Русская Википедия:Поливинилхлорид
Шаблон:Вещество Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. В чистом виде не поддерживает горение на воздухе, но огнестойкость пластмасс на его основе зависит от использованных добавок[1]. Обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +66 °C.
Химическая формула: [−CH2−CHCl−]n. Международное обозначение — PVC (от Шаблон:Lang-en).
Впервые получен французским химиком Анри Виктором Реньо в 1835 году, затем, в 1872 году, исследованШаблон:Уточнить немецким химиком Ойгеном Бауманом. Широкое применение получил после 1926 года, когда американский химик Уалдо Лонсбери Семон изобрёл способ улучшения эластичности полимера[2].
Физические и химические свойства
Молекулярная масса — 9—170 кДа. Плотность — 1,35—1,43 г/см3. Температура стеклования — 75—80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C). Температура плавления — 150—220 °C. Теплопроводность — 0,159 Вт/(м·К). Трудногорюч. При температурах выше 110—120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl[3].
Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне (набухает). Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
Предел прочности при растяжении — 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 1012—1013 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц) — 3,5.
Тангенс угла диэлектрических потерь порядка 0,01—0,05.
Получение
Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.
Применение
Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), оконных рам, плёнок, плёнок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства «виниловых» грампластинок. Используется в качестве материала для прозрачных защитных штор, так называемых «мягких окон»[4].
Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.
Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых и профессиональных холодильниках. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя, вместо относительно сложных механических затворов.
Моющиеся обои покрываются плёнкой из ПВХ с лицевой стороны, для того, чтобы сделать их непромокаемыми.
Также находит широкое применение в пиротехнике как источник хлора, необходимого для создания цветных огней.
Широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек. Слоем ПВХ покрыта металлическая сетка восьмиугольника, где проводят соревнования по MMA. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс.
Поливинилхлорид используется в производстве трикотажных рабочих перчаток для нанесения различных рисунков на трикотажную основу. ПВХ-рисунок на перчатке позволяет обеспечить хороший захват при выполнении различных работ, предотвращает процесс скольжения, увеличивает износостойкость продукции.
Поливинилхлорид используется для производства хлорированного поливинилхлорида, обладающего самыми высокими характеристиками огнестойкости и самой высокой температурой воспламенения (482 °С) среди термопластов.
Также поливинилхлорид находит широкое применение в производстве покрытия колёс и роликов, например для скейтбордов. В сравнении с полиуретаном в этом качестве отличается гораздо большей износостойкостью, но меньшей упругостью и, как следствие, — меньшим комфортом езды.
Производство
Более половины мирового производства ПВХ (57 % по состоянию на 2009 год) сосредоточено в Азии, причём 20 % в Китае[5]. Химическая промышленность Китая является крупнейшим потребителем винилхлорида в мире: около 30 % всего мирового производства; на втором месте США и Канада, приблизительно с 20 % (по состоянию на 2008 год).
В 2009 году совокупные глобальные мощности по выпуску поливинилхлорида составляли около 48 млн тонн, а его мировое производство и потребление − 29,92 млн тонн, что соответствует уровню загрузки 62 %[5]. В 2021 году мировые мощности по производству поливинилхлорида (ПВХ) составляли 60,27 млн тонн в год[6].
Крупнейшими мировыми производителями ПВХ в 2001 году были компании Shin-Etsu Chemical (Япония) — 2,75 млн тонн, Formosa Plastics Group (Тайвань) — 2,63 млн тонн и OxyVinyls (США) — 2,01 млн тонн[7].
В 2011 году производственные мощности крупнейших мировых производителей ПВХ составляли[8]:
- Shin-Etsu Chemical (Япония) — 3,69 млн тонн;
- Formosa Plastics (Тайвань) — 3,30 млн тонн;
- Solvay (Бельгия) — 2,60 млн тонн;
- LG Chem (Южная Корея) — 2,31 млн тонн;
- Шаблон:Iw (Великобритания) — 1,99 млн тонн.
Крупнейшими компаниями в индустрии ПВХ по состоянию на 2021 год являются Shin-Etsu Chemical Co Ltd (Япония), Westlake Corporation (США), Formosa Plastics Group (Тайвань), Sinochem Holdings Corp Ltd (Китай), Шаблон:Iw (Китай), Ineos (Великобритания), Occidental Petroleum Corp (США), Orbia Advance Corp SAB de CV (Мексика), LG Chem (Южная Корея) и Шаблон:Iw (Китай)[6].
Объём производства ПВХ в России в 2021 году составил чуть более 1 млн тонн, что на 3 % больше, чем в 2020 году [9].
Недостатки
Длительное воздействие ультрафиолета, например при попадании прямых солнечных лучей, на изделия из ПВХ может привести к фотодеструкции, вследствие чего изделие теряет эластичность и прочность. Для предотвращения этого явления в состав ПВХ вводят светопоглощающие красители, что позволяет ограничиться деградацией слоя толщиной около 0,05 мм, который изменяет свой цвет (процесс «отбеливания», «выгорания»). Также, одежда из ПВХ не подлежит стирке и сухой чистке. После стирки ткань «задубеет», а после химчистки появится дефект «раздублирования»Шаблон:Чего.
-
Чистый порошкообразный поливинилхлорид
-
Грампластинка из ПВХ
-
Трубы
-
Перчатки из ПВХ
-
Мужская куртка из ПВХ
-
Профиль металлопластиковых окон
Безопасность
Шаблон:Заготовка раздела Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации. При полном сгорании ПВХ образуются лишь простейшие соединения: вода, углекислый газ, хлороводород. Однако при обычном неполном сгорании ПВХ могут образовываться угарный газ и токсичные хлорорганические соединения.[10][11][12].
Ряд токсичных веществ образуется в процессе производства ПВХ[12][13].
Крупнейшие производители
Крупнейшие производители поливинилхлорида по состоянию на 2021 год[14]:
- Shin-Etsu Chemical (Япония) — 3,85 млн тонн в год;
- Formosa Plastics Group (Тайвань) — 3,3 млн тонн в год;
- Ineos (Великобритания) — 2,5 млн тонн в год;
- ChemChina (КНР) — 1,95 млн тонн в год;
- Orbia (Мексика) — 1,8 млн тонн в год;
- Westlake Corporation (США) — 1,8 млн тонн в год;
- Occidental Petroleum (США) — 1,7 млн тонн в год;
- CNSG Anhui Hong Sifang Company (КНР) — 1,6 млн тонн в год;
- LG Chem (Республика Корея) — 1,5 млн тонн в год;
- Шаблон:Iw (США) — 1,2 млн тонн в год;
См. также
Примечания
Литература
- Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 792 с.
Ссылки
- Коляда С. Ю., C поливинилхлоридом с XVIII в XXII столетие — Статья о поливинилхлориде (ПВХ он же PVC). История, получение, свойства, переработка
Шаблон:Нет сносок Шаблон:Хлорорганические соединения Шаблон:Пластмассы Шаблон:Нормативный контроль
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Британника онлайн
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 5,0 5,1 Шаблон:Cite web
- ↑ 6,0 6,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Toxicity of the Pyrolysis and Combustion Products of Poly (Vinyl Chlorides): A Literature Assessment Шаблон:Wayback, FIRE AND MATERIALS VOL. II, 131—142 (1987)
- ↑ 12,0 12,1 What’s wrong with PVC? The science behind a phase-out of polyvinyl chloride plastics Шаблон:Wayback / Greenpeace, 1997
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web