| Поливинилхлорид или сокращенно ПВХ является одним из самых ранних искусственных материалов. Впервые он был создан химиком Регнальдом в 1835 году. С 1912 года начались поиски возможностей промышленного выпуска ПВХ, а в 1931 году концерном BASF были выпущены первые тонны этого материала. ПВХ начал широко использоваться с 1950 года в автомобильной промышленности. Сегодня его можно встретить практически во всех областях повседневной жизни (телефония, кредитные карты, различные типы упаковки, сосуды для хранения донорской крови и плазмы, системы для внутривенного вливания крови, бутылки для минеральной воды и т. п.). В настоящее время ПВХ - один из наиболее распространенных пластиков; из него получают свыше 3000 видов материалов и изделий, используемых для разно-образных целей в электротехнической, лёгкой, пищевой промышленности, тяжёлом машиностроении, судостроении, сельском хозяйстве, медицине, в производстве стройматериалов. Мировое производство ПВХ составляет десятки млн. тонн. В начале 50-х годов началось сначала в США, а затем и в Европе победное шествие ПВХ в качестве материала для оконных рам. Один из первых немецких патентов на оконные рамы из ПВХ датируется 1952 годом. Первые рамы из ПВХ представляли собой металлическую основу, облицованную мягким или полумягким ПВХ. Несколько позднее начался выпуск профилей из твердого ПВХ, который частично усиливался деревянными или металлическими вкладышами. В 1959 году были оборудованы первые квартиры с окнами из твердого, модифицированного на ударную вязкость ПВХ. После этого прошло еще несколько лет, пока рамы из ПВХ профилей стали находить массовое применение. В России пластиковые окна из ПВХ –профилей появились в начале 90-х годов. Эти пластиковые конструкции действительно можно назвать поливинилхлоридными, т.к. основным веществом в этих пластмассах (порядка 90%) является ПВХ в сочетании с различными добавками, о которых будет сказано ниже. Хотя все эти добавки играют важную роль, все же основное влияние на технологические и эксплуатационные характеристики оконных пластиков оказывают физико-химические свойства ПВХ. Поливинилхлорид: преимущественно линейный термопластичный полимер винилхлорида, имеет формулу [—CH2—CHCl—]n. Пластик белого цвета, молекулярная масса 6000—160 000, степень кристалличности 10—35%, плотность 1,35—1,43 г/см3 (20°С). Поливинилхлорид достаточно прочен (при растяжении 40—60 Мн/м2, или 400—600 кгс/см2, при изгибе 80—120 Мн/м2, или 800—1200 кгс/см2), обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Он ограниченно растворим в кетонах, сложных эфирах, хлорированных углеводородах; совмещается со многими пластификаторами (например, фталатами, фосфатами, себацинатами). Химическая устойчивость До 60°С поливинилхлорид устойчив к действию влаги, НСl и НСООН любых концентраций, H2SO4 – до 90%-ной, HNO3 – до 50%-ной и СН3СООН – до 80%-ной концентрации. Поливинилхлорид не изменяется при действии щелочей любых концентраций, промышленных газов (NO2, Cl2, SO3, HF и др.), растворов солей Al, Na, K, Fe, Cu, Mg, Ni, Zn, Sn и др. металлов, а также бензина, керосина, масел, жиров, глицерина, спиртов, гликолей. Поливинилхлорид стоек к окислению Твердый ПВХ трудно воспламеняется и не поддерживает процесс горени, т.е. большое содержание хлора делает ПВХ самозатухающим. Деструкция. Возможными реакциями, протекающими при энергетических и меха-нических воздействиях на ПВХ, являются дегидрохлорирование, окисление, дес-трукция макроцепей, структурирование, ароматизация и графитизация. Относи-тельные скорости этих реакций различны, а некоторые из них в обычных условиях энергетических воздействий на поли-винилхлорид практически незначительны. Основная реакция, ответственная за потерю полимером эксплуатационных свойств,- элиминирование НСl. При нагревании ПВХ выше 100°С (не выше 350 °С) в основ-ном выделяется НСl и весьма небольшие (менее 3-1%) количества ароматических углеводородов ( бензол). Хромофорный эффект (появление окраски в ПВХ от желтоватой до черной) проявляется уже при элиминировании всего 0,1-0,2% НСl. В продуктах пиролиза ПВХ ( 400 °С, 30 мин), кроме карбонизированного и частично графитированного полимера и НСl, обнаружены углеводороды С2-С9, в том числе алканы (20-25%), алкены (35-40%), алкадиены (10-12%), ароматические соединения (20-30%). При УФ- и g-облучении ПВХ (20°С и выше) наряду с деги-дрохлорированием происходит сшивание. При этом в продуктах деструкции вместе с НСl (95%) обнаружены алканы С2-с3 (1%), алкены С2-С3 (2%), ацетилен (до 1%), бензол (0,2-0,5%), водород (0,3%) и хлорированные углеводороды С1-С3 (до 0,5%). Механохимические воздействия, сопровождающие переработку ПВХ, усиливают деструктивные процессы, в частности элиминирование НСl. УФ-облучение и дей-ствие радиации способствуют главным образом поперечному сшиванию цепей. Физиологическое действие. ПВХ совершенно безвреден, несмотря на то, что более чем наполовину состоит из хлора (56 %). Последний находится в связанном состоянии. Вредное действие могут оказывать лишь продукты его разложения. В частности, при содержании в воздухе 0,03-0,14 мг/л хлорорганических соединений, 0,4-0,64 мг/л НСl и 0,25-0,63 мг/л СО отмечалось раздражение слизистых оболочек носа и глаз, а также возбуждение, переходящее в вялость. Предел содержания HCl в воздухе производственных помещений, при котором можно работать без послед-ствий для здоровья (предельно допустимая концентрация - ПДК) составляет 5 мг\м?. Пыль ПВХ также является токсичной, ПДК пыли ПВХ в воздухе производственных помещений, при котором можно работать без последствий для здоровья -6мг\м?. Здесь специально подчеркивается, что речь идет о производстве, где, в силу воздействия экстремальных факторов на полимер, возможно образование большого количества вредных веществ. В данном случае вред наносит не столько мелкоизмельченный ПВХ, а различные продукты механохимической деструкции полимера на его поверхности. Сам же полимер в твердом состоянии используется даже в изделиях медицинского назначения, емкостях, контактирующих с пищей, о чем отмечено выше. Забегая вперед, следует отметить, что условия эксплуатации пластиковых окон далеки от ситуаций, способствующих выделению из пластика каких-либо вредных компонентов, тем более в количествах, отражающихся на здоровье. |
