История создания и применения поливинилхлорида
Этапы развития мирового производства поливинилхлорида (ПВХ), история его открытия, исследователи, которые внесли свой вклад в разработку данного материала. Описание разработок различных модификаций ПВХ, в частности, сополимеров, хлорированного ПВХ.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.08.2018 |
Размер файла | 23,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2017 |
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» АПРЕЛЬ 2017 |
|
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ |
УДК 678.02
1ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», филиал в г. Стерлитамаке
2ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет», филиал в г. Стерлитамаке
История создания и применения поливинилхлорида
Хамзин И.Р.1, Иванов А.Н.2, Сайтмуратов П.С.1, Галиева О.М.2
E-mail: sanekclubstr@mail.ru
Аннотация
поливинилхлорид сополимер хлорированный
В работе описываются основные этапы развития мирового производства поливинилхлорида (ПВХ). Рассматривается история его открытия, исследователи, которые внесли свой вклад в разработку данного материала. Дано описание технологий и исходных соединений, из которых изначально получали поливинилхлорид. Приводится историческое описание разработок различных модификаций поливинилхлорида, в частности, сополимеров, хлорированного ПВХ и с применением модифицирующих добавок. Рассмотрены какие свойства приобретает полимер при тех или иных модификациях и добавках, в каких областях применения они могут быть востребованы. Также уделено внимание проблеме утилизации отходов и изделий из ПВХ. В заключение рассматриваются перспективы производства поливинилхлорида и дальнейших исследований, направленных на улучшение производственных и качественных показателей полимера.
Ключевые слова: поливинилхлорид, ПВХ, полимеры, производство, история.
Annotation
The history of the creation and use of polyvinyl chloride
Khamzin I.R., Ivanov A.N., Saytmuratov P.S., Galieva O.M.
The paper describes the main stages in the development of the world production of polyvinyl chloride (PVC). It discusses the history of its discovery, researchers who contributed to the development of this material. This description of the technology and the source of the compounds, which initially received the polyvinyl chloride. Provides a historical overview of the development of various modifications of polyvinyl chloride, in particular copolymers, chlorinated PVC and with the use of modifying additives. Considered what properties the polymer acquires under certain modifications and additives, in which fields of application they may be in demand. Also attention is paid to the problem of waste disposal of PVC products. In conclusion, the perspectives for the production of polyvinyl chloride and further research aimed at improving production and quality parameters of the polymer.
Keywords: polyvinyl chloride, PVC, polymers, manufacture, history.
Поливинилхлорид является основой многих композиционных материалов и занимает одно из ведущих мест по объему производства среди термопластичных полимеров [3].
Впервые полимеризация винилхлорида в лабораторных условиях была осуществлена в 1835 году Анри Виктором Реньо, который провел эксперимент в пробирке с раствором винилхлорида. В растворе, находящимся на солнечном свете, произошли существенные изменения: образовался осадок белого цвета. Тогда были проведены лишь некоторые исследования с полученным веществом, но практического применения оно тогда ещё не нашло.
В начале 20-го столетия начался поиск путей для промышленного производства данного полимера. Основу промышленного производства ПВХ положил немецкий ученый Фриц Клатте из компании «Грайсхайн Электрон». В своих опытах он использовал хлористый водород и ацетилен, которые взаимодействовали в растворе с получением осадка. Также он обнаружил, что органические пероксиды инициируют реакцию полимеризации винилхлорида. В то же время началась разработка оборудования для получения поливинилхлорида, однако это не привело к успеху, и компания «Грайсхайн Электрон» прекратила свои исследования в данной области. Исследования Фрица Клатта были заморожены из-за начавшейся первой мировой войны.
В 1926 году Вальдо Семон из компании «B.F. Goodrich» обнаружил термопластичные свойства поливинилхлорида после добавления в него специальных добавок. ПВХ явился первым термопластичным эластомером, что послужило началом для промышленности виниловых покрытий.
Крупномасштабное производство поливинилхлорида началось в Германии в 1931 году. Химическая компания PASF выпустила первые тонны ПВХ. Они также разработали коммерческий способ получения полистирола - материала, получившего широкое распространение в производстве пластиковых окон, пластиковой посуде, строительных материалах и прочих сферах промышленности.
В 1926 году компаниями «Union Carbid» и «DuPont» был получен сополимер винилхлорида с винилацетатом. Также был получен хлорированный ПВХ, который обладал более хорошей растворимостью и использовался в производстве лаков и волокон. В то же время ведется активный поиск различных стабилизирующих добавок для ПВХ. Так, в 1936 году Т. Грешман среди сотни протестированных добавок выявил ди-2-этилгексилфталат (ДЭГФ), который являлся лучшим пластификатором ПВХ на тот момент. Он используется в больших количествах и в современном производстве ПВХ.
Во время Второй мировой войны военные использовали пластифицированный ПВХ в качестве изоляции кабелей и электропроводки. Пластифицированный ПВХ обладает отличной огнеупорностью благодаря наличию атома хлора в молекуле винилхлорида. Хлор не только не поддерживает горения, но и способствует его подавлению.
После второй мировой войны ПВХ стал самым массовым материалом для изготовления проводов, кабелей, различных покрытий, профилей, трубопроводов и многих других пластмассовых изделий. В начале 1950-го года поливинилхлорид стали применять для производства окон. Первый патент на выпуск окон с поливинилхлоридом в составе конструкции был получен в 1952 году, к концу десятилетия такие окна стали выпускаться массово. Пластиковые окна стали пользоваться популярностью в США и Канаде, а затем и в других странах мира.
В 1960-х годах было высказано предположение о том, что ПВХ является недостаточно стойким к атмосферным воздействиям по цвету и прочности материалом. С целью устранения этих недостатков А. Корни и Дж. Саммерс из компании «B.F. Goodrich» ввели новую технологию по производству смолы на основе сшитого полибутилакрилатного каучука для придания большей прочности облицовочным материалам и окнам.
Начиная с 1990 года острым вопросом стала утилизация пластиковых отходов. Для этого ПВХ подвергают вторичной переработке [6]. Более 13500 т вторичного ПВХ ежегодно используется в производстве новых изделий [4].
ПВХ играет важную роль в производстве товаров народного потребления, имеет большой потенциал для дальнейшего развития. Его полезные эксплуатационные свойства (прочность, жесткость и др.) в купе с низкой воспламеняемостью, а также стоимостью способствуют росту потребления данного полимерного материала [1, 5].
На сегодняшний день ПВХ занимает более половины рынка пластиковых конструкционных материалов, проводов и кабелей. Растет разнообразие продуктов, изготавливаемых на основе ПВХ. Он используется в медицине, автомобилестроении, строительстве и многих других отраслях промышленности. Уменьшение себестоимости его производства, поиск и применение новых эффективных и безопасных добавок для поливинилхлорида [2] и придание ему уникальных эксплуатационных свойств - это далеко не все направления касательно ПВХ, в которых движется современная наука.
Список литературы
1. Даминев Р.Р., Нафикова Р.Ф., Исламутдинова А.А., Хамзин И.Р., Иванов А.Н. Пластификатор для ПВХ композиций на основе кубового остатка ректификации 2 этилгексанола // Бутлеровские сообщения. 2015. Т.43. №7. С. 140-143.
2. Иванов А.Н., Хамзин И.Р. // Эффективность применения тефлонсодержащих смазок в промышленности / Авоматизация, энегро - и ресурсосбережение в промышленном производстве: сб. материалов I Междунар. науч.-техн. конф., 21 апр. 2016 г.- Уфа, Нефтегазовое дело, 2016. - С. 76-78.
3. Нафикова Р.Ф. Металлсодержащие добавки полифункционального действия для поливинилхлоридных композиций // автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Казанский государственный технологический университет. Казань, 2009.
4. Уткина И.Ю., Шагарова Г.М., Иванов А.Н., Хамзин И.Р. Вторичная переработка полистирола // Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках в условиях перехода предприятий на импортозамещение: проблемы и пути решения: сб. материалов Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. уч., 17-18 дек. 2015 г. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015. Т.1. С. 467-468.
5. Хамзин И.Р., Суркова Д.А., Рафикова А.Р. Исследование применения побочных продуктов получения бутиловых спиртов в качестве пластификатора ПВХ // Актуальные проблемы науки и техники: материалы VIII Международной научно-практической конференции молодых ученых: в 3 т, 16-18 нояб. 2015 г. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015. Т.2. С. 240-242.
6. Поливинилхлорид / под ред. Ч. Уилки, Дж. Саммерс, Ч. Даниэлс. Пер. с англ. под ред. Г.Е. Заикова. СПб. : Профессия, 2007. 728 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физико-механические свойства и химическая формула термопластичного полимера поливинилхлорида. Строение полимера и характер связей между элементарными звеньями. Промышленное производство поливинилхлорида: полимеризация в суспензии, в массе и в эмульсии.
курсовая работа [768,3 K], добавлен 15.03.2015Аналитический обзор методов производства поливинилхлорида. Физико-химические основы производства винилхлорида. Производство поливинилхлорида методом блочной полимеризации. Эмульсионная полимеризации винилхлорида. Полимеризация винилхлорида в суспензии.
реферат [43,3 K], добавлен 24.05.2012Исходные мономеры для синтеза поливинилхлорида (ПВХ), его физические и физико-химические свойства. Способы получения винилхлорида. Способы получения ПВХ на производстве. Производство ПВХ эмульсионным способом. Основные стадии получения суспензионного ПВХ.
реферат [81,1 K], добавлен 19.02.2016Противокоррозионная защита металлических конструкций в автомобилестроении. Технические и экономические преимущества пластизольной технологии получения изделий и покрытий из пластифицированного поливинилхлорида и сополимеров винилхлорида с винилацетатом.
отчет по практике [300,8 K], добавлен 29.03.2009Описание интересных фактов открытия ряда элементов таблицы Менделеева. Свойства химических элементов, происхождение их названий. История открытия, в отдельных случаях получения элементов, их значение в народном хозяйстве, сфера применения, безопасность.
реферат [37,8 K], добавлен 10.11.2009Выбор и обоснование технологической схемы и аппаратурного оформления фазы производства. Описание технологического процесса изготовления поливинилхлорида: характеристика сырья, механизм полимеризации. Свойства и практическое применение готового продукта.
курсовая работа [563,9 K], добавлен 17.11.2010История открытия периодического закона. Принципы построения периодической системы, отражение в ней взаимосвязи между химическими элементами. Распределение электронов по слоям и оболочкам. Значение открытия Д.И. Менделеева для познания и развития мира.
реферат [23,9 K], добавлен 29.03.2011Описание свойств хитозана, воздействие на макромолекулу различных химических реагентов. Виды химических реакций в которые она вступает: гидролиз, окисление. Способы получения эфиров, привитых сополимеров хитозана, взаимодействие с его основаниями.
курсовая работа [36,8 K], добавлен 13.12.2010Полиэтилен как продукт полимеризации этилена. История его открытия, строение, химические, физические, эксплуатационные и экологические свойства. Основные способы переработки пластика. Примеры продукции, которые изготавливаются из данного полимера.
презентация [137,7 K], добавлен 22.11.2016Общая характеристика марганца, его основные физические и химические свойства, история открытия и современные достижения в исследовании. Распространенность в природе данного химического элемента, направления его применения в промышленности, получение.
контрольная работа [75,4 K], добавлен 26.06.2013История открытия азота, его формула и свойства, нахождение в природе и химические реакции, которые происходят непосредственно в природе при участии азота. Методы связывания, получение и свойства нескольких важнейших соединений, области применения азота.
курсовая работа [896,1 K], добавлен 22.05.2010История открытия стекла, методы его промышленного получения и применения; физико-химические свойства. Экспериментальное получение легкоплавкого бор-свинец-силикатного стекла 5 различных окрасок: желто-зеленой, сине-зеленой, синей, голубой и коричневой.
курсовая работа [29,6 K], добавлен 29.10.2011Периодическая система химических элементов. История открытия Арфведсоном лития, Дэвием натрия и калия, Бунзеном и Кирхгоффом рубидия и цезия, Маргаритой Пере франция. Методы качественного определения щелочных металлов. Описание областей их применения.
презентация [906,5 K], добавлен 28.10.2011История создания и анализ физико-химических свойств бутилкаучука - важного материала, который используется для изготовления различных резиновых и других материалов в автомобильной, химической промышленности. Технология получения бутилкаучука в суспензии.
реферат [51,9 K], добавлен 21.10.2010Сущность феномена радиоактивности, история его открытия и изучения, современные знания, их значение и применение в различных сферах. Виды радиоактивных излучений, их характеристика и отличительные черты. Порядок и этапы альфа-, бета-, гамма-распада.
курсовая работа [221,4 K], добавлен 10.05.2009Вклад Д.И. Менделеева в области химии: периодическая система химических элементов; история создания периодической системы; периодический закон. Вклад ученого в сельское хозяйство и промышленность. Д.И. Менделеев и таможенная политика России.
реферат [1,1 M], добавлен 03.12.2007Краткая история кафедры химической технологии стекла и ситаллов. Виды стекол, используемые для производства стеклопакетов. Технология получения стекломассы. История создания фирмы "ЭТКОС". "Бахметьевский завод", его история и ассортимент продукции.
отчет по практике [284,9 K], добавлен 25.04.2015Тиофен как гетероциклическое соединение, история его открытия и исследований, современные достижения в данной области и сферы практического применения. Главные физические и химические свойства тиофена. Этапы получения 3-Бром-2-Тиофенкарбоновой кислоты.
практическая работа [207,0 K], добавлен 04.01.2013Термический распад ПВХ как последовательная ионно-молекулярная реакция. Кинетические закономерности реакций термического дегидрохлорирования. Основные причины синергизма смеси солей цинка органической кислоты, а также их взаимодействие с моделью ПВХ.
статья [770,3 K], добавлен 22.02.2010Роль химии в жизни общества, ее связь с производством материальных ценностей, трудовой деятельностью людей. История развития Русского химического общества, период его создания и современный этап развития. Имена великих учёных и их вклад развитие РХО.
реферат [31,7 K], добавлен 11.11.2009