Поливинилхлорид (ПВХ, PVC) является одним из наиболее востребованных и универсальных синтетических материалов. Его ключевое преимущество заключается в оптимальном балансе эксплуатационных характеристик и стоимости, что делает его незаменимым в самых разных отраслях промышленности.
Области применения ПВХ
Изделия из ПВХ отличаются долговечностью, устойчивостью к атмосферным воздействиям, низкой горючестью и простотой в обслуживании. Благодаря этому спектр его применения чрезвычайно широк. Наиболее значимой сферой является строительство, где используется почти 60% всего производимого ПВХ. В этой отрасли материал применяется для изготовления труб для водоснабжения и газоснабжения, оконных профилей, дверей, жалюзи, элементов водосточных систем, настенных и потолочных покрытий, а также обоев.
Помимо строительства, ПВХ играет важную роль в производстве упаковочных материалов, различных деталей для автомобильной промышленности, медицинского оборудования, кабельной изоляции, пленок, линолеума, прозрачных кровельных материалов и множества товаров народного потребления.
Технологии производства ПВХ
ПВХ относится к крупнотоннажным пластикам и производится преимущественно тремя методами полимеризации винилхлорида: суспензионным, эмульсионным и блочным.
Суспензионная полимеризация
Это один из самых распространенных методов. Винилхлорид диспергируется в воде, и полимеризация протекает в реакторах с мешалкой. Ключевым параметром процесса является температура, от которой напрямую зависит молекулярная масса и, следовательно, конечные свойства полимера. После реакции полимер отделяют от воды центрифугированием и сушкой, а непрореагировавший мономер возвращают в производственный цикл.
Различные компании, такие как «European Vinyls» и «Hoechst», используют модификации этого метода. Например, технология «Hoechst» предполагает проведение реакции в двух последовательных реакторах и позволяет получать ударопрочные марки ПВХ, модифицированные хлорированным полиэтиленом или акрилатом.
Блочная (массовая) полимеризация
В этом процессе, как в технологии фирмы «Atochem» (ныне «Atoflna»), полимеризация происходит в массе мономера без использования воды. Реакция ведется в двух реакторах, что позволяет контролировать размер частиц получаемого полимера и возвращать непрореагировавший винилхлорид на начальную стадию.
Эмульсионная полимеризация
Данный метод, применяемый, в частности, компанией «European Vinyls», основан на использовании эмульгаторов. Исходные компоненты (винилхлорид, вода, эмульгатор, инициатор) образуют эмульсию, в которой и происходит реакция. Размер частиц полимера регулируется подбором условий и типа эмульгатора. Конечный продукт получают в виде латекса, который затем сушат в распылительной сушилке, измельчают и фасуют.
Технико-экономические показатели всех трех методов производства ПВХ считаются примерно равноценными, что позволяет выбирать технологию исходя из требуемых свойств конечного продукта.
Мировой рынок ПВХ
ПВХ сохраняет статус одного из ключевых полимеров в мире. По данным на 2006 год, глобальные производственные мощности оценивались примерно в 40 миллионов тонн в год, при этом фактическое потребление составляло около 33 миллионов тонн, что свидетельствует о высокой и стабильной востребованности этого материала.