риновую кислоту, стеараты кальция, кадмия, бария и свинца в количестве от 1 до 3 % от массы.
Пластикаты перерабатываются в изделия на экструдерах, прессах и литьевых машинах. Температура переработки гранул пластиката должна быть примерно на 5 °С выше, чем при пластикации.
Пластифицированный поливинилхлорид имеет высокие электроизоляционные свойства, обладает атмосферостойкостью, влагонепроницаемостью, хорошей эластичностью. Изоляционный пластикат и пластикат для защиты оболочек на проводах, кабелях и телефонных шнурах эксплуатируются в интервале температур от –60 до 70 °С, а спиральные телефонные шнуры от –30 до 55 °С.
216
Пластикаты широко применяются для изготовления изделий медицинского назначения и товаров народного потребления, а также во многих других отраслях промышленности для технических целей.
Кроме того, пластикаты используются в качестве изоляции для изготовления уплотнительных прокладок, мягких резервуаров, тары, трубок, лент, пленок, колпачков, втулок, мембран, профильных и погонажных изделий.
Полимерные материалы на основе хлорированного поли-
винилхлорида. Поливинилхлорид подвергают хлорированию в целях улучшения растворимости и повышения теплостойкости. С увеличением содержания хлора возрастает устойчивость поливинилхлорида к действию агрессивных сред. В России продукты ограниченного хлорирования поливинилхлорида, содержащие в составе 62,5–64,5 % связанного хлора, принято называть перхлорвиниловыми смолами.
Перхлорвиниловые смолы – аморфный полимер. Его молекулярная масса зависит от молекулярной массы исходного поливинилхлорида, находящейся обычно в диапазоне от 40 до 80 тыс., и способа хлорирования. В результате гомогенного хлорирования поливинилхлорида в его макромолекуле в среднем у каждой третьей метиленовой группы водород заменяется на хлор. Такой состав соответствует содержанию в полимере 64 % хлора, тогда как в исходном поливинилхлориде содержится не более 56 % хлора.
Физические свойства хлорированного поливинилхлорида зависят от способа хлорирования, типа исходного поливинилхлорида и содержания хлора. Физико-механические, теплофизические и электрические свойства перхлорвиниловых смол приведены в табл. 5.23.
При нормальной температуре перхлорвиниловая смола относительно устойчива к действию хромовой смеси, царской водки, фосфорных кислот, окислителей типа гипохлорита, перманганата калия и растворов различных солей. К щелочам перхлорвиниловая смола менее устойчива, чем к кислотам. Однако с повышением температуры до 80 °С ее устойчивость к кислотам снижается. Нагревание в инертной атмосфере при температуре ниже 330 °С сопровождается выделением НС1.
217
Таблица 5.23
Основные свойства перхлорвиниловых смол
Показатель |
Величина |
|
|
Плотность, г/см3 |
1,47–1,50 |
Насыпная масса, г/см3 |
0,2–0,25 |
Вязкость (в дихлорэтане при 20 °С): |
|
абсолютная, МПа · с |
1,23 |
удельная |
0,12 |
|
|
Временное сопротивление, МПа: |
|
при растяжении ζ раст |
65–75 |
при изгибе ζ изг |
110 |
Относительное удлинение при растяжении, % |
4–6 |
|
|
Температура, °С: |
|
стеклования |
85–95 |
разложения |
130–145 |
Удельная ударная вязкость, кДж/м2: |
|
с надрезом |
5 |
без надреза |
400 |
Модуль упругости при растяжении, МПа |
3200 |
Теплостойкость, °С: |
|
по Мартенсу |
70 |
по Вика |
120 |
Морозостойкость, °С |
Не менее –45 |
Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 Гц |
3,0 |
Водопоглощение за 168 ч при 20 °С, % |
10 |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь |
> 0,01 |
Удельное электрическое поверхностное сопротив- |
108 |
ление, Ом |
|
Суспензионные хлорированные поливинилхлориды перерабатывают экструзией, каландрованием, литьем под давлением. Из них изготавливают трубы для транспортировки горячих (вплоть до 100 °С) и агрессивных жидкостей, например трубы для центрального отопления и канализации, контейнеры, ванны и другие конструкции в химическом машиностроении. Растворы перхлорвинила являются хорошими клеями для поливинилхлоридных пластиков и применяются в качестве антикоррозионных лаков. Перхлорвиниловые краски можно применять для наружной окраски
218
зданий даже зимой; кроме того, на основе хлорированного ПВХ изготавливают электроизоляционные и упаковочные пленки, а также синтетические волокна.
Полимерные материалы на основе сополимеров винилхло-
рида. Сополимеры винилхлорида – это продукты, получаемые сополимеризацией винилхлорида с одним или несколькими мономерами, прививкой одного или нескольких мономеров на макромолекулу поливинилхлорида либо прививкой винилхлорида на макромолекулы других полимеров или сополимеров (привитые сополимеры), а также взаимодействием поливинилхлорида с полимерами различной химической природы (привитые и блок-сополимеры). Сополимеры винилхлорида синтезируют в целях модификации свойств поливинилхлорида, придания ему особых физических, химических или механических свойств.
Практически все сополимеры винилхлорида – твердые продукты белого цвета с различной молекулярной массой. Сополимеры винилхлорида используют преимущественно для производства лаков, эмалей, волокон, пленок. К числу наиболее важных и широко применяемых сополимеров винилхлорида относятся продукты совместной полимеризации винилхлорида с винилиденхлоридом, винилацетатом, акрилонитрилом, метилметакрилатом и бутилакрилатом.
Наибольшее распространение получили сополимеры винилхлорида, содержащие от 5 до 95 % винилиденхлорида. При содержании винилиденхлорида не более 70 % сополимеры аморфны, имеют высокое относительное удлинение при разрыве, обладают повышенной растворимостью и лучшей совместимостью с пластификаторами и бутадиеннитрильными каучуками, чем поливинилхлорид. Если содержание винилиденхлорида превышает 70 %. то сополимеры винилхлорида с винилиденхлоридом кристалличны. Кристаллические сополимеры винилхлорида с винилиденхлоридом обычно содержат 80–95 % винилиденхлорида. Их выпускают в виде порошка белого цвета и гранул размером не более 5 мм. Эти сополимеры могут содержать стабилизаторы, пластификаторы и пигменты. Основные свойства кристаллических сополимеров винилхлорида с винилинденхлоридом приведены в табл. 5.24.
Кристаллические сополимеры малогорючи. Они устойчивы к действию спиртов, жиров, масел, нефтепродуктов, соляной и ор-
219
ганических кислот, растворов солей, щелочных и щелочно-зе- мельных металлов; ограниченно устойчивы к действию бензола, серной кислоты; неустойчивы к действию дихлорэтана, кетонов, эфиров, водных растворов аммиака.
Таблица 5.24
Основные свойства кристаллических сополимеров винилхлорида с винилинденхлоридом
Показатель |
Величина |
|
|
Плотность, г/см3 |
1,67–1,75 |
Временное сопротивление отпрессованного |
|
образца, МПа: |
|
при растяжении ζраст |
21 |
при сжатии ζсж |
52 |
Модуль упругости при растяжении, МПа |
350–1400 |
|
|
Температура размягчения, °С |
55 |
|
|
Теплопроводность Вт/(м · °С) |
130–145 |
|
|
Удельная теплоемкость, кДж/(кг °С) |
1,32 |
|
|
Максимально допустимая рабочая температура, °С |
71–76 |
|
|
Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 Гц |
3–5 |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц |
0,03–0,065 |
|
|
Удельное электрическое объемное сопротивление, |
1014 |
Ом · см |
|
Водопоглощение за 24 ч, % |
Не более 0,1 |
|
|
Методы переработки сополимеров винилхлорида аналогичны методам, используемым для переработки поливинилхлорида. Обычно применяют те же пластификаторы и стабилизаторы, что и для поливинилхлорида Эти сополимеры используют для производства жестких изделий и деталей (различной арматуры, фильер для формования вискозного волокна, медицинских инструментов, корпусов электрических батарей и аккумуляторов, тары, антикоррозионных обкладок и т. д.), формуемых методом прессования при температуре 100–180 °С, давлении 3,5–35 МПа или методом литья под давлением при температуре 130–200 °С, давлении 50–210 МПа.
220