2015-05-13
6138
Поливинилхлорид (ПВХ) – продукт полимеризации хлористого винила Н2С = СНС1, занимает одно из ведущих мест среди полимерных продуктов, выпускаемых мировой промышленностью. Мономерные звенья в молекулах ПВХ преимущественно соединены в положении 1,3 («голова – хвост»). Синтез полимера чаще всего проводят по радикальному механизму. Температурная область термического разложения ПВХ, протекающего с заметной скоростью, лежит в пределах 90 – 1600С. ПВХ –один из наименее стойких карбоцепных полимеров. Так, срок службы изоляции проводов, равный 25000 ч достигается только при температурах ниже 90 оС. При энергетических воздействиях в ПВХ протекают различные химические процессы: деполимеризация, деструкция, структурирование, дегидрохлорирование.
…¾СН¾СН¾СН2¾СНС1¾СН2¾СНС1¾… .®
½ ½ - НС1
Н С1
…¾ СН=СН¾СН¾СН¾СН2¾СНС1¾…. ®
½ ½ - НС1
Н С1
…¾ СН=СН¾СН=СН¾СН2¾СНС1¾ … и т.д.
Образование сопряжённых кратных связей вызывает потемнение ПВХ.
|
|
|
Дегидрохлорирование может сопровождаться сшиванием макромолекул без образования кратных связей за счёт отщепления Н и С1 соседних макромолекул. Сшивание может происходить и за счёт раскрытия кратной связи в одной макромолекуле с присоединением атома Н другой макромолекулы по месту раскрытия кратной связи. Сшивание макромолекул может происходить с образованием циклических структур. Если сопряжённые кратные связи образовались на конце молекулы, то возможно отщепление бензола.
Таким образом, в общем случае при распаде ПВХ можно ожидать протекания параллельно-последовательных реакций дегидрохлорирования, ароматизации, графитизации, разрыва макроцепей и структурирования.
Взаимодействие ПВХ с химическими реагентами сильно зависит от температуры. При обычных температурах ПВХ обладает высокой химической стойкостью. До 600С полимер устойчив к действию соляной и муравьиной кислот любой концентрации; серной - до 90%-ной концентрации; азотной – до 50%-ной, уксусной – до 80%-ной концентрации; щелочей любых концентраций, а также растворов солей Al, Na, K, Fe, Cu, Mg, Ni, Zn и др.; инертен по отношению к промышленным газам (O2, NO2, Cl2, SO3, HF и др.); не изменяется при действии бензина, керосина, масел, жиров, спиртов, гликолей, глицерина и т.д. Кроме того, ПВХ стоек к окислению и практически не горюч. Однако, при повышенных температурах (выше 1000С) многие из химических агентов ускоряют разложение ПВХ.
Взаимодействие ПВХ с кислородом при температуре > 1200С протекает через образование гидроперекисей, которые почти мгновенно разлагаются под действием НС1. Кроме того, образуется чрезвычайно ядовитые диоксины.
|
|
|
Радиационное облучение жёсткого ПВХ по мере возрастания поглощённой дозы вплоть до 1000 Мрад приводит к изменению прочности, причём до 60 Мрад наблюдается падение, а затем существенный рост, превосходящий начальные значения прочности почти в 2 раза. Облучение пластифицированного ПВХ в общем случае приводит к падению прочности. Условия переработки ПВХ через расплав (температура, давление, скорость инжекции) влияют на изменения физико-механических характеристик после облучения.
Скорость старения изделий из ПВХ при эксплуатации зависит от способа синтеза полимера, молекулярной массы, от количества и природы введённых стабилизаторов, антиоксидантов, пластификаторов. Так, суспензионный ПВХ более стабилен, чем эмульсионный. Природа наполнителей также влияет на стабильность полимера: введение каолина понижает термостабильность, а тальк, мел несколько повышают.
