Как производят поливинилхлорид?

В повседневной жизни поливинилхлорид (ПВХ) окружает нас повсюду, в различных формах продуктов, таких как 24% в трубах, 19% в пленках и листах, 17% в профилях и трубах, 10% в проводах и трубах, 8% в бутылках, 5% в напольных покрытиях. , 4% ткани с покрытием, 2% формованные изделия и 2% виниловые изделия. Это основной пластиковый материал, который находит широкое применение в строительстве, транспорте, упаковке, электротехнике/электронике и здравоохранении.

Необходимость ПВХ в быту!

Мы используем ПВХ, потому что; они делают жизнь безопаснее, приносят комфорт и радость, помогают сохранять природные ресурсы. Таким образом, при использовании в автомобильных компонентах ПВХ помогает снизить риск получения травм в случае аварий. В моде, мебели и всех видах аксессуаров для интерьера и экстерьера ПВХ открывает функциональные и дизайнерские возможности, которые одновременно привлекательны визуально и принципиально практичны. Короче говоря, ПВХ позволяет нам жить лучше, богаче и, возможно, даже красивее.

Но кто и как открыл ПВХ?

ПВХ был случайно синтезирован в 1872 году немецким химиком Ойгеном Бауманом. Полимер появился в виде белого твердого вещества внутри колбы с винилхлоридом, оставленной на солнце.

Химические свойства ПВХ

ПВХ содержит высокий уровень (57%) содержания хлора. ПВХ химически устойчив к кислотам, солям, основаниям, жирам и спиртам.

Тепловые свойства ПВХ

ПВХ начинает разлагаться, когда температура достигает 140 °C, а температура плавления начинается примерно при 160 °C. Термостабильность сырого ПВХ очень низкая, поэтому в процессе производства необходимо добавлять термостабилизаторы для обеспечения свойств продукта.

Производственный процесс

Производство поливинилхлорида (ПВХ) включает

ЭТАП 1] Производство этилендихлорида

ШАГ 2] Производство мономера винилхлорида

ШАГ 3] Производство поливинилхлорида

ШАГ 1]

Хлор извлекают из морской соли электролизом, а этилен получают из углеводородного сырья. Они реагируют с образованием этилендихлорида (1,2-дихлорэтана).

С₂ Н₄ + Кл₂ =С₂ Н₄ Класс₂

этилен + хлор =дихлорид этилена

ШАГ 2]

Затем этилендихлорид разлагается при нагревании в высокотемпературной печи или реакторе.

С₂ Н₄ Класс₂ =С₂ Н₃ Cl + HCl

этилендихлорид =мономер винилхлорида + хлористый водород

Хлористый водород вступает в реакцию с большим количеством этилена в присутствии кислорода (реакция, известная как оксихлорирование).

2HCl + С₂ Н₄ + ½ О₂ =С₂ Н₄ Класс₂ + Н₂ О

При этом образуется дополнительный дихлорид этилена. Полученный этилендихлорид разлагают по приведенному выше уравнению, а хлористый водород снова возвращают на оксихлорирование.

С₂ Н₃ Cl + HCl₂ + Н₂ О

Общую реакцию можно показать, сложив приведенные выше уравнения:

2C₂ Н₄ + Кл₂ + ½ О₂ =2С₂ Н₃ Cl+H₂ О

Этилен + хлор + кислород =ВХМ + вода

ШАГ 3]

ПВХ производится с использованием процесса, называемого аддитивной полимеризацией. Эта реакция открывает двойные связи в мономере винилхлорида (VCM), позволяя соседним молекулам соединяться вместе, создавая молекулы с длинной цепью.

нК₂ Н₃ Cl =(C₂ Н₃ Кл)_н

мономер винилхлорида =поливинилхлорид

Приложения

• Он используется для канализационных труб и других трубопроводов, где стоимость или уязвимость к коррозии ограничивают использование металла.
• ПВХ прочен, легок, долговечен и универсален, что делает его идеальным для оконных профилей.
• ПВХ уже почти 50 лет используется в производстве сотен продуктов для спасения жизней и медицинских товаров. Он используется в хирургии, фармацевтике, доставке лекарств и медицинской упаковке.
• ПВХ обеспечивает автомобильной промышленности как высокие эксплуатационные качества, так и значительную экономическую выгоду. Он используется в качестве внутренних дверных панелей и карманов, солнцезащитных козырьков, обивки сидений, обшивки потолка, уплотнителей, брызговиков, покрытия днища, напольных покрытий, наружных боковых молдингов и защитных накладок, а также для защиты от камней.
• ПВХ обычно используется в качестве изоляции электрических кабелей.
• ПВХ стал широко использоваться в одежде для создания материала, похожего на кожу.