Поливинил хлорид (ПВХ) является популярным термопластом, который не имеет запаха, твердый, хрупкий и, как правило, белого цвета. В настоящее время он занимает третье место в мире по распространенности пластмасс (после полиэтилена и полипропилена). ПВХ чаще всего используется в водопроводных и дренажных системах, хотя он также продается в форме гранул или в виде смолы в виде порошка.
Использование ПВХ
Использование ПВХ является преобладающим в промышленности строительства дома. Он регулярно используется в качестве замены или альтернативы для металлических труб (особенно из меди, оцинкованной стали или чугун) и во многих областях применения, где коррозия может поставить под угрозу функциональность и увеличить расходы на техническое обслуживание. В дополнение к жилым приложениям, ПВХ также обычно используется для муниципальных, промышленных, военных и коммерческих проектов.
В целом, с ПВХ намного проще работать, чем с металлическими трубами. Его можно разрезать до нужной длины с помощью простых ручных инструментов. Фитинги и трубопроводы не должны быть приварены. Трубы связаны с использованием швов, растворителя цемента и специальных клеев. Другое преимущество ПВХ состоит в том, что некоторые продукты, в которые были добавлены пластификаторы, являются более мягкими и более гибкими, в отличие от жестких, что облегчает их установку. ПВХ также широко используется как в гибких, так и в жестких формах, как
изоляция для электрических компонентов, таких как провод и кабель.В сфере здравоохранения ПВХ можно найти в форме трубок для кормления, пакетов с кровью, внутривенных (IV) пакетов, частей диализных устройств и множества других предметов. Следует отметить, что такие применения возможны только тогда, когда фталаты - химические вещества, которые производят гибкие сорта ПВХ и других пластмасс - добавляются в состав ПВХ.
Обычные потребительские товары, такие как плащи, пластиковые пакеты, детские игрушки, кредитные карты, садовые шланги, дверные и оконные рамы, и занавески для душа - чтобы назвать только несколько вещей, которые вы, вероятно, найдете в своем собственном домашнем хозяйстве - также сделаны из ПВХ в одной форме или еще один.
Как изготавливается ПВХ
Хотя пластики, безусловно, являются искусственным материалом, два основных ингредиента, которые входят в состав ПВХ - соль и масло - являются органическими. Чтобы сделать ПВХ, первое, что вам нужно сделать, это отделить этилен, производное природного газа, от так называемого «сырья». В химической промышленности нефть является предпочтительным сырьем для многих химических веществ, включая метан, пропилен и бутан. (Натуральное сырье включает водоросли, которые являются обычным сырьем для углеводородного топлива, наряду с кукурузой и сахарным тростником, которые являются альтернативным сырьем для этанола.)
Чтобы выделить этанол, жидкую нефть нагревают в паровой печи и подвергают воздействию экстремального давления ( процесс, называемый термическим крекингом), чтобы вызвать изменения в молекулярной массе химических веществ в сырью. Изменяя его молекулярную массу, этилен можно идентифицировать, отделить и собрать. Как только это будет сделано, он остынет до жидкого состояния.
Следующая часть процесса включает извлечение хлорного компонента из соли в морской воде. Пропуская сильный электрический ток через раствор морской воды (электролиз), дополнительный электрон добавляется к молекулам хлора, снова позволяя их идентифицировать, отделить и экстрагируют.
Теперь у вас есть основные компоненты.
Когда этилен и хлор встречаются, химическая реакция, которую они производят, создает дихлорэтилен (EDC). EDC подвергается второму процессу термического крекинга, который, в свою очередь, производит мономер винилхлорида (VCM). Затем VCM пропускают через катализаторсодержащий реактор, который заставляет молекулы VCM связываться друг с другом (полимеризация). Когда молекулы VCM связываются, вы получаете смолу ПВХ - основу для всех виниловых соединений.
Изготовленные на заказ жесткие, гибкие или смешанные виниловые соединения создаются путем смешивания смолы с различными составами пластификаторов, стабилизаторов и модификаторы для достижения желаемых свойств, которые включают в себя все, от цвета, текстуры и гибкости до долговечности в экстремальных погодных условиях и ультрафиолета условия.
Преимущества ПВХ
ПВХ - это недорогой материал, он легкий, податливый, и, как правило, его легко обрабатывать и устанавливать. По сравнению с другими типами полимерыего производственный процесс не ограничивается использованием сырой нефти или природного газа. (Некоторые утверждают, что это делает ПВХ «устойчивым пластиком», поскольку он не зависит от невозобновляемых форм энергии.)
ПВХ также долговечен и не подвержен коррозии или другим формам разложения, поэтому его можно хранить в течение длительных периодов времени. Его формулировка может быть легко преобразована в различные формы для использования в различных отраслях промышленности и применениях, что является несомненным плюсом. ПВХ также обладает химической стабильностью, что является важным фактором, когда изделия из ПВХ применяются в средах с различными типами химических веществ. Эта характеристика гарантирует, что ПВХ сохраняет свои свойства без существенных изменений при введении химических веществ. Другие преимущества включают в себя:
- биосовместимость
- Ясность и прозрачность
- Стойкость к химическому растрескиванию под напряжением
- Низкий тепловой проводимость
- Требует почти никакого обслуживания
Как термопластик, ПВХ может быть переработан и превращен в новые продукты для различных отраслей промышленности, хотя из-за множества различных составов, используемых для производства ПВХ, это не всегда легко обработать.
Недостатки ПВХ
ПВХ может содержать до 57% хлора. Углерод, полученный из нефтепродуктов, также часто используется при его производстве. Из-за токсинов, которые могут потенциально выделяться во время производства, под воздействием огня или как разлагается на свалках, некоторые медицинские исследователи и экологи называют ПВХ «ядом». пластик «.
Связанные с ПВХ проблемы со здоровьем еще предстоит статистически подтвердить, однако, эти токсины были связаны с условиями, которые включают, но не ограничиваются ими, рак, нарушения развития плода, эндокринные нарушения, астму и уменьшение объема легких функция. В то время как производители указывают, что высокое содержание соли в ПВХ является естественным и относительно безвредным, наука предполагает, что натрий наряду с с выделением диоксина и фталата - фактически являются потенциальными факторами, способствующими опасности для окружающей среды и здоровья. позы.
Будущее ПВХ пластиков
Проблемы, связанные с рисками, связанными с ПВХ, и побудили к исследованию использования этанола из сахарного тростника для сырье, а не нафта (легковоспламеняющееся масло, полученное сухой перегонкой угля, сланца или нефть). Дополнительные исследования проводятся на пластификаторах на биологической основе с целью создания безфталатных альтернатив. Пока эти эксперименты все еще находятся на начальных этапах, мы надеемся разработать более устойчивые формы ПВХ для уменьшить потенциальное негативное влияние на здоровье человека и окружающую среду при производстве, использовании и утилизации этапы.
источники
- "Все, что вам нужно знать о ПВХ-пластике: что такое поливинилхлорид (ПВХ) и для чего он используется?Блог «Творческие механизмы». 6 июля 2016 г.
- "В любом случае, как изготавливается ПВХ?"Teknor Apex: Центр Знаний / Блог. 31 марта 2017 г.