> де h отн - відносна в'язкість розчину полівінілхлориду,
с - концентрація розчину (у г/100 мл),
k=К · 10 - 3.
До інших не менш важливим показникам якості відносяться: насипна щільність, вміст вологи, гранулометричний склад, здатність поглинати пластифікатор, константа швидкості елімінування HCl.
. 2 Будова полімеру
Елементарні ланки в ланцюгах полівінілхлориду розташовані в основному в положенні 1,2. Атом хлору в молекулах полімеру міцно пов'язаний з допомогою хімічного зв'язку C-Cl зі скелетом макромолекули. Крім того, сусідні полімерні ланцюги, перебуваючи на відстані, один від одного на кілька ангстрем, взаємодіють між собою, утворюючи досить стійкі структурні утворення за рахунок утворення додаткових міжмолекулярних водневих зв'язків H ··· Cl (атоми водню і хлору однієї полімерного ланцюга взаємодіють з атомами хлору і водню іншого ланцюга).
У процесі полімеризації утворюються лінійні слаборазветвленние (розгалуженість макромолекул становить 2-5 на 1000 атомів вуглецю основний ланцюга) макромолекули з елементарним ланкою у вигляді плоского зигзага. Ступінь впорядкованості макромолекул полімеру залежить від температури полімеризації і молекулярної маси.
Характер зв'язків між елементарними ланками допускає кілька варіантів побудови молекулярного ланцюга, що на практиці, при промисловому отриманні полівінілхлориду, призводить до малої регулярності (сіндіотактічності) його макромолекул: в одній макромолекулі реалізуються відразу кілька варіантів зв'язків елементарних ланок, регулярні послідовності елементарних ланок не створюються і промислові зразки мають невисоку ступінь кристалічності [4].
Полівінілхлорид характеризується дуже широким молекулярно-масовим розподілом (полидисперсностью). Ступінь полімеризації для різних фракцій полімеру однієї і тієї ж марки може змінюватися в кілька десятків разів (від 100 до 2500).
термопластичний полімер полівінілхлорид хімічний
1.3 Отримання ПВХ
Промислове виробництво полівінілхлориду здійснюють трьома способами: полімеризацією в суспензії, в масі і в емульсії.
) Суспензійна полімеризація за періодичною схемою.
Розчин, що містить 0,02-0,05% за масою ініціатора (наприклад, ацілпероксіди, діазосполуки), інтенсивно перемішують у водному середовищі, що містить 0,02-0,05% за масою захисного колоїду ( наприклад, метилгідроксипропілцелюлоза, полівініловий спирт). Суміш нагрівають до 45-65 ° C (залежно від необхідної молекулярної маси полівінілхлориду) і задану температуру підтримують у вузьких межах з метою отримання однорідного за молекулярною масою полівінілхлориду
Полімеризація протікає в краплях, в ході її відбувається деяка агрегація часток; в результаті отримують пористі гранули полівінілхлориду розміром 100-300 мкм. Після падіння тиску в реакторі (ступінь перетворення близько 85-90%) видаляють непрореагіровавшій мономер, полівінілхлорид відфільтровують, сушать в струмі гарячого повітря, просівають через сита і розфасовують. Полімеризацію проводять в реакторах великого обсягу (до 200 м 3); нові виробництва повністю автоматизовані. Питома витрата 1,03-1,05 т/т полівінілхлориду. На малюнку 1 представлена ??технологічна схема отримання ПВХ в суспензії.
Малюнок 1 - Схема технологічна отримання полівінілхлориду полімеризацією в суспензії
- полімеризатор; 2 - насоси; 3 - збірка-усреднітель суспензії; 4 - пеноотборнік; 5 - вакуум-насос; 6 - розширювач; 7 - центрифуга; 8 - живильник; 9 - вентилятор; 10 - фільтр повітря; 11 - калорифер; 12 - труби-сушарки; 13 - бункери-циклони; 14 - хвостові циклони; 15 - вузол розсіву; 16 - млин для грубої фракції; 17 - бункер; 18 - ємність для зберігання сухого ПВХ.
суспензійний полімеризації проводиться не менше 80% всього полівінілхлориду. Переваги способу: легкість відводу тепла реакції, висока продуктивність, відносна чистота полівінілхлориду, хороша совмещаемость його з компонентами при переробці, широкі можливості модифікації властивостей полівінілхлориду шляхом введення різних добавок і зміни параметрів режиму [5].
Суспензійний ПВХ переробляється у вироби вальцюванням (каландруванням), екструзією, литтям під тиском і пресуванням.
2) Полімеризація в масі за періодичною схемою в два ступені.
На першій реакційну суміш, що містить 0,02-0,05% за масою ініціатора, полимеризуют при інтенсивному перемішуванні до ступеня перетворення близько 10%. Отримують тонку суспензія часток ( зародків ) полівінілхлориду в мономере, яку переводять у реактор др...
