Файл: Федоров К.Г. Смолы из газа.pdf

Получают сополимер А-15 методом водно-эмульсион­ ной полимеризации 85 весовых частей хлористого винила и 15 винилацетата. Полимер выделяют из образующегося латекса и сушат.

Готовый продукт — это белый или слегка желтоватый зернистый порошок, который применяют для производ­ ства лаков. Он должен соответствовать требованиям вре­

Для того чтобы повысить адгезионную способность, то есть способность к сцеплению сополимера А-15 и ла­ ков на его основе, сополимер обрабатывают едким нат­ ром в присутствии метанола при небольшом нагревании. Этот процесс называют омылением, а полученную смо­ лу — омыленной.

Из группы сополимеров хлористого винила и винилиденхлорида важнейшим является сополимер ВХВД-40, получаемый методом эмульсионной полимеризации 60% хлористого винила и 40% винилиденхлорида.

Сополимер представляет собой порошок белого или, кремового цвета. Применяется он для изготовления ла­ ков, химических эмалей и покрытий, которые не под­ даются действию кислот, щелочей и некоторых раствори-

телей — нефтяных масел, спиртов и т. д. А хорошая те­ кучесть при прессовании обуславливает 'применение это­ го сополимера для изготовления грампластинок.

Готовый продукт должен соответствовать требовани­ ям ГОСТа 10 005-62:

Кроме сополимера ВХВД-40, выпускается еще сопо­ лимер ВХВД-40 (С) — стабилизированный. По основ­ ным показателям и по методу производства оба сополи­ мера сходны между собой. Но теплостойкость ВХВД-40 (С) выше, чем ВХВД-40, благодаря присут­ ствию в нем мочевины.

Наша промышленность освоила производство двух сортов латексов — СВХ-1 и СВХ-М. Первый представ­ ляет собой стабильную водную дисперсию сополимера ВХВД-40. СВХ-М в отличие от него имеет повышенную концентрацию твердой фазы и морозоустойчивость. Все это достигается тем, что в процессе сополимеризации к реакционной смеси добавляется метакриловая кислота.

Эти сорта полимерных материалов отличаются повы­ шенной 'способностью .к планкообразованию в присутст­ вии пластификаторов, эмульгируемых 1В латексе. Они

применяются для пропитки и [покрытия пористых и во­ локнистых 'материалов, хлопчатобумажных тканей и ковровых изделий.

Промышленное применение получили также сополи­ меры хлористого винила, с метакрилатом, с диметил-

18

альные вещества — ¡пластификаторы или другие веще­ ства, предотвращающие разложение.

Действие пластификаторов основано на следующем явлении. Некоторые органические соединения, как, на­ пример, эфиры многоооновных кислот: фталевой, адипи­ новой, фосфорной и других, при смешении с порошком поливинилхлоридной смолы проникают внутрь частиц полимера и раздвигают тесно оплетенные цепочки круп­ ных молекул его. В результате этого цепи полимера ста­ новятся более подвижными. Уже при температуре 90— 110°С смолу можно перерабатывать, не опасаясь, что она разложится.

При применении пластификаторов получается мяг­ кий, резиноподобный материал, п<оторый легко формует­ ся и прокатывается в пленку. В этих случаях снижается прочность материала на разрыв и на сжатие, со време­ нем полимер становится хрупким, так как пластифика­ тор легко вымывается из него. Поэтому в том случае, ког­ да необходимо получить изделия прочные и стойкие к хи­ мическим реагентам, применяют поливинилхлорид без пластификаторов или с очень малым содержанием их.

Для того чтобы материал не разлагался при подо­ греве, к нему добавляют специальные химические веще­ ства — стабилизаторы. Они поглощают выделяющийся при разложении поливинилхлоридной смолы хлористый водород и тем самым задерживают дальнейшее разло­ жение. К стабилизаторам относятся различные соедине­ ния 'свинца (свинцовые (белила, свинцовый глет, свинцо­ вый сурик), некоторые органические соединения (стеа­ раты бария, кальция, цинка), сода и др.

Материал, который получается без применения пла­ стификаторов, обладает высокой механической и химиче­ ской стойкостью. Его называют жестким поливинилхло­ ридом.

20

Основные процессы в производстве изделий из поли­ винилхлоридных смол следующие. В специальный сме­ ситель загружаются поливинилхлоридная смола, пласти­ фикатор, стабилизатор и краситель. Этот аппарат напоминает корыто прямоугольной формы, в котором на горизонтальных валах размещены две вращающиеся 7-образные лопасти, обеспечивающие хорошее переме­ шивание маесы. Мешатель снабжен паровой рубашкой и механизмом, с помощью которого корыто может пере­ ворачиваться, чтобы выгрузить реакционную массу.

В мешателе происходит не только процесс смешения: при подогреве пластификатор быстро проникает внутрь ч а с т и ц иоливи,иилхларидной смолы, а полимер «набуха­

ет». Таким способом приготавливаются композиции для получения мягких пластифицированных пластмасс на основе поливинилхлорида. Процесс приготовления ком­ позиций для получения твердых непластифицированных

Этот процесс состоит в том, что под действием тепла и давления отдельные частицы поливинилхлорида об­ разуют гомогенную, то есть однородную пластичную

маосу.

Внастоящее время распространенным методом пла­ стикации является вальцевание. При этом процессе смесь сначала обрабатывается на смесительных фрик­ ционных вальцах при температуре 170°С. Порция массы из смесителя помещается на валки вальцов. Валки вра­

щаются навстречу друг другу. Скорость их вращения несколько различна. Поэтому смесь, попавшая в зазор между валками, подвергается истиранию. Часть крупных

21

цепей полимера разрывается, остальные вытягиваются в одном направлении. В результате такой обработки уве­ личивается пластичность массы.

Значительную роль играет в процессе температура вальцевания. Чем она выше, тем быстрее протекает про­ цесс образования гомогенной пластической массы. Более низкая температура (ниже температуры текучести) при­ водит к механической деструкции полимера, то есть к разрыву цепей за счет механического воздействия при вальцевании. При этом температура текучести постепен­ но снижается до температуры вальцевания, при которой и образуется гомогенная пластичная масса. В этом слу­ чае механическая прочность полимера соответственно уменьшается.

Вконце процесса готовый продукт получается в виде сплошного пластичного полотна. После окончания валь­ цевания его обрезают и пропускают между валками ка­ ландра. Если же необходимо получить сырье для произ­ водства различных профилей методом, экструзии, полот­ но разрезают на ленты.

Впоследнее время широкое распространение получил метод пластикации с помощью шнекпрессов.

Шнекпресс своим устройством напоминает большую мясорубку. В нем имеется цилиндр, внутри которого рас­ положен шнек. Цилиндр снабжен полостями. >В них по­ дается вода для охлаждения или пар для обогрева. В со­ временных машинах обогрев полостей цилиндра осуще­ ствляется с помощью электронагревателей. Шнек внутри может охлаждаться воздухом или водой. На конце ци­ линдра устанавливается диск с отверстиями, через кото­ рые выдавливается пластифицированная масса.

Шнекпресс устроен таким образом, что свободное пространство между шнеком и цилиндром к выходу по­ степенно уменьшается,

22

Благодаря этому на выходе из цилиндра материал подвергается большому давлению. Давление и одновре­ менный подогрев обеспечивают получение гомогенной пластичной массы.

При выходе из шнекпресса масса выдавливается че­ рез решетку в виде жгутиков, которые затем разрезают на гранулы размером 2—3 мм и в таком виде использу­ ют для дальнейшей переработки в изделия.

■Полученные ленты или гранулы перерабатывают не­ сколькими методами. Одним из них является формова­ ние н е п р е р ы в н ы м в ы д а в л и в а н и е м . Основ­ ной агрегат, применяемый при этом процессе, — шнекмашина. По-английски она называется экструдером, а процесс — соответственно экструзией.

В зависимости от конструкции головки, устанавливае­ мой на выходе материала из аппарата, получается тот или иной вид изделия. Так, если головка имеет кольце­ вое отверстие, будет получаться тонкостенный шланг.

Методом формования непрерывным выдавливание^ производят специальный светотермостойкий кабельный пластикат, марки «шланговый», который применяют для изготовления электроизоляционных шлангов.

Состав этого пластиката следующий:

Смешение компонентов производят в специальном смесителе непрерывного действия. Он состоит из двух камер. В верхней камере смола смешивается с горячим пластификатором при температуре 78—85°С, а в нижней

23

происходит «набухание» смолы за счет нагрева ее через рубашку смесителя горячим глицерином до температуры

95— 105°С.

После смешения масса обрабатывается в шнекмашине и затем поступает на 'грануляцию. Здесь жгутики раз­ резаются на небольшие кусочки — гранулы. С помощью вакуумтранспорта готовая • продукция подается к месту упаковки, где расфасовывается в мешки с вкладышами из поливинилхлоридной пленки и направляется потреби­ телю.

В дальнейшем пластикат применяют для покрытия кабеля или провода. Вот как это производят. В шнекпрессе гранулы кабельного пластиката расплавляются под давлением и при повышенной температуре. Выходя из аппарата, шланг из поливинилхлорида затвердевает и образует прочную оболочку поверх проволоки, которая выходит одновременно с шлангом.

На Украине все больше, предприятий по изготовле­ нию кабелей с поливинилхлоридной изоляцией входят в строй действующих. Одним из таких является донецкий завод «Донбасскабель», введенный в эксплуатацию в 1962 г. В 1964 г. этот завод выпустил таких силовых и контрольных кабелей более 2650 км.

Методом непрерывного формования на шнекпрессе можно получить и листовой твердый поливинилхлорид. Его называют винипластом. Для 'производства этого (про­ дукта из поливинилхлоридной смолы готовят смесь ком­ понентов из следующего расчета, в граммах:

24