История появления и использования ПВХ
Когда мне было три года, мне купили первую зубную щетку. В школе на моей парте красовался перламутровый пенал. В институтской кафешке стояли белые ажурные стулья. И все это было изготовлено из пластика или поливинилхлорида – одного из лучших подарков человечеству от химической промышленности.
Кто, когда и для чего изобрел пластик?
Поливинилхлорид был открыт в 1835 году французским химиком Реньо, однако сам ученый не смог ни растворить полученный порошок, ни соединить его с чем-либо и, сделав записи, завершил исследования. Ф.Клатте в 1912г получил новый полимер, а в 1913г в Германии оформил патент на производство ПВХ. Первоначально промышленному изготовлению пластика помешали события I мировой войны, но в 30-х годах немецким объединением BASF были выпущены тонны полихлорвинила, из которого начали изготовление буквально всего: от бутылочек для новорожденных до деталей для автомобилей. Одновременно с немцами разработкой поливинилхлорида занимались американские химики. У.Силон предложил делать из ПВХ шторы для ванн.
После II мировой войны пластик превратился в массовый материал для всевозможных пленок и покрытий, труб и профилей. Патенты на первые оконные конструкции были получены в США и Германии.
ПВХ – один из самых ранних искусственных материалов. В процессе внедрения в быт и строительство он претерпевал различные изменения. Первые оконные рамы, называемые пластиковыми, на самом деле представляли собой металлическую основу, покрытую слоем мягкого полимера снаружи. Твердый поливинилхлорид, усиленный деревянными или металлическими вкладышами, появился позже. Первые квартиры с окнами из твердого пластика датируются 1959 годом.
Когда в Московском Кремле заинтересовались ПВХ?
Москва «прониклась» инновационной идеей, когда супруга московского мэра Ю.Лужкова Елена Батурина сделала выбор в пользу производства изделий из пластмассы. Несмотря на то, что Батурина – талантливый предприниматель и самостоятельный игрок в мире бизнеса, многие считают, что идея выпускать изделия из ПВХ принадлежит Лужкову – бывшему сотруднику лаборатории НИИ пластмасс, начальнику отдела в Министерстве советской химической промышленности и генеральному директору «Нефтехимавтоматики».
Тем ни менее в 1998г компания «Интеко» во главе с Батуриной выиграла тендер на производство пластиковых стульев. Восемьдесят тысяч сидений были предназначены для Лужников. Выпускаемая «Интеко» пластиковая посуда расходилась в сети «Русских бистро», а одноразовую рюмку считают изобретением компании. Обрастая различными слухами, производство Батуриной получило широчайшую известность, а изготовители пластика поставили перед собой задачу «догнать и перегнать».
Усовершенствованием ПВХ занялась отечественная наука. На основе смешения полимеров с целевыми и технологическими добавками возникли многообразные композиционные материалы. На производствах установили мощные скоростные высокопроизводительные смесители, управляемые программно. Широкое распространение получили дискретно-непрерывные технологические системы, управление процессами смешения композиций полихлорвинила были поручены ЭВМ.
Разработан и изготовлен в лаборатории
Полихлорвинил называют по-разному. Его именуют и винил, и виннол, и луковил. Производители из Германии назвали свою торговую марку Vestolit (вестолит) GmbH & Co. Санкт-Петербургская компания Norvikboat (норвик) производит надувные лодки из ПВХ, химики называют пластик сумилитом, ниппероном, джеоном и представляют его как бесцветную прозрачную пластмассу, известную в мире под аббревиатурой PVC.
На языке ученых, ПВХ – это термопластичный полимер [-CH2-CHCl-]n, стойкий к щелочам, различным кислотам и растворителям. Вещество не горит на воздухе, выдерживает температуру от минус 15ºС до плюс 65ºС.
Плотность поливинилхлорида колеблется в пределах от 1,35 г/куб.см до 1,43 г/куб.см. В зависимости от теплостойкости полимер переходит в стеклообразное состояние при 75ºС - 105ºС и плавится при 150ºС - 220ºС. При температуре выше 110ºС он начинает разлагаться с выделением HCl (хлористого водорода).
Пластик нельзя растворить ни в воде, ни в спирте. Для этой цели понадобится, например, циклогексанон (маслянистая жидкость с запахом мяты и ацетона). ПВХ устойчив к действию бензина и керосина.
Материал довольно прочен. При испытаниях на растяжение он выдерживает до 50 МПа, а на изгиб – до 120 МПа. Среди его преимуществ высокое удельное сопротивление и, соответственно, низкая электропроводность.
Хороший полимер – чем не праздник
Витрины гипермаркетов пестрят яркими изделиями из пластмассы. Достаточно стиральных тазиков и рыбацких спиннингов, чтобы поднять настроение супружеским парам. Ни один ребенок не может равнодушно пройти мимо полок с игрушками.
Применение ПВХ намного шире, чем может показаться на первый взгляд. Сегодня не найдется ни одной отрасли, где не используется полимер. Незаменим он в авиастроении, медицине и даже в сексиндустрии. Из пластика изготовляют изоляцию проводов и кабелей, трубы и шланги, пленки и натяжные потолки, искусственную кожу и линолеум, обувные пластикаты, мебельную кромку, грампластинки, уплотнители в холодильниках, оконные и дверные профили.
Систематические работы, как ученых, так и производителей привели к появлению нового сырья и машин для создания окон. Достигнут срок службы пластиковых окон, превышающий срок функционирования деревянных. Большое внимание уделено экологии, стойкости к атмосферным воздействиям, звуко и тепло-изоляции, легкости в уходе, возможности изготовления конструкций самых оригинальных форм. При помощи оксида титана и различных стабилизаторов достигнуты высокие эксплуатационные показатели.
Сегодня из ингредиентов, используемых при производстве пластиковых профилей, исключены тяжелые металлы, соли кадмия, свинца. В полимер добавляют безвредные соединения цинка и кальция. Чтобы сделать пластик привлекательным снаружи, его красят специальными акриловыми красками и ламинируют (окутывают) декоративными пленками.
