Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Диспергирующей средой служит вода, содержащая эмульгатор (например, мыла высших жирных кислот), инициатор (например, персульфаты щелочных металлов илн аммония) и регулятор рН (например, фосфаты щелочных металлов). Скорость полимеризации в эмульсии значительно выше, чем в суспензия, и зависит от ко~шентрации янициатора, количества эмульгзтора и других факторов.
ПВХ, полученный этим методом, характеризуется узким ММР. В результате змульснонной полимеризации образуется латекстонкая дисперсия ПВХ с размером частиц 0,05 — 0,5 мкм (иногда до 1 мкм), характеризующаяся значительной полидисперсностью по размерам полимерных частиц, имеющих, как правило, сферическую форму (код ОКП 22 1212). Недостаток метода — трудность удаления мыла и других добавок нз гого.
ного продукта и значительно худшая, по сравнению с суспензионным ПВХ, перерабатываемасть з жесткие и полужесткие изделия. Полимеризация в растворе (дихлорэтан, бензол, хлорбензол и др.) имеет ограниченное применение. Скорость реакции зависит от концентрации мономера и инициатора, а также от природы растворителя. Получать ПВХ можно и фотополимеризацией, которая протекает при низкой температуре в присутствии сенсибилизаторов (например, соли уранила).
Этим методом получают нагревостойкнй ПВХ, из которого формуют волокна, которые имеют в 2 раза более высокую прочность и в 2 раза меньшую усадку при 100 'С по сравнению с волокном, полученным из обычного ПВХ. ПВХ вЂ” твердый продукт белого цвета, теоретическое содержание хлора — 56,8 Тз, практическое всегда несколько меньше. Коэффициент полимеризации 100 †25. Элементарные звенья в цепях полимера расположены в основном в положении 1,2.
Степень упорядочегпюсти макромолекул ПВХ зависит от температуры палимернаации, а также от /!4. Максимально 40 — 60 70 — 160 80 — 120 1(Рз 101ь 5. 10з 0,02 0,1 0,015 †,018 50 — 80 ( — !О ПВХ, нолученвый полимеризацней винилхлорида в массе, суспензия или эмульсии,— порошкообразный материал, свойства которого (М, ММР) в значительной мере определяют поведение полимера при переработке и свойства изделий из него. Зерна суспенэионного порошкообразного ПВХ подразделяют на монолитные и пористые, з эмульсионного — иа полые и компактные частицы.
Растворимость ПВХ уменьшается с увеличением коэффициента полимеризацнн и зависит от метода получения. Тзк, ПВХ, получен. иый змульсионной полимериаацней, растворя- возможная упорядоченность реализуется прн температурах полимериззции выше 55 С или в случае отжига при температурах выше 70'С. Степень кристалличностн промышленного' ПВХ может достигать 10 38, а полимера.
полученно- го при температурах ниже †10 'С илн ради- кальной полимеризацней пря 20 — 50 С, — со- ответственно 10 — 23 и 33 — 35 зз. Кристалличес- кий ПВХ имеет сивлиатзктическую конфигу- рацию. Температура текучести ПВХ тем выше, чем ниже температура полимериазции. Ниже приведены основные свойства прес- сованных образцов ПВХ (см. также рис.
5.7— 5.9): Платность при 20'С, кг/мз 1350 — 1430 Прачностть МПа: при растяжении при сягатии при изгибе Модуль упругости при растяжении, МПа..... 2700 — 4000 Относительное удлинение, при разрыве, 5 — 100 Ударная вязкость, кДж/и'. образцы без надреза -150 образцы с надрезом 2 — !О рз, Ом...,, .
10тз — 10ы р, Ом.м: при 20 'С при !40'С ес при 50 Гн: 20'С.... °... 3,2 140 'С . . . . . . . . !2,0 з, при 1Оз Гц (20 'С) . . 3,1 — 3,4 !цб при 50 Гц: 20 'С 140 'С !яб при 10з Гц (20'С) Езю МВ/м: при 20 'С..... 35 — 45 при 140 'С <5 Т„'С .. „..... 180 — 220 и выше Т,м 'С . . . . . . . .
78--105 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м'С).... 0,15 — 0,17 Удельная теплоемкость, кДж/(кг С)...... 1,0 — 2,1 ТК!. С- .; .'.... (5-'-8) 10- Теплостойкость по Мартенсу, 'С Холодостойкость, 'С Водопоглощение за 24 ч, 9з.......... 0,4 — 0,6 Длительная рабочая температура, 'С 90 Ораиничесние синтетические нирбоценные полимеры 109 ется хуже ПВХ, полученного в суспензии, масле или растворителе. ПВХ с коэффициентом полимеризации 300 — 500 легко растворяется в кетонах, сложных эфирах, хлорированных углеводородах и др.
Растворимость ПВХ с коэффициентом полимеризации ЮОΠ— 2500 ограничена; удается получить лишь 1 — 10 %-нме растворы в кетонах, этилхлориде, дихлорзтане, хлорбепзоле, нитрабензоле, дноксане и др. ПВХ до 60 С стоек к действию соляной и муравышой кислот шобых концентраций, серной кислоты — до 90%-ной, азотной — до 50 %-иай и уксусной до 80 %-ной концентрации.
ПВХ не изменяется при действии щелочей любых концентраций, промышленных газов (ИОь С!ь БОа НР и др.), растворов солей й), Ыа, К, Ре, Сп, Мд, %. Еп, Зп и других металлов, а также бензина, керосина, масел, жиров, глицерина, спиртов, глихолей. При энергетических н механических воздействиях на ПВХ имеют место дегидрохларировапие, окисление, деструкция макрацепей, структурирование, ароматизация н графитизация Основная реакция, ответственная за потерю полимером эксплуатационных свойств,— выделение НС!. При нагревании ПВХ выше 1ОО'С (не выше 350'С) в основном выделяются НС1 и иебольшиеколичестваароматическнх углеводородов (бензол). Одновременно в поли. мере образуются сопряженные двойные связи.
Хромофориый эффект [появление окраски г)он.н ,ож 70™ 10 !О' 20 УО 00 00 100 О Рис. 5.7. Зависимость р непластифнцирован- ного ПВХ от температуры аг Г90 10 ! 0 10~ 0 !О Ч !ох 2 )йз -00-то О Э0 00 120 0 Рис. 5.8, Зависимость !О 5 (1) и з, (2) ПВХ от температуры (90 Щ У 10 х 10г !Оз !ОЗ !О' !Оз ГЦ Рис. 5.9. Зависимость (пб ПВХ ат частоты от желтоватой до черной) проявляется уже при выделении всего 0,1 — 0,2 % НС1. Поперечные связи между макромалекулами обычно абразуются лишь при длительном нагревании ПВХ (2 — 4 ч при 175 'С).
Прн УФ- и у-облучении ПВХ (20'С и выше) наряду с дегидрохлорироваиием происходит сшнва~ше макрапепей. Механохимяческие воздействия, сопровождающие переработку ПВХ, интенсифицируют деструшшю, в частности выделение НС1. Для получения материалов ПВХ стабилизируют. Принцип стабилизации ПВХ заключается в устранении или ослаблении вредного влияния химических, энергетических и (или) механических воздействий. Необратимые изменения, из-за которых дальнейшее практическое использование материалов на основе ПВХ становится невозможным, в основном связаны с реакцией дегидрохлорирования.
Поэтому при приготовлении композиций на стадии смешения в ПВХ вводят смесь из нескольких стабилизаторов (обычно более четырех) и смазок, которые подбирают эмпирически в зависимости от сорта ПВХ, вида переработки, типа материала и конструкции перерабатывающих машин. В качестве термостабилизаторов, которые связывают НС1, используют эпоксндированное соевое масло, различные основные н средние соли свинца, аловоорганнческие соединения, мыла Вз, Сб, Са, Еп к некоторых других металлов. В качестве антиоксидэнтов применяют, иаярнмер, производные фенолов и бисфенолов, гцпрохиноиы, производные мочевины в тиомочезины н др.Применяют также соединения, по.
глощающне УФ-лучи: производные бепзофеионов или бензтрвазолов, кумарина, салкциловой кислоты. В качестве смаэок используют парафины, васки, высокомолекулярные кислоты парафинового или олефиноваго ряда и т. и, С фиаиологической точки зрения ПВХ совершенно безвреден. Фнаиологнческая активность различных материалов на основе ПВХ зависит от характера вводимых добавок: стабилизаторов, смазок, красителей, пластификаторов и т. п. Вредное действие оказывают продукты разложения ПВХ: хлорорганические соединения, НС1, СО и др. При этом отмечается раздражение глаз и слизистой оболочки исса, а также возбуждение, переходящее в вялость. Прн горении ПВХ выделяется большое количество тепла, образуется густой плотный эым.
В зависимости от количества введенного пластификатора и характера переработки из ПВХ получают электроизаляционные материалы: ви~шпласты, пластикаты и пенопласты, а также лаки. При получении материалов из ПВХ обычно ярнменшот пластификаторы (например, дибутилфталат, трикреаилфосфат). Свойства ПВХ можно модифицировать смешением его с другими полимерамн или сополнмерами. Так, ударная вязкость материалов повышается при смешении ПВХ с хлорированным иалиэтиленом, хлорированным или сульфохлоркрованным бутилиаучуком, а также с сопалимерамн стирал-акрилонитрилом или бутадиен-стирал-акрилопитрилом.