ХЛОРОВАНИЙ ПОЛІВІНІЛХЛОРИД
Хлорований полівінілхлорид (ХПВХ), іноді званий полівінілдихлоридом, отримують хлоруванням звичайного полівінілхлориду. Зміст хлору у ньому сягає 73,2%, що відповідає вмісту хлору в поливинилиденхлориде, але зазвичай становить 62—67% [24]. В даний час виробництво ХПВХ в Європі організовано фірмами Dynamit Nobel (марка Trosiplast С), Solvay (марка Solvitherm), I. С. I. (Welvic) та ін, у США-фірмою Ст F. Goodrich (марка Hi-Temp Geon) [24]. Нижче зіставлені фізичні властивості ПВХ та ХПВХ [24, 25]:
Щільність, кг/м3. . . . Температура розм'якшення за Віка, ° С Твердість за Шором Д. . Руйнівна напруга, МПа
Відносне подовження при розриві, % Термічний коефіцієнт лінійного розширення, 1/К
Теплопровідність, кВт/(м-К). Питома теплоємність, кДж/(кг-К).
Зі збільшенням вмісту хлору від 60 до 72,4% густина ХПВХ лінійно зростає і може бути використана для визначення ступеня хлорування ПВХ [26]. На рис. 5.1 показано вплив вмісту хлору на температуру розм'якшення по Віка [27]. Видно, що зі збільшенням вмісту хлору до 69% внаслідок збільшення жорсткості полімерних ланцюгів температура розм'якшення полімеру зростає на 55 °С. Температура розм'якшення залежить від способу отримання ХПВХ [28]. При вмісті хлору в полімері вище 60% спостерігається помітна відмінність у температурах розм'якшення різних хлорпохідних ПВХ, отриманих хлоруванням у розчині та суспензії (рис. 5.2). При однаковому вмісті хлору зразки, отримані шляхом гетерогенного хлорування ПВХ з набуханням, характеризуються вищою температурою розм'якшення та теплостійкістю, ніж зразки, хлоровані без набухання [29]. Відмінність у властивостях продуктів хлорування ПВХ, отриманих різнимиметодами, очевидно, пояснюється різним розподілом атомів хлору макромолекуле. У середньому теплостійкість ХПВХ вище за теплостійкість звичайного ПВХ на 20-40 ° С [30, 31].
Зі збільшенням вмісту хлору вище 65% лінійно збільшується опір розриву та вигину [26], але водночас зростає крихкість полімеру [32].
При хлоруванні ПВХ змінюються динамічний модуль, ударна в'язкість і повзучість при 80 і 100 ° С [33]. Так, в інтервалі температур від мінус 120 до плюс 120 °С динамічний модуль для ХПВХ завжди вищий, ніж для ПВХ [26]. Ударна в'язкість при хлоруванні ПВХ зменшується, особливо за вмісту хлору вище 65% [26]. Ці властивості ХПВХ також залежать від способу хлорування. При однаковому вмісті хлору зразки, одержані шляхом гетерогенного хлорування з набуханням, характеризуються нижчими ударною в'язкістю та повзучістю, ніж зразки, одержані хлоруванням без набухання [29].
Підвищену в'язкість розплаву ХПВХ пов'язують![34,35] з перебігом процесу дегідрохлорування та утворенням поперечних зв'язків, кількість яких із збільшенням вмісту хлору зростає.
Мал. 6.2. Залежність температури розм'якшення продуктів хлорування ПВХ у розчині (/) та в суспензії (2) від вмісту зв'язаного хлору.
ХПВХ має високу хімічну стійкість, особливо до хлорсодержащих продуктів [36]. У роботі [30] наведені хімічні сполуки (різні кислоти, луги, солі, органічні розчинники та гази), які не викликають руйнування цього матеріалу.
ХПВХ характеризується хорошими електроізоляційними властивостями [36], хоча в певних умовах набуває електронної напівпровідності [37]. Дипольні моменти ПВХ і ХПВХ лінійно залежить від вмісту хлору [38]. Пряма, що характеризуєцю залежність, перетинає вісь ординат у точці, що відповідає теоретичному вмісту хлору (86%) у -лі-тетрахлоретилене.
ХПВХ вогнестійкий [30] і має властивості, що самогасять [31], він непроникний для кисню [39].