода, при котором проводится отщепление от дихлорэтана хлористого водорода и при­ соединение его к ацетилену. Этот метод, исключающий все отходы, обещает в будущем 'значительные преиму­ щества по сравнению с другими методами.

В нашей стране в последнее время развитию произ­ водства поливинилхлоридных пластиков уделяется боль­ шое внимание. Майский Пленум (1958 г.) поставил пе­ ред химиками задачу — увеличить к 1965 г. производ­ ство поливинилхлорида против 1958 г. в 7 раз. Это за­ дание партии успешно выполняется. Только за период с 1950 по 1962 г. общий объем производства поливинил­ хлоридных смол в стране вырос почти в десять раз. На отечественных предприятиях в настоящее время построе­ ны и введены в эксплуатацию производства хлористого винила на основе ацетилена, производства поливинил­ хлоридных смол по суспензионному и эмульсионному способам. Нашими учеными разработаны методы пере­ работки поливинилхлорида «а винипласт, искусственную кожу, линолеум, кабельный пластикат, созданы новые

12

виды инициаторов и эмульгаторов, которые обеспечива­ ют высокое качество продукции.

На Украине производство поливинилхлоридных смол организовано с 1960 г. на Донецком химическом за­ воде. На этом предприятии освоено три марки поливи­ нилхлоридных смол — ПВХ С-3, .ПВХ С-4 и ПВХ С-5. Продукция завода направляется в Запорожье, Днепро­ петровск, Киев, Одессу, Ереван для изготовления лино­ леума, винипласта, искусственной кожи, кабельной про­ дукции и т. п.

В предстоящем семилетии намечается большой рост производства поливинилхлорида главным образом в тех районах республики, где открыты источники природ­ ного газа.

Чем же вызвано такое внимание к этому виду синте­ тических продуктов?

Во-первых, немаловажную роль играет тот факт, что поливинилхлоридные смолы являются самыми дешевы­ ми из известных синтетических смол. Наличие больших запасов и низкая цена .основного .сырья, простота при­ меняемого оборудования обуславливают сравнительно низкую себестоимость этого продукта.

Вторая важнейшая (причина широкого распростране­ ния поливинилхлоридных смол — совокупность в этом материале разнообразных свойств, что позволяет исполь­ зовать его для самых различных целей.

Основные свойства поливинилхлорида и пластмасс на его основе

Поливинилхлорид представляет собой белый аморф­ ный порошок с удельным весом 1,35— 1,45 г/см3 и насып­ ным весом 0,5—0,6 г/см3. Размер частиц этого пластика

13

колеблется от 10 до 250 микрон. Теплоемкость его и по­ рошкообразном виде равняется 0,28 кал/г ■град, тепло­ проводность — 0,13 кал/м ■ сек ■ град.

В составе поливинилхлорида находятся частицы, мо­ лекулярный вес которых колеблется от 18 000 до 120 000.

Содержание в полимере высокомолекулярных фрак­ ций, то есть частиц с большим молекулярным весом, имеет существенное значение для его физико-механиче­ ских свойств, так как для получения прочных и эластич­ ных материалов фракции с молекулярным весом 60 000— 80 000 должны составлять большую часть полимера — около 70%.

Поливинилхлорид нерастворим во многих известных растворителях: бензнне, керосине, маслах, глицерине,

химических реагентов. Порошок смолы стоек при темпе­ ратурах до +60° к соляной кислоте всех концентраций, к 50%-ной серной и разбавленной азотной кислотам, а также к щелочам.

Поливинилхлоридная смола обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Удельное, объемное электрическое сопротивление этого полимера составляет 1016— 1017 ом • см, диэлектрическая постоянная — 3,5—4,0 в широком диапазоне частот. Электроизоляционные ма­ териалы на основе поливинилхлорида очень стойки к блуждающим токам. Их широко применяют в тех слу­ чаях, когда приходится учитывать влияние влаги, а так­ же воздействие химических реагентов.

Как уже отмечалось выше, в Советском Союзе выпу­ скается два класса смол: поливинилхлорид латексный и поливинилхлорид суспензионный. Смолы каждого клас­ са распределяются по маркам, отличающимся друг от

14

друга молекулярным весом. Этот показатель определяет­ ся по вязкости растворов смол, величину которой обоз­ начают буквой «К».

Поливинилхлорид, выпускаемый суспензионным мето­ дом, должен 'соответствовать требованиям 'меж:реапубли­ канеких технических условий (МРТУ) 6-01-9-63, утвер­ жденным Государственным комитетом по химической промышленности при Госплане СССР. Основные показа­ тели его приведены в табл. 2.

Из суспензионных поливинилхлоридных смол изго­ товляют целый ряд изделий для нужд народного хозяй­ ства, как это показано в табл. 3.

15

Поливинилхлорид латексный по химическому составу подобен суспензионному, но .несколько отличается от него физическими свойствами, способностью к перера­ ботке и областям применения.

Кроме поливинилхлоридных смол перечисленных ма­ рок в нашей стране выпускаются сополимеры хлорвини­

суспензионной полимеризации. Соотношение хлорвинила и винилацетата в нем при протекании процесса должно быть 3:1.

Этот сополимер представляет собой порошок белого цвета с желтым оттенком. Он применяется, в основном, для изготовления грампластинок, различных эластич­ ных пленок, а также для получения некоторых видов син­ тетических волокон. Переработка винилита и других по­ лимеров осуществляется гораздо проще, чем чистого по­ лимера. Процесс протекает при более низких температу­ рах. Причем пластификаторы и другие мягчители почти не применяются.

Выпускаемый сополимер должен отвечать следующим требованиям технических условий Министерства химиче­ ской промышленности (ТУ МХП) 4232-А-54:

Механические свойства сополимера несколько выше, чем у ‘поливинилхлорида. В частности, этот сополимер

16

Получают сополимер А-15 методом водно-эмульсион­ ной полимеризации 85 весовых частей хлористого винила и 15 винилацетата. Полимер выделяют из образующегося латекса и сушат.

Готовый продукт — это белый или слегка желтоватый зернистый порошок, который применяют для производ­ ства лаков. Он должен соответствовать требованиям вре­

Для того чтобы повысить адгезионную способность, то есть способность к сцеплению сополимера А-15 и ла­ ков на его основе, сополимер обрабатывают едким нат­ ром в присутствии метанола при небольшом нагревании. Этот процесс называют омылением, а полученную смо­ лу — омыленной.

Из группы сополимеров хлористого винила и винилиденхлорида важнейшим является сополимер ВХВД-40, получаемый методом эмульсионной полимеризации 60% хлористого винила и 40% винилиденхлорида.

Сополимер представляет собой порошок белого или, кремового цвета. Применяется он для изготовления ла­ ков, химических эмалей и покрытий, которые не под­ даются действию кислот, щелочей и некоторых раствори-

телей — нефтяных масел, спиртов и т. д. А хорошая те­ кучесть при прессовании обуславливает 'применение это­ го сополимера для изготовления грампластинок.

Готовый продукт должен соответствовать требовани­ ям ГОСТа 10 005-62:

Кроме сополимера ВХВД-40, выпускается еще сопо­ лимер ВХВД-40 (С) — стабилизированный. По основ­ ным показателям и по методу производства оба сополи­ мера сходны между собой. Но теплостойкость ВХВД-40 (С) выше, чем ВХВД-40, благодаря присут­ ствию в нем мочевины.

Наша промышленность освоила производство двух сортов латексов — СВХ-1 и СВХ-М. Первый представ­ ляет собой стабильную водную дисперсию сополимера ВХВД-40. СВХ-М в отличие от него имеет повышенную концентрацию твердой фазы и морозоустойчивость. Все это достигается тем, что в процессе сополимеризации к реакционной смеси добавляется метакриловая кислота.

Эти сорта полимерных материалов отличаются повы­ шенной 'способностью .к планкообразованию в присутст­ вии пластификаторов, эмульгируемых 1В латексе. Они

применяются для пропитки и [покрытия пористых и во­ локнистых 'материалов, хлопчатобумажных тканей и ковровых изделий.

Промышленное применение получили также сополи­ меры хлористого винила, с метакрилатом, с диметил-

18