Tiểu luận: Tổng hợp PVC

Tiểu luận: "Tổng hợp PVC" này sẽ đưa ra những khái niệm cơ bản nhất về polyme nói chung và PVC nói riêng; giới thiệu một số quá trình sản xuất khác nhau, lựa chọn một quá trình sản xuất phù hợp với điều kiện của Việt Nam; đồng thời cũng đưa ra một số thông tin mới cập nhật và một số tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực sản xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Tổng hợp PVC TỔNG QUAN Trong thập niên 1930 ÷ 1940 bắt đầu phát triển nhiều loại nhựa dẻoquan trọng trong đó có nhựa polyvinyl clorua (PVC). Sau Chiến tranh th ếgiới thứ hai polyme tổng hợp đã làm cuộc cách mạng trong lĩnh v ực v ậtliệu. Những polyme này có giá thành tương đối rẻ, tính ch ất có th ể đi ềuchỉnh trong một giới hạn rộng và trong nhiều mục đích sử dụng ưu vi ệthơn những loại vật liệu cổ truyền. PVC là một polyme tổng hợp từ vinyl clorua monome (VCM) theophản ứng trùng hợp. Số mắt xích trong phân tử PVC khoảng 700 ÷ 1500monome. Các monome này liên kết tạo thành một mạch duy nhất. Nh ữngmạch này rất mềm dẻo. Ngày nay, PVC được sử dụng rất rộng rãi do nócó rất nhiều công dụng. PVC có thể được sử dụng làm màng, t ấm ch ấtdẻo, chất dẻo đúc bằng áp lực, keo dán, s ơn…Tuy nhiên PVC cũng có m ộtsố điểm hạn chế như kém bền nhiệt, chỉ sử dụng tốt trong phạm vi nhiệtđộ khoảng 60÷ 700C, khả năng hoà tan trong các dung môi kém, khi gia côngcó khí HCl thoát ra gây ra ăn mòn thiết bị và ô nhiễm môi trường. Trước như cầu về PVC của thế giới và Việt Nam đang tăng mạnhthì việc nghiên cứu để có những ứng dụng công ngh ệ mới trong ngành sảnxuất PVC có một ý nghĩa hết sức quan trọng. Ở Việt Nam, ngành sản xuấtvà ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ cao còn tương đối mới mẻ. Donhững nguyên nhân chủ quan và khách mà số lượng các nhà máy sản xuấtchất dẻo hiện có không nhiều và chưa đáp ứng được nhu c ầu v ề ch ất d ẻotrong nước. Tiểu luận này sẽ đưa ra những khái niệm cơ bản nhất về polyme nóichung và PVC nói riêng. Giới thiệu một số quá trình sản xu ất khác nhau vàlựa chọn một quá trình sản xuất phù hợp với điều kiện của Việt Nam đồng 1thời cũng đưa ra một số thông tin mới cập nh ật và một s ố ti ến b ộ côngnghệ trong lĩnh vực sản xuất. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NHỰA PVC Nền công nghiệp chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong các ngànhkinh tế quốc dân kể cả lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ, đại dương và cả trongđồ dùng sinh hoạt hàng ngày. Trong các loại chất dẻo PVC thuộc loại ph ổbiến và được sử dụng nhiều nhất. Tổng sản lượng PVC luôn đứng đ ầutrong các loại chất dẻo, nhựa PVC có nhiều tính chất ưu việt có th ể đápứng dược yêu cầu ngày càng cao của khoa học kỹ thuật và đời sống.Nguồn nguyên liệu để sản xuất ra chất dẻo tương đối dồi dào nh ư dầumỏ, than đá và khí thiên nhiên… Mặt khác chất dẻo còn có thể gia công dễ dàng và nhanh chóng hơnso với kim loại, dẫn đến máy móc thiết bị đơn giản và tiết kiệm. PVC làmột hợp chất cao phân tử được sản xuất bằng phương pháp trùng hợpvinylclorua (VC).Năm 1835 lần đầu tiên Reguanlt điều chế được PVC bằng ph ương pháp xửlý diclo etylen với dung dịch kali hydroxit. Năm 1872 Baun lần đầu tiêntrùng hợp được VC bằng phương pháp ống nghiệm kín dưới tác dụng c ủaánh sáng. Thí nghiệm này tiếp tục được Ostremislenky nghiên cứu và côngbố đầy đủ vào năm 1912. Tuy nhiên polyme mới này vẫn chưa được đưavào sản xuất công nghiệp, do rất khó gia công thành s ản ph ẩm cho đ ến khiW.L Semon phát hiện ra rằng khi đun nóng PVC với trily photphat ở 150 0Cthu được một khối đồng chất giống cao su ở nhiệt độ thường sau này đượcgọi là PVC hoá dẻo. Lúc đó PVC mới trở thành một chất d ẻo đ ược quantâm hàng đầu trong lĩnh vực công nghiệp. 2 Vào những năm trước và sau chiến tranh thế giới thứ II, PVC hoá dẻođã được sử dụng khá rộng rãi vào những năm của thập kỷ 60, PVC cứng(PVC không trộn lẫn chất hoá dẻo) bắt đầu được nghiên cứu và sử dụng ởĐức, Anh, Mỹ vào những năm tiếp theo PVC được nghiên cứu chủ y ếukhông phải cấu trúc phân tử mà là cấu trúc ngoại vi phân t ử được tạo ratrong quá trình trùng hợp như kích thước hạt, hình dạng, độ xốp, sự phânbố kích thước… Do các yếu tố này ảnh hưởng đến các đặc tính gia công vàchế tạo polyme. Đầu năm 1970 PVC được sản xuất với một lượng lớn ở nhiều nướcvà cũng tại thời điểm này PVC cạnh tranh với polyme etylen (PE) đ ể giànhvị trí hàng đầu về vật liệu chất dẻo của thế giới. Từ năm 1986 mức tiêu thụ PVC trên thế giới tăng hàng năm là 4%đặc biệt tại khu vực Đông Nam Á mức tăng 7% và nó vẫn ti ếp t ục pháttriển trong thời gian tới. Bảng 1: Số liệu mức tăng trưởng sản lượng PVC trên toàn thế giới (Tổng sản lượng trên thế giới , đv: Triệu tấn) Năm 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 1997Triệu tấn 3,0 6,0 8,1 12,0 15 20,7 23,5 > 25 Sở dĩ PVC có mức tăng trưởng lớn như vậy là do có nhiều ưu điểmnhư: ổn định hoá học, dễ gia công, tạo ra nhiều sản phẩm thông dụng vànguồn nguyên liệu tương đối dồi dào. Tuy nhiên bên cạnh tính ưu việt,PVC còn có nhược điểm như: chịu nhiệt kém (< 80 0C), độ hoà tan dung môikém trong khi gia công có khí HCl thoát ra Mức tiêu thụ và phân phối n ...