Производство пенополивинилхлорида

Из трех существующих способов получения пенополивинилхлорида — сухим смешением компонентов в порошке, из пластизолей и каландрованием — первый является наиболее распространенным. По этому способу вначале приготавливают состав из компонентов в смесителе при 45-70°С, затем в порошкообразную смесь при 100 "С вводят пластификатор (в случае получения эластичных пенопластов) и охлаждают смеси до 30°С. Исходным сырьем служат эмульсионный ПВХ, газообразователи, метилметакрилат (ММА) и инициатор для полимеризации ММА.

Принципиально технологический процесс получения плит из жесткого пенопласта прессовым методом состоит из следующих стадий: приготовление прессовочных композиций, прессование, вспенивание заготовки, обрезка и упаковка (рис. 7.6).

В шаровую мельницу 1 загружают ПВХ, бикарбонат натрия, карбонат аммония, раствор динитрила азобисизомасляной кислоты (порофор ЧХЗ-57) в ММА и перемешивают при 45 °С в течение 18-20 ч. Ниже приведены нормы загрузки компонентов, масс, ч.:

ПВХ эмульсионный 100

ММА 25-28

Порофор (инициатор) 0,8-1,0

Карбонат аммония 10-16

Бикарбонат натрия 8

В процессе смешения в рубашку мельницы подают воду для охлаждения смеси до заданной температуры.

Композицию выгружают в циклон 2, а затем на вибросито 3. Для получения моно­литных заготовок просеянную композицию из емкости 4 прессуют в металлических пресс-формах, установленных на плитах гидравлического пресса 5, при 160-170 °С и давлении 18-30 МПа. Продолжительность выдержки примерно 1 мин на 1 мм толшины плиты. При прессовании происходит переход полимера в вязкотекучее состояние и разложение газообразователя. Поскольку при этом давление образующихся газов несколько ниже давления прессования, при охлаждении пресс-форм до 15- 20°С газы остаются в твердом полимере. Извлеченные из пресс-формы заготовки подают в камеры вспенивания 6 для получения плит пенопласта. Вспенивание прово­ится в атмосфере насыщенного пара или горячего воздуха при 98-100 °С в течение 1 -2 ч. Коэффициент вспенивания 2,6. После достижения заданных размеров штаты пенопласта охлаждают, а затем обрезают по краям.

Рис. 7.6. Схема производства плиточного жесткого пенополивииилхлорида: 1 — шаровая мельница; 2 — циклон; 3 — вибросито; 4 — промежуточная емкость; 5 — пресс; 6 — камера вспенивания

Беспрессовым методом массу, состоящую из эмульсионного ПВХ, пластификаторов (дибутилфталата и эфира метакриловой кислоты, способного полимеризоваться при нагревании) и инициатора, насыщают под давлением диоксидом углерода и выливают на конвейер. Нагреванием до 160-175 °С (с помощью токов высоког частоты и конвекционным теплом) массу вспенивают, охлаждают и нарезают блоки.