ВИНИЛХЛОРИД

Хлористый винил (винилхлорид): свойства, формула, промышленное производство в России

Хлористый винил является одним из простейших производных ацетилена, получаемого присоединением хлороводорода. Основным видом химических реакций, в которых участвует это вещество, служит процесс полимеризации.

Конечный продукт – ПВХ – находит широкое применение во всех сферах человеческой деятельности.

Процесс изготовления соединения и его производных сопровождается выделением летучих веществ, которые оказывают сильное токсическое действие на организм человека.

Общее описание

Хлористый винил (винилхлорид) – одно из самых широко используемых химических соединений, так как оно является сырьем для производства ПВХ. Впервые это вещество было получено Либихом в 1830 г.

в Германии из дихлорэтана и спиртового углекислого калия. Через 42 года другой немецкий химик, Ойген Бауманн, обратил внимание на то, что при хранении на свету из хлористого винила начинают осаждаться хлопья.

Этого ученого считают первооткрывателем поливинилхлорида.

Первое время данное соединение не вызывало никакого интереса в среде коммерсантов и производителей химической продукции. Его производство в промышленных масштабах началось в 30-е гг. XX в.

При нормальных условиях винилхлорид является бесцветным газом, но так как температура его кипения составляет -13 °С, то с ним обычно работают в жидком состоянии.

Основными реакциями, присущими данному веществу, являются:

• Полимеризация.
• Замещение по связи углерод-хлор. Этот процесс позволяет получить алкоголяты и эфиры винила. Атом хлора замещается в присутствии катализаторов: галогенидов, палладия и солей других металлов. Если в качестве растворителей используется спирт, то синтезируются сложные эфиры.
• Окисление кислородом в газовой фазе. Продуктами этой реакции являются формилхлорид, угарный газ, соляная и муравьиная кислота. Полное окисление наблюдается при участии катализатора хромита кобальта или в водном растворе с использованием перманганата калия. Реакция с озоном в жидком и газообразном состоянии винилхлорида приводит к образованию формилхлорида и муравьиной кислоты. При самовозгорании выделяются угарный газ, соляная кислота и токсичный фосген (в небольшом количестве).
• Реакции присоединения. Для получения трихлорэтана, использующегося в качестве растворителя, проводят реакцию присоединения хлора: по ионному механизму (в жидкой фазе, при отсутствии света, с использованием катализатора на основе переходных металлов) или по радикальной реакции (при повышенной температуре). Полезные продукты винилхлорида синтезируют также при кислотном катализе и гидрогенизации.
• Фотодиссоциация. Под действием света с длиной волны 193 нм из молекулы хлористого винила происходит отщепление группы HCl и Cl.
• Пиролиз. Винилхлорид является более устойчивым соединением при термическом разложении, чем другие галогеналканы такого типа. Пиролиз начинается при температуре 550 °С. При 680 °С выход ацетилена, соляной кислоты, хлоропрена и винилацетилена составляет порядка 35%. В присутствии воды хлористый винил разъедает железо, сталь и алюминий из-за выделения HCl.

Реакция полимеризации

Монономер винилхлорида может существовать длительное время при обычных условиях. Появление радикалов в результате фото- или термохимических реакций приводит к активизации полимеризации.

Этот процесс протекает в 3 этапа и представлен на рисунке ниже.

Физические характеристики

Основными физическими свойствами соединения при нормальных условиях являются следующие:

• молекулярная масса – 62,499;
• температура плавления – 119 К;
• температура кипения – 259 К;
• теплоемкость в жидком состоянии – 84 Дж/(моль∙К);
• давление паров при 0 °С – 175 кПа;
• вязкость при -20 °С – 0,272 мПа∙с;
• нижний предел взрываемости – 8,6 % (по объему);
• температура самовоспламенения – 745 К.

Вещество обладает хорошей растворимостью в углеводородах, нефти, спиртах, органических жидкостях; практически не смешивается с водой.

Получение

Существует несколько промышленных способов, как получить винилхлорид:

• в результате реагирования соляной кислоты с ацетиленом;
• из этилена и хлора (прямое хлорирование этилена, получение этилендихлорида, его пиролиз до винилхлорида);
• оксихлорированием этилена;
• комбинированным способом (прямое хлорирование, пиролиз этилендихлорида, оксихлорирование) – равновесным процессом из этилена и хлора без образования или потребления соляной кислоты.

В настоящее время последний вариант является наиболее распространенным и экономически рентабельным. Количество хлорида винила, полученного по данной технологии, составляет более 95% всего мирового производства. Химизм реакций представлен на рисунке ниже.

Весь объем кислоты, который получают при пиролизе этилендихлорида, применяется в качестве сырья на следующем этапе производства (оксихлорирование). Полученный продукт очищают перегонкой, побочные вещества используют при производстве растворителей или реутилизируют.

Производство в России

В России производство хлорида винила из ацетилена производится на следующих предприятиях:

• АК «Азот», (Новомосковск, Тульская область).
• ОАО «Пласткард» (Волгоград).
• ОАО «Химпром» (Волгоград).
• ОАО «Усольехимпром», (Усолье-Сибирское, Иркутская область).

На основе этилена синтез вещества осуществляется в таких организациях, как:

• ОАО «Саянскхимпласт» (Саянск).
• ОАО «Сибур-Нефтехим» («Капролактам», Дзержинск).
• ЗАО «Каустик» (Стерлитамак).

Синтез из ацетилена считается устаревшей технологией. Использование этилена в качестве исходного материала обладает следующими преимуществами:

• более дешевое и доступное сырье;
• высокая степень выхода готового продукта;
• малое энерго- и водопотребление;
• возможность строительства производственных линий высокой мощности.

Этот способ применяется ведущими мировыми производителями уже в течение 40 лет.

Основными перспективными направлениями развития промышленного производства винилхлорида в России являются введение новых мощностей, переход на этановое сырье, распространение технологии оксихлорирования с использованием кислорода и развитие смежных отраслей для сбыта каустической соды, образующейся в качестве побочного продукта.

Применение

Подавляющее количество производимого хлорида винила используется для изготовления поливинилхлорида (ПВХ). По данным статистики более 50% производства этого полимера находится в Азии.

Поливинилхлорид является самым разноплановым материалом из всех полимеров. Из него могут изготавливаться как жесткие строительные конструкции (трубы, внешние стеновые обшивки, профили), так и эластичная продукция (провода, кабеля, кровельные материалы).

В отличие от других полимерных материалов, у поливинилхлорида под воздействием ультрафиолетовых лучей, окисления и жидких углеводородов происходит не только распад, но и частичная сшивка полимерных цепей. Это свойство связано с наличием в структуре соединения атомов хлора.

Высокая конкурентоспособность поливинилхлорида объясняется также его низкой ценой.

ПВХ применяется для изготовления следующих видов продукции (в порядке убывания по объему производства):

• трубы и их соединительные части;
• сайдинг;
• окна, двери;
• профили (в том числе заборы и настилы);
• напольные покрытия;
• кровельные материалы;
• потребительская продукция;
• упаковка;
• кабели и провода (оболочка, изоляция);
• медицинские принадлежности;
• покрытия, клеи.

Другие сферы использования

Небольшая доля хлорида винила (порядка 1%) используется для производства сополимеров, из которых практическое значение имеют комбинации с винилацетатом, винилиденхлоридом, мономерами акрилового ряда и альфа-олефинами. Первый вид сополимеров получил наибольшее распространение. Эти материалы носят следующие торговые названия:

• вестолит;
• хосталит;
• виннол;
• люковил;
• корвик;
• джеон;
• сикрон и другие.

Они применяются для изготовления такой продукции, как:

• линолеум и другие покрытия для полов;
• оконные рамы;
• облицовочные плитки;
• искусственная кожа;
• пленка;
• лаки;
• нетканые материалы.

Токсичность

Хлорид винила относится к высоко опасным соединениям, которые приводят к серьезным ухудшениям в организме человека. Вещество является летучим и основной путь проникновения – ингаляционный. Источником является производство винилхлорида, ПВХ и изделий из него.

Хлорид винила вызывает нарушения в следующих органах и системах:

• угнетение ЦНС (головокружение, потеря ориентации, токсическая кома);
• поражение соединительной ткани и кровеносных сосудов;
• ухудшение репродуктивной функции;
• канцерогенное действие (наиболее часто выявляется ангиосаркома печени, развиваются опухоли и других локализаций);
• система органов пищеварения – гепатит, холецистит, холангит, гастрит, язвенная болезнь;
• система кровообращения и кроветворения – гипертония, ишемическая болезнь сердца, эозинофилия, тромбоцитопения;
• нарушение холестеринового и общего обмена веществ;
• мутагенный эффект, формирование хромосомных аберраций;
• угнетение антимикробной защиты, снижение иммунных сил.

При длительном воздействии (от полугода до 3 лет) токсических доз этого вещества возникает «винилхлоридная болезнь». Ее развитие проходит через 3 стадии, для которых характерны следующие признаки:

1. Слабость, мигрень, тошнота, анемия, болезненность ногтевых фаланг конечностей, а также разрушение их костей. При прекращении вредного влияния изменения являются обратимыми.
2. Воспаление периферических нервов, выражающееся в потере чувствительности; аритмия, боль в области сердца, нарушение терморегуляции.
3. Ухудшение памяти, галлюцинации, непроизвольные колебания глаз, раздвоение изображения, нарушение сна, снижение работоспособности, боль в области желудка, тошнота, рвота, нарастание костных патологий.

Химические свойства и применение поливинилхлорида

Отнести такое химическое вещество, как поливинилхлорид в категорию полимеров сможет любой, кто изучал химию. Несколько сложнее будет сразу назвать присущие этому химическому соединению свойства. Но основные качества поливинилхлорида не будут существенно отличаться от аналогичных, которые присущи большинству полимеров.

Химическая природа вещества

Очень часто сокращенное обозначение описываемого полимера выглядит как ПВХ, хотя так же в обиходе присутствуют и такие характерные названия, как винил, полихлорвинил.

Уже эти сокращения отражают ту химическую формулу, которая и образует этот материал. На практике, в то же время, используют и некоторые другие обозначения – виннол, вестолит, сумилит и другие.

Так что же на самом деле можно ответить по поводу вопроса – поливинилхлорид, что это такое?

Химическая формула вещества выглядит как «-CH2-CHCl-».

Изменение формы и структуры вещества можно назвать скорее разложением.

Характерно, что при утилизации под действием высокой температуры, поливинилхлорид образует канцерогены (фосген, диоксины), которые оказывают вредное воздействие на окружающую среду.

Среди основных химических свойств поливинилхлорида можно выделить такие характерные показатели:

• химическая нейтральность к взаимодействию: вода, спирты, органические углеводороды;
• устойчивость к химическим соединениям: кислоты, щёлочи, растворы солей;
• проводимость электрического тока – диэлектрик.

По отношению к температурным колебаниям, можно отметить относительно высокую стойкость к высоким температурам – до 65 °С, но при отрицательных температурах материалы, изготовленные из ПВХ, приобретают некоторую хрупкость.

Основные физические показатели настоящего полимера имеют различные значения, в зависимости от способа получения и сферы применения конечного продукта.

Можно сравнить некоторые свойства на примере жесткой и пластичной разновидности материала, которые применяют в различных условиях:

• плотность, г/см3 – 1,35-1,43 для винилпласта и 1,18-1,30 – для пластиката;
• модуль упругости при растяжении, МПа – 2600-4000 и 7-8 соответственно;
• относительное удлинение, % – 5-44;
• прочность при растяжении (сжатии), МПа – 40-70 (60-160) для винилпласта, 10-25 (6-10) – для пластиката.

Как видно из приведенных сведений, область применения поливинилхлорида может быть самая широкая, поскольку материалу можно придать свойства, необходимые для производителя.

Разновидности материала

Среди основных разновидностей поливинилхлорида можно назвать такие известные марки:

Для группы винилпластов

Эта группа полимера в своём составе использует сразу несколько компонентов, которые оказывают необходимое влияние на конечные свойства:

• парафины и воски увеличивают текучесть материала;
• эластомеры повышают ударную вязкость;
• термостабилизаторы, цветостабилизаторы повышают сопротивление действию высоких температур и прямых солнечных лучей.

Названные свойства позволяют изготавливать тару для пищевых и промышленных продуктов, трубы, строительные материалы. Эти материалы могут приобретать как конечную объёмную форму, так и легко подвергаться любой обработке – от механического воздействия до склеивания или литья.

Для группы пластикатов

В состав материала вводятся пластификаторы, которые придают поливинилхлориду необходимую пластичность, возможность удлиняться. Эти свойства активно используются при изготовлении изоляции проводов и кабелей, полимерных плёнок.

Особенности применения на практике

Развитие техники и технологий позволили под другим углом взглянуть на описываемый полимер, и ответить на вопрос поливинилхлорид, что это такое. Несмотря на ощутимое преимущество некоторых полимеров перед поливинилхлоридом, этот материал находит в последнее время всё новое применение.

Винипласт, наряду с использованием в качестве материала для хранения пищевых материалов, активно используется в строительстве.

Наиболее распространённым примером применения является изготовление оконных рам и дверей, известных под общим названием – ПВХ. Также широко используется поливинилхлорид в качестве исходного материала для изготовления водопроводных, вентиляционных труб, облицовочного материала.

Пластикаты имеют ещё более разветвлённую структуру изделий благодаря отличным физико-химическим свойствам. Так, при изготовлении сложных технических изделий этот материал удачно применяется в качестве уплотнителя.

В последнее время всё активнее эта разновидность полимера используется в качестве недорогого заменителя кожи. Так называемая искусственная кожа обладает не только необходимой прочностью, но и является достаточно гладким и блестящим материалом. В тоже время необходимая пластичность используется при производстве линолиумов, шлангов.

Широко применение пластичного поливинилхлорида в медицине. Из этого материала изготавливают трубки, используемые при переливании крови, изготовлении некоторых систем и инструментов.

В качестве заключения

Наибольшую известность поливинихлориду принесли носители звука – грампластинки. Однако с тех пор разработано и внедрено множество самых различных материалов.

Свойства поливинилхлорида позволяют наделять его необходимыми свойствами.

К примеру, дополнительное хлорирование позволяют поднять температуру воспламенения до 482 °С, а значит сфера использования материала может ещё больше быть расширена.

Подтверждением этого явления можно назвать применение поливинилхлорида в качестве донора хлора. Это явление широко используется в пиротехнике.

В этой статье предлагаем познакомится с одним из самых распространенных полимеров – поликарбонатом.

Винилхлорид – сырье для получения поливинилхлорида

Исходным сырьем для производства поливинилхлорида является винилхлорид.

Винилхлорид (хлористый винил) представляет собой при нормальных условиях бесцветный газ с температурой кипения —13,9 °С. Он хорошо растворяется в хлороформе, дихлорэтане, этаноле, эфире, ацетоне, углеводородах нефти и очень мало в воде. Наличие двойной связи обусловливает его способность к реакциям полимеризации.

Формула винилхлорида: CH2=CHCl 

Получение винилхлорида

Винилхлорид  может быть получен различными методами.

Рисунок 1: Реакции получения винилхлорида

Гидрохлорирование  ацетилена (рисунок 1 А) :

Процесс можно проводить в газовой и жидкой фазах в контактном аппарате трубчатого типа. Газофазный способ является наиболее распространенным.

Процесс проводят в контактном аппарате трубчатого типа при 120— 220 °С под избыточным давлением  49 кПа над активированным углем, пропитанным хлоридом ртути в количестве 10% от массы угля.

Продукты реакции представляют собой газообразную смесь, которая содержит 93% винилхлорида и другие примеси. Эта смесь подвергается разделению и очистке.

Получение винилхлорида из этилена и хлора

Большое значение приобретают способы синтеза винилхлорида из этилена и хлора, так как этилен, получаемый из углеводородов нефти, является более дешевым, чем ацетилен, получаемый из карбида кальция или из природного метана и других углеводородов термоокислительным пиролизом или электрокрекингом.

Получение винилхлорида из этилена и хлора через дихлорэтан проводят в две стадии (рисунок 1 Б):

1. жидкофазным хлорированием этилена в присутствии хлоридов меди, железа или сурьмы;
2. пиролизом образовавшегося на первой стадии дихлорэтана.

Жидкофазное хлорирование этилена осуществляется в реакторе обычного типа при 45—60 °С в присутствии катализатора — хлорида железа в среде дихлорэтана.

Полученный дихлорэтан подвергают пиролизу при 480—500 °С и давлении 0,15—0,20 МПа.

В качестве катализатора применяется гранулированный активированный уголь или оксид алюминия, силикагель и железо.

Степень превращения достигает 70% за цикл. Дихлорэтан после его отделения направляется обратно в процесс.

Дегидрохлорирование дихлорэтана можно проводить над катализаторами, применяемыми при пиролизе дихлорэтана при 480—490 °С, под давлением 24 МПа в трубчатом реакторе из нержавеющей стали.

Разработан одностадийный способ получения винилхлорида высокотемпературным хлорированием этилена (рисунок 1 В):

Степень превращения этилена в винилхлорид возрастает с повышением  температуры реакции хлорирования от 350 до 600,°С. При низких температурах наряду с замещением протекает реакция  присоединения.

Высокотемпературное хлорирование этилена также можно проводить в присутствии винилхлорида в качестве разбавителя. Это позволяет увеличить концентрацию мономера в продуктах реакции [до 55% по объему], при этом затраты на выделение винилхлорида заметно снижаются.

Комбинированные методы получения винилхлорида

Основным недостатком методов получения винилхдорида из этилена и хлора является выделение хлористого  водорода в качестве побочного продукта (550—650 кг на 1000 кг винилхлорида).

Поэтому в настоящее время винилхлорид часто получают комбинированным методом (установки дегидрохлорирования дихлорэтана или установки хлорирования этилена комбинируют с установками гидрохлорирования ацетилена).

Проблема использования хлористого водорода, выделяющегося при дегидрохлорировании дихлорэтана, решается также совмещением установок получения и пиролиза дихлорэтана с установками окисления хлористого водорода, образующегося при пиролизе дихлорэтана. Процесс описывается уравнениями:

Образовавшийся хлор используется для хлорирования этилена. Вместо раздельного окисления хлористого водорода и хлорированного этилена до дихлорэтана можно применять одностадийный процесс окислительного хлорирования этилена:

Выход винилхлорида достигает 96% в пересчете на этилен и 90% в пересчете на хлористый водород.

В настоящее время разработаны технологические схемы, позволяющие  использовать в производстве винилхлорида этилен и ацетилен без их предварительного выделения из разбавленных газов.

На первой стадии происходит гидрохлорирование ацетилена, содержащегося в исходной смеси. Полученный винилхлорид экстрагируют дихлорэтаном, а оставшийся в смеси этилен подвергают хлорированию до дихлорэтана.

Реакция протекает в среде дихлорэтана в присутствии хлорида железа под давлением 0,39—0,69. МПа.

Выделенный дихлорэтан перерабатывают в винилхлорид обычным путем, а образующийся хлористый водород используют для гидрохлорирования ацетилена.

 Очистка и хранение винилхлорида

Получаемый различными методами винилхлорид необходимо подвергать тщательной очистке от ацетилена, хлористого водорода и других примесей.

Винилхлорид для получения поливинилхлорида должен содержать не менее 99,9% мономера и минимальное количество примесей. Чистый винилхлорид можно длительное время хранить в стальных цистернах при  температурах от —50 до — 30 °С под азотом в отсутствие ингибиторов.

Опасные канцерогены для человека

В современном мире канцерогены есть практически везде. Как защитить себя от этих опасных веществ, и что они из себя представляют?

Канцерогены — вещества, которые способствуют образованию клеточных мутаций. На сегодняшний день самым распространённым канцерогеном является сигаретный дым. Кроме этого, автомобильные выхлопы наносят огромный ущерб окружающей среде. Мы ничего не можем сделать с выхлопными газами от автомобилей, а вот от сигарет мы можем отказаться. Наиболее реже встречаются такие канцерогены, как радиация.

В значительной степени жертвами канцерогенных веществ являются люди, которые пассивно курят, т.к. они вдыхают  едкий дым в свой некурящий организм. Наихудшая ситуация – когда пассивными курильщиками являются дети. Например, родители курят в машине, а рядом сидит ребёнок. В его организм при этом поступает большая концентрация смолистых веществ.

Сигаретный дым – канцероген

Хотя все знают о вредном влиянии сигаретного дыма на здоровья, однако число курильщиков не уменьшается. Следует напомнить, что сигареты во время горения образуют массу вредных веществ. Около 250 из этих веществ считаются токсинами, а около 90 канцерогенами. Назовём самые известные канцерогенные вещества сигаретного дыма – кадмий, полоний 210, уретан, нафталин.

Некоторые курильщики заменяют обычную сигарету электронной, чтобы быстрее избавиться от курения. Однако многие специалисты утверждают, что электронные сигареты также наносят вред здоровью. Электронные сигареты могут содержать в себе глицерин, пропиленгликоль иногда никотин.

Недавние исследования доказывают, что электронные сигареты выделяют меньше токсичных веществ, чем обычная сигарета, но всё же наносят вред здоровью. Особенно такие устройства с никотином вызывают тревогу, т.к. они оказывают серьезное канцерогенное действие. Особенно негативное влияние оказывается на лёгкие, мочевой пузырь, сердце (эксперименты на мышах).

Асбест

Вредным канцерогенным веществом считается асбест. Это минерал, состоящий из тонких волокон, которым покрывают крыши домов. Мелкие частицы этого вещества могут попадать в воздух. При вдыхании они остаются в лёгких и не могут быть выведены из организма. Все это может привести к повреждению и мутации мезотелиальных клеток. Посмотрите таблицу наиболее известных канцерогенов.

Загрязнённый воздух, смог

В загрязнённом воздухе присутствуют канцерогены и токсины. Самым эффективным способом защитить себя являются специальные маски.

Если вы не используете маски, то обязательно, вернувшись домой с прогулки, нужно очистить лицо, нос и рот водой, чтобы смыть токсичную пыль. Слизистые оболочки лучше всего промыть физиологическим раствором.

Во время смога защитной реакцией организма является кашель. В это время лучше отказаться от прогулок на велосипеде, бега, занятий спортом на улице. Каждое усилие приведет к попаданию ядовитых веществ в лёгкие, кровь.

Кроме этого, ядовитые вещества могут привести к серьезным заболеваниям.

Ученые выяснили, что загрязнение воздуха негативно отражается на ребенке еще в утробе матери. Это способствует плохому развитию плода, т.к. плод очень чувствителен к разливным химическим веществам, примесям в воздухе.

Также стоит отметить, что около 200 различных химических элементов содержится в выхлопных газах от автомобилей. Автомобили являются основным источником загрязнения воздуха. В городах около 90% выхлопных газов производят автомобили.

Пестициды, кадмий

В пище не должно быть канцерогенных веществ. Однако нам известно, что многие продукты содержат вещества, которые могут накапливаться в организме и наносить вред. К таким веществам относятся, например, нитраты, нитриты, акриламиды. Также пестициды могут содержаться в свежих овощах, фруктах. Не говоря уже о свинце и кадмии.

На что следует обратить внимание при покупке продуктов? Обратить внимание следует на состав. Чем длиннее список веществ на этикетке, чем вреднее этот продукт. Есть десятки веществ, которые можно найти в продуктах, но не все они являются опасными. Лишь некоторые из них могут быть причиной клеточных мутаций.

Парабены

Парабены используются в качестве консервантов в косметических продуктах. Учены считают, что эти вещества могут накапливаться в тканях молочной железы.

Парабены на сегодняшний день являются популярными консервантами, которые подавляют рост микроорганизмов и обеспечивают более длительный срок хранения продукта.

Этикетки могут содержать следующие названия: метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен, бутилпарабен или изобутилпарабен. На сегодняшний день они остаются безопасными веществами. Однако в последние годы особое внимание уделялось их эстрогенной активности.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале «Прикладная токсикология», показало, что эти вещества могут имитировать действие женского полового гормона – эстрогена, который является важным фактором роста рака молочной железы.

Особую опасность несут в себе продукты, которые используются ближе к молочным железам (антиперспиранты).

Винил

Как ни странно, винил — это совсем не то, из чего делаются виниловые пластинки.
В химии винил — это радикал (углеводородный остаток) этилена. Из радикалов ничего нельзя сделать, это просто обозначение для устойчивой части органических молекул, переходящей из одного соединения в другое без изменений.

Химическая формула винила:

— CH = CH2

Производство виниловых пластинок же основано на сополимере винилхлорида/винилацетата, то есть полимере, состоящем из двух типов молекул-мономеров, многократное повторение которых и образует огромные молекулы с новыми свойствами.

А теперь подробнее о всех участниках шоу:

Винилхлорид и поливинилхлорид (PVC)

Мономер винилхлорида (VCM), полимеризуется с образованием поливинилхлорида (PVC).Полярные связи C-Cl способствуют образованию прочных межмолекулярных связей между цепочками.

В результате PVC имеет очень жесткую структуру и для придания пластичности требуется добавка пластификаторов.

Поливинилхлорид стал первым синтетическим материалом, на который был получен патент (1913).

PVC является важнейшим современным полимером, из него делается огромный спектр продукции — от труб (36% всего объема PVC), стройматериалов (17%) и оконных рам (13%) до искусственной кожи и авторучек.

В 1970е годы около 3% западноевропейского производства PVC шло на изготовление виниловых грампластинок.

Сейчас ежегодное мировое производство PVC превышает 30 миллионов тонн.

Поливинилхлорид обладает очень хорошей устойчивостью к кислотам, щелочам и алифатическим углеводородам,
хорошей устойчивостью к маслам, жирам и спиртам (зависит от вещества), средней устойчивостью к галогенозамещённым углеводородам (зависит от вещества) и плохой устойчивостью к ароматическим углеводородам.

На практике это значит, что толуол, бензол, ксилол, нафталин смертельно опасны для пластинок. Первые три вещества из этого списка входят в состав красок, лаков и растворителей для них. Будете проводить дома лакокрасочные работы — вынесите пластинки. Четвёртое вещество входит в состав старых заячьих шапок, так что для смахивания пыли всё-таки лучше использовать графитовую щетку.

Винилацетат и поливинилацетат (PVA)

Благодаря способности полимеризоваться не только в объёме, но и виде раствора, суспензии или эмульсии, винилацетат применяется для производства дисперсий синтетических смол. Поливинилацетат, его производные и сополимеры применяются для призводства клея (да-да, того самого ПВА), красок, покрытий, синтетических волокон, упаковки и т.д.

Винилацетат получают реакцией ацетилена с уксусной кислотой, которую, в свою очередь, получают из этилена или этана.

Поливинилацетат обладает хорошей устойчивостью к кислотам и щелочам и средней устойчивостью к растворителям.

Сополимер винилхлорида/винилацетата (VC/VA)

Поливинилхлорид является основой множества композиций, в которых добавки других компонентов используются для получения дополнительных свойств. Обычно доля этих добавок составляет 5-30%.

Одной из таких композиций является сополимер винилхлорида и винилацетата с долей последнего около 13% — тот самый «винил», который и и лежит в основе производства пластинок.

Я ещё раз подчеркиваю, что речь идёт не о смеси двух полимеров, а о сополимере — высокомолекулярном химическом веществе, молекулы которого состоят из двух (в нашем случае) типов структурных звеньев, а название «винил» является сугубо жаргонным и с точки зрения химии неверным.

Сополимеризация проводится в жидкой фазе из раствора компонентов в например, этилацетате — этиловом эфире уксусной кислоты или в воде, если речь идет о получении дисперсии сополимера.

В растворе обычно присутствует ряд других веществ разного назначения: инициаторы полимеризации, стабилизаторы, добавки для улучшения свойств конечного продукта и проч.

Процесс может проводиться при пониженном давлении и повышенной температуре.

В промышленности часто используется термин «виниловая смола», а также различные фирменные названия, под которыми производители поставляют сополимер винилхлорида/винилацетата. Например, производимая в Санкт-Петербурге «Виниловая смола TР-400M».

Сополимер винилхлорида/винилацетата растворим, кроме вышеупомянутых ароматических соединений, в эфирах и кетонах. И те и другие в быту наиболее вероятно встретить опять же в составе растворителей.

По западноевропейским данным на 1977 год производство пластинок потребляло 50% всей производимой виниловой смолы. Это были годы максимальных продаж виниловых пластинок.

Итак, мы наконец начинаем понимать, из чего сделана пластинка. Однако, если мы сделаем пластинку только из сополимера VC/VA, она получится дряненькой: недолговечной, плохо пропечатанной, с шумящей поверхностью, трещащей от статического электричества. И еще она будет прозрачной.

Продолжение исследования читайте в статье «Из чего же сделаны наши пластинки: винил и все-все-все».

Всепроникающий винилхлорид — Экобаланс

Полимеры… без них сегодня невозможно развитие производства и народного хозяйства. Полимеры – это лекарства и строительные материалы, синтетические ткани и дорожные покрытия, мебель, игрушки, упаковочные материалы…

В основе большинства из них лежит очень токсичный мономер – винилхлорид. Его нельзя путать с поливинилхлоридом (ПВХ) из которого, собственно, и изготавливаются почти все окружающие нас предметы.

Винилхлорид – газ, не имеющий цвета, но обладающий едва выраженным сладковатым запахом. Россия занимает одно из первых мест в мире по производству этого ядовитого, но незаменимого мономера. Сотни тысяч его тонн ежедневно получают химические комбинаты и перерабатывают другие предприятия.

Чем опасен винилхлорид

Все рабочие и жилые помещения необходимо регулярно проверять на уровень винилхлорида. Тому есть две причины:

1. Газ опасен сам по себе.
2. ПВХ способен много лет источать в атмосферу вредные испарения.

Провести необходимые замеры помогут сотрудники независимой экологической экспертизы «Экобаланс» (тел. +7 (495) 220-53-23).

В чем заключается опасность винилхлорида?

• Это вещество – яд. Попадая в организм через органы дыхания, он вызывает симптомы, очень напоминающие наркотическое отравление. Человек испытывает потерю координации и равновесия, сонливость. Если ему сразу не оказать помощь и не вывести из отравленной атмосферы, дыхание станет прерывистым, сонливость – непреодолимой.

  Начинаются судороги, наступает потеря сознания, смерть.

• Этот газ взрывоопасен. Обычно он воспламеняется или взрывается даже от крошечной искры, образуя при этом очень высокие температуры.
• При горении этого токсина выделяется фосген – ядовитый газ удушающего действия с едва уловимым  запахом влажного сена, гниющих фруктов.

  При первом же вдохе фосгена у человека образуется мощный отек легких, через 15 минут наступает смерть. Антидотов у фосгена, который использовали еще в Первую мировую, нет и по сей день. Спасти от отравления может только противогаз.

Если симптомы острого отравления заметны сразу, то отравление хроническое приносит не меньше вреда.

От него тоже можно умереть, хоть и не так мгновенно.

Вот почему так важно контролировать содержание винилхлорида в воздухе. Проверить и документально зафиксировать чистоту окружающей атмосферы помогут специалисты «Экобаланс».

Что может быть причиной хронического отравления полихлорвинилом?

• Утечки с промышленных производств. Из ПВХ сегодня делают почти все окружающие нас предметы. Предположить, на каком из окружающих производств используют хлорвинил, сложно. Тем более что наличие его запаха свидетельствует о том, что ПДК превышена в сотни раз.

• Сжигание тары, строительных материалов. После преодоления порога в 110°С изделия, в составе которых есть ПВХ, начинают лавинообразно источать в воздух ядовитый токсин. Постоянное соседство с местами сжиганий (например, свалками) быстро приведет к хроническому отравлению.

• Мебель, строительные материалы, детские игрушки, находящиеся в помещении. В состав практически всего вышеперечисленного входит ПВХ. Это соединение годами может выделять в воздух вредные вещества. Помните, как пахнет новая мебель? Это и есть запах ядовитого токсина.

  Постоянное его вдыхание приводит к развитию винилхлоридной болезни или углекислого нейротоксикоза.

Симптомы винилхлоридной болезни

Постоянное пребывание в атмосфере с избыточной, но не самой высокой  концентрацией винилхлорида вызывает следующие симптомы:

• раздражение глаз;
• кашель, чихание;
• хронические головные боли;
• периоды бессонницы, сменяющиеся непроходящей сонливостью;
• раздражительность;
• нарушение памяти и мышления;
• онемение конечностей;
• вегетативные состояния.

Если подобные ощущения возникают у всех присутствующих в помещении, следует немедленно провести независимую экологическую экспертизу (тел. +7 (495) 220-53-23). Дальнейшее пребывание в зараженной атмосфере приводит к развитию:

• ангиосаркомы;
• рака мозга, легких, костной системы, органов дыхания;
• тяжелых поражений нервной системы;
• мутации соединительных тканей;
• нарушению деятельности всех систем организма.

Спасти людей, работающих или живущих в помещениях с отравленным воздухом, может только своевременное устранение источников винилхлорида. Их без труда смогут обнаружить представители «Экобаланса» – организации, которая проводит независимые экологические экспертизы.

Как обезопасить свой быт от винилхлорида?

К сожалению, даже замена мебели из синтетических плит на натуральную деревянную проблемы не решит: в мастиках, красках, лаках, пропитках содержится все тот же винилхлорид. Избавиться от него окончательно невозможно. Зато можно принять меры, чтобы снизить концентрацию токсина и его негативное действие.

• На производствах, связанных с ПВХ, рекомендуется в обязательном порядке использовать средства защиты.
• Не рекомендуется находиться длительное время рядом со свалками, местами сжигания мусора, промпредприятиями.
• В жилых помещениях не ставить мебель рядом с отопительными приборами.
• Своевременно ремонтировать мебель, чтобы ядовитые испарения из синтетических плит не проникали в помещение через поврежденное покрытие.

Если возникает подозрение, что концентрация винилхлорида превышает ПДК, следует немедленно обратиться к специалистам. Протоколы замеров, которые выдают представители «Экобаланс», являются официальными документами и могут быть предъявлены в судебных и исковых процессах.

Телефон НЭЭ «Экобаланс» +7 (495) 220-53-23. Мы приезжаем на следующий день после вызова!

[Всего : 2    Средний: 3/5]