ПВХ

     Поливинилхлорид (ПВХ) относится к старейшим искусственным материалам. Впервые поливинилхлорид был получен в лабораторных условиях в 1835 году фран¬цузским горным инженером и химиком Анри Виктором Реньо. Реньо, получивший раствор винилхлорида, случайно обнаружил, что по истечении некоторого времени в пробирке образовался белый порошок. Ученый провел с порошком различные опы¬ты, но, не получив никакого удовлетворительного результата, утратил интерес к слу¬чайно открытому им веществу.
     В 1878 году продукт полимеризации винилхлорида впервые был исследован бо¬лее подробно, но результаты исследований так и не стали достоянием промышлен¬ности. Это произошло только в нашем столетии. В 1913 году немецкий ученый Фриц Клатте получил первый патент на производство ПВХ. Он предполагал использовать трудно воспламеняемый поливинилхлорид вместо легко воспламеняемого целлюлоида. Начавшаяся Первая мировая война помешала Фрицу Клатте заняться подробным исследованием свойств ПВХ и возможностей его применения, а произ¬водство было приостановлено. Тем не менее, Клатте по праву считается основополож¬ником промышленного производства ПВХ.
     Производство ПВХ в крупных масштабах началось в 30-е годы в Германии. В это же время успешные разработки в этой области были проведены в США и Англии. После окончания Второй мировой войны поливинилхлорид стал самым массовым материалом для изготовления труб, профилей, покрытий для пола, пленок, кабельной изоляции и множества других пластмассовых изделий.
     Родиной современных окон с переплетами из ПВХ (в дальнейшем - окон из ПВХ) по общему признанию является Германия. Именно здесь оконные профили из ПВХ были впервые запущены в серийное производст¬во. На сегодняшний день по разнообразию оконных профилей оконные ПВХ-системы являются наиболее гибкими и технологичными. Относительно низкая стои¬мость сырья и производства, наряду с хорошими физическими характеристиками (низкая теплопроводность, высокая химическая стойкость), сделали их самыми массовыми в центральной Европе.

Образование ПВХ
     По своему химическому составу поливинилхлорид состоит из элементов угле¬рода, водорода и хлора. Устойчив к воздействию большинства химических реагентов.
     ПВХ относится к той небольшой группе полимеров, которые производятся не полностью на основе нефти. В качестве сырья для его производства используется добываемый из нефти этилен (43%) и хлор (57%), добываемый из поваренной соли.
     Из каменной соли посредством электролиза хлористого натрия получается хлор. Из нефти получается этилен. Этилен и хлор вступают в реакцию с образованием дихлорэтана, из которого в результате последующей реакции образуется винилхлорид. Винилхлорид превращается посредством полимеризации в поливинилхлорид.
     Процесс образования ПВХ можно условно разделить на четыре метода, при этом 80 % всего ПВХ добывается по так называемой «полимеризации в суспензии». Этот метод основан на том, что винилхлорид нерастворим в воде. Винилхлорид диспер¬гируется в воду через трубки в реактор давления, объемом 80.... 150м3. Таким образом, винилхлорид разделяется на микрокапельки и подогревается до необходимой темпе¬ратуры 40-80 °С. После ввода в суспензию растворимого инициатора реакции (как правило органического пероксида) начинается полимеризация отдельных капелек винилхлорида.
     В подавляющем большинстве ПВХ-профилей, производимых в настоящее вре¬мя, в качестве термостабилизатора используются соединения свинца (РЬ). Вследствие токсичности применение свинца как такового строго регулируется особыми про¬мышленными правилами Европейского Сообщества (ЕС). Работы по приготовлению ПВХ с различными типами термостабилизаторов строго регламентируются прави¬тельственными нормами безопасности по ПДК (предельно допустимой концентра¬ции) на производстве. Однако, внедренный в состав порошка из суспензированных частиц ПВХ-компаунда свинцовый термостабилизатор не может мигрировать из его состава, и свинец никак не выделяется из стабилизатора.
     В настоящее время в Европе наблюдается тенденция перехода к использованию при производстве ПВХ стабилизаторов на основе более чистых и безопасных для че¬ловека кальция и цинка. Кальциево-цинковые (Ca/Zn) термостабилизаторы и их соли большинства кислот признаны нетоксичными, не генерирующими токсичных ве¬ществ в соединении с другими добавками в компаунде. Такая технология является более дорогой, однако ее применение делает процесс производства ПВХ более экологически чистым.
     Кроме стабилизаторов в состав ПВХ-компаунда входят различные добавки, по¬зволяющие регулировать как его эксплуатационные, так и технологические свойства. К ним относятся:
     1. Красящие вещества (пигменты), в качестве которых при производстве ПВХ-профиля используются обычно оксид титана (белый) и оксид железа (корич¬невый). Не используются пигменты содержащие кадмий.
     2. Смазочные вещества, например воск или мыло, являющиеся вспомога¬тельными материалами, облегчающими текучесть расплава ПВХ-смеси за счет того, что они смазывают поверхность между расплавом и металличес¬кими стенками экструдера.
     3. Наполнители, служащие для улучшения физико-химических характеристик ПВХ-профиля и расширения возможностей его обработки. Основной объем среди наполнителей занимает мел, не представляющий никакой опасности для здоровья и окружающей среды.
     4. Пластификаторы предназначенные для повышения эластичности ПВХ при отрицательных температурах. Относительно хрупкий с низкой ударной вяз¬костью твердый ПВХ, используемый в оконном производстве, перемеши¬вается, как правило, с акрилкаучуком. Такой ПВХ называется модифицирован¬ным и имеет относительно равномерную хрупкость во всем рабочем диапазоне температур - от +30 до - 30 "С.


ПВХ экологически чистый материал.
     Экологическая чистота ПВХ подтверждена международными и украинскими санитарно-гигиеническими сертификатами, в соответствии с которыми ПВХ удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям к материалам, предназначенным для использования в жилых помещениях. Кроме того, оконные профили из ПВХ пригодны для вторичной переработки и могут использоваться как сырье для производства новых изделий.
     В настоящее время в Украине представлены два типа профилей из ПВХ: стабилизованные соединениями свинца или кальцием-цинком. Приведем разъяснения по этому поводу. До недавнего времени повсеместно использовалась технология стабилизации ПВХ соединениями свинца. Свинец надежно связан в материале ПВХ, что в нормальных условиях исключается его попадание в окружающую среду, ПВХ стабилизированный свинцом, с экологической и медицинской точек зрения безвреден для потребителя. Соединения свинца могут выделяться при вторичной переработке ПВХ или при длительном нахождении использованных изделий в мусорных отвалах.