1 / 23

POLI(CHLOREK WINYLU)

POLI(CHLOREK WINYLU). Jest pierwszym syntetycznym termoplastem wytwarzanym w skali przemysłowej.16,5% produkcji tworzyw na świecie to produkcja PCW. MONOMER – CHLOREK WINYLU. bezbarwny gaz t w = -14 ° C t t = -159 ° C  (-15 ° C) = 0,97 g/cm 3

Mia_John
Download Presentation

POLI(CHLOREK WINYLU)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. POLI(CHLOREK WINYLU) Jest pierwszym syntetycznym termoplastem wytwarzanym w skali przemysłowej.16,5% produkcji tworzyw na świecie to produkcja PCW.

  2. MONOMER – CHLOREK WINYLU • bezbarwny gaz • tw = -14°C tt = -159°C •  (-15°C) = 0,97 g/cm3 • rozpuszczalny w większości rozpuszczalników • na organizm człowieka działa lekko narkotycznie • może powodować raka wątroby

  3. MONOMER – OTRZYMYWANIE • dawniej chlorek winylu otrzymywano z HCl i acetylenu w reaktorze rurowym w temperaturze od 170 do 220°C chlorowodór nie może zawierać wolnego chloru, ponieważ tworzy on mieszaninę wybuchową z acetylenem;

  4. MONOMER - OTRZYMYWANIE 2.metoda dwustopniowa 3.

  5. MONOMER - OTRZYMYWANIE • w każdej z tych reakcji powstaje również produkt uboczny – HCl, który można zagospodarować, np.:

  6. MONOMER Stopień czystości chlorku winylu wynosi 99,9 %. Podczas przechowywania nie trzeba go stabilizować ale należy składować pod azotem w chłodnych stalowych cysternach. Chlorek winylu tworzy z powietrzem mieszaninę wybuchową.(4 – 22 % CW)

  7. METODY OTRZYMYWANIA PCW W przemyśle PCW otrzymuje się suspensyjnie, blokowo-strąceniowo lub emulsyjnie. Polimer powinien zwierać nie więcej niż 1 ppm wolnego monomeru dla PCW medycznego i do kontaktu z żywnością oraz nie więcej niż 5 ppm dla PCW ogólnego zastosowania.

  8. METODA SUSPENSYJNA • jest to metoda periodyczna w reaktorach o pojemności 10 –200 m3; • polimeryzacje prowadzi się w temperaturze 50 – 70 ° C w obecności stabilizatorów suspensji, którymi są poli(alkohol winylowy), poli(kwas akrylowy), hydroksy i metyloceluloza, żelatyna;

  9. METODA SUSPENSYJNA • jako inicjatorów rodnikowych stosuje się : nadtlenków dialkilowych lub diacylowych (nadtlenek lauroilu), nadtlenków ketonów lub związków azotowych (AIBN); • głównym parametrem, mającym wpływ na ciężar cząsteczkowy PCW jest temperatura-wraz ze wzrostem temperatury maleje ciężar cząsteczkowy polimeru;

  10. METODA SUSPENSYJNA-ETAPY PROCESU • oczyszczenie chlorku winylu • demineralizacja wody • rozpuszczenie emulgatora w wodzie • rozpuszczenie inicjatora w monomerze • umieszczenie mieszanin w reaktorze pod azotem; skład mieszaniny reakcyjnej(części wagowe) : • CW – 100 • H20 – 150 • AIBN – 0,2-0,5 • stabilizator suspensji – 0,3 – 1

  11. METODA SUSPENSYJNA-ETAPY PROCESU • reaktor napełnimy do 90 % objętości • podczas prowadzenia reakcji reaktor ogrzewa się gorącą wodą • proces prowadzimy od 20 do 30 h; ciśnienie końcowe to 0,2 MPa • otrzymujemy zawiesinę perełek PCW w wodzie i resztki nie przereagowanego chlorku winylu • usuwamy monomer, który regenerujemy i zawracamy • suspensje kierujemy do zbiornika, gdzie uśredniamy produkt z kilku reakcji • oczyszczanie i inne procesy przetwórcze

  12. METODA BLOKOWO - STRĄCENIOWA • w zbiorniku umieszczamy monomer , substancje wiążącą chlorowodór oraz inicjator • reakcje prowadzimy do uzyskania stopnia konwersji 10 % w temperaturze 30 – 70 °C • mieszaninę wyładowujemy do walca wypełnionego metalowymi kulkami, które rozbijają polimer • do walca dodajemy również inicjator i stabilizator- następuje kolejna reakcja • reakcje prowadzimy do konwersji 65 - 70 % • otrzymujemy polimer zanieczyszczony monomerem • obniżamy ciśnienie i wydmuchujemy CW, który następnie zawracamy

  13. METODA EMULSYJNA • stosuje się inicjatory rozpuszczalne w wodzie , np.: nadsiarczany - K2S2O8,, (NH4)2S2O8 lub nadtlenek wodoru albo inicjatory readoks • emulgatory to alkilosiarczany(CnH2n-1SO3Mt) lub alkilosulfoniany(CnH2n-1OSO3Mt) • polimeryzacja jest prowadzona metodą ciągłą w dwóch autoklawach pionowych z możliwością regulacji temperatury w rożnych sekcjach zaopatrzonych w mieszadła łopatkowe

  14. METODA EMULSYJNA- ETAPY PROCESU • przygotowanie surowców : wody dejonizowanej, emulgatora oraz składniki buforu w małej ilości wody • rozcieńczamy emulgator do stężenia ok. 3 % , dodajemy inicjator i bufor • mieszaninę filtrujemy i zbieramy w zbiorniku • na górę pierwszego reaktora podajemy mieszaninę oraz chlorek winylu; skład mieszaniny reakcyjnej : • CW – 100 • H2O – 180 • emulgator – 2-5 • inicjator – 1-3

  15. METODA EMULSYJNA- ETAPY PROCESU • w pierwszej strefie reaktora utrzymujemy temperaturę 40 – 50 °C – zaczyna biec reakcja • w dalszych strefach reaktora następuje intensywne chłodzenie; konwersja po pierwszym reaktorze wynosi 85 % a po drugim od 92 do 95 % • na wyjściu otrzymujemy emulsję polimeru w wodzie i chlorku winylu;kierujemy ją do odgazowania( usunięcie CW) • emulsja jest kierowana do zbiornika gdzie jest stabilizowana • produkt suszymy w suszarce rozpyłowej i magazynujemy

  16. PCW - WŁAŚCIWOŚCI • biały proszek • gęstość 1,35 – 1,46 g/cm3 • budowa liniowa około 8 – 11 rozgałęzień na 1000 atomów węgla • niski stopień krystaliczności 10 %, można go podnieść do 30 % • Tg = 78 - 80 °C Tm = 145 - 170 °C • ciężar cząsteczkowy od 30 do 150 tysięcy

  17. PCW - WŁAŚCIWOŚCI Stała Fikentschera W praktyce przemysłowej do oznaczenia typów PCW o różnym ciężarze cząsteczkowym stosuje się powszechnie stałą Fikentschera.jej wielkość zależy od od kształtu i wielkości makrocząsteczek. 0 – lepkość cykloheksanolu (rozpuszczalnik PCW)  - lepkość roztworu 1g PCW w 100ml heksanolu K – stała Fikentschera

  18. PCW - WŁAŚCIWOŚCI Typowe wartości K : p.suspensyjny 47 – 76 p.emulsyjny 54 – 77 p.blokowy 56 – 72 Graniczna wartość stałej K to 66. Gatunki PCW o K (56–66) mogą być przetwarzane bez udziału plastyfikatorów – są to polimery o małych masach i małej lepkości. Gatunki PCW o K (66 – 78) należy przetwarzać z plastyfikatorami w celu obniżenia ich lepkości.

  19. PCW - rozgałęzienia Podczas polimeryzacji występuje wiele reakcji ubocznych obniżających ciężar cząsteczkowy. • przeniesienie łańcucha na monomer

  20. PCW - rozgałęzienia • przeniesienia łańcucha na polimer

  21. PCW - WŁAŚCIWOŚCI Poli(chlorek winylu) jest niestabilny w wysokich temperaturach. Powyżej 75°C odszczepia HCl co powoduje lawinową degradacje polimeru.

  22. PCW - WŁAŚCIWOŚCI Sprzężony układ wiązań podwójnych reaguje dalej z nadtlenkami. Rodnik powoduje sieciowanie efektem którego jest powstanie nierozpuszczalnego odpadu. Widocznym efektem rozkładu polimeru jest jego zmiana barwy, z białej przez żółtą aż do czarnej.

  23. PCW - WŁAŚCIWOŚCI Aby zapobiec rozkładowi PCW dodaje się pewne substancje nazywane stabilizatorami. Stosuje się trzy rodzaje stabilizatorów: • wiążące HCl (np. soda,sole Ca,Ba,Zn i wyższych kw.tłuszczowych) • antyutleniacze (np. fenole, hydrochinon) • termiczne (np. stearynian wapniowo-cynkowy,laurynian barowo-kadmowy)

More Related