Пластиковые окна в УфеПВХ - уникальный и безопасный материал Н.Р. Прокопчук доктор химических наук, профессор,
заведующий кафедрой технологии нефтехимического синтеза и переработки полимерных материалов Белорусского государственного технологического университета (г. Минск) До потребителей изделий из поливинилхлорида (ПВХ) в последние годы всё чаще и чаще через СМИ пытаются доводить необъективную информацию об экологии этого полимера. При этом, к сожалению, «зелёные», руководствуясь больше эмоциями, чем научными аргументами, выглядят невежественными, а производители столярных изделий из дерева и металлов, мягко говоря, необъективными. Однако, это очевидно лишь для узкого круга специалистов, занимающихся синтезом и переработкой полимеров. На массового пользователя продукции из ПВХ такая «информация» действует удручающе, а потенциального покупателя отпугивает. Поэтому, уважаемые читатели, я счёл необходимым дать вам достоверную информацию о свойствах и областях применения ПВХ.
Общеизвестно, что химическое строение любого вещества полностью определяет его свойства. Влияние этих свойств на человека может быть полезным или вредным и зависит от интенсивности воздействия вещества на организм, а также от индивидуальных особенностей человека. Например, метанол (СН3ОН) является ядом, смертельная доза которого составляет 40-60 мл. Приём этанола (СН3–СН2–ОН) в такой дозе рекомендуется многими кардиологами мира, хотя доза в 500 мл и выше может оказаться смертельной. Поливинилхлорид имеет следующее химическое строение: Н Н | | - С - С - | |
Н Cl n Формула его повторяющегося звена отличается от формулы звена полиэтилена Н Н | | - С - С - | | Н Н n только тем, что один атом водорода замещён на атом хлора. Вот этот атом хлора и придаёт уникальные свойства поливинилхлориду по сравнению с полиэтиленом: бóльшую жёсткость, прочность, теплостойкость, химическую стойкость, малую теплопроводность, низкую влагопроницаемость, хорошую атмосферостойкость и микробиологическую устойчивость, ограниченную горючесть, долговечность при повышении плотности материала в 1,4 раза. Атом хлора очень прочно с помощью химической связи C—Cl связан со скелетом макромолекулы. Кроме того, соседние полимерные цепи, находясь на расстоянии друг от друга в несколько ангстрем, взаимодействуют между собой, образуя весьма устойчивые структурные образования. Эти взаимодействия у поливинилхлорида в несколько раз сильнее, чем у полиэтилена за счёт образования дополнительных межмолекулярных водородных связей H···Cl (атомы водорода и хлора одной полимерной цепи взаимодействуют с атомами хлора и водорода другой цепи). Поэтому в обычных условиях проживания человек атом хлора не может оторваться от полимерной молекулы ни в атомарном виде (Cl), ни в молекулярном (Cl2), ни в виде хлористого водорода (HCl). В результате поливинилхлорид абсолютно безвреден для человека и применяется во многих областях его жизнедеятельности в огромных масштабах: по объёму мирового производства ПВХ занимает третье место после полиолефинов (полиэтилен и полипропилен) и стирольных пластиков. Поливинилхлорид применяется, например: - в медицине: упаковка лекарств, эластичные медицинские инструменты (катетеры, бужи пищеводные, трахеотомические трубки, системы для взятия и переливания крови), изделия внешнего протезирования (ортопедические вкладки, искусственные ушные раковины и др.);
- в пищевой промышленности: плёнки для упаковки мороженного мяса, овощей, фруктов; фольга с покрытием из ПВХ для упаковки плавленых сырков; гибкие армированные шланги для перекачки и слива минеральной воды, соков, алкогольных напитков с содержанием спирта до 25%, молока, уксуса и др.);
- в кожгалантерейной и обувной промышленности: искусственная кожа для плащей, курток, обуви, перчаток, сумок, головных уборов, обложек книг, папок и т.п.;
- в строительстве: линолеум, окна ПВХ, двери, плинтусы, трубы для горячего и холодного водоснабжения.
Этот перечень областей применения ПВХ можно было бы продолжать очень долго. Относительная дешевизна, доступность сырья, возможность регулирования свойств в широких пределах способствует постоянному увеличению производства ПВХ в развитых странах мира, таких как США, Германия, Япония, Великобритания и др. На все изделия из ПВХ в этих странах выдаются соответствующие санитарно-гигиенические сертификаты. Таким образом, при эксплуатации изделий из пластифицированного ПВХ (например, линолеум) при температурах до 50°С и непластифицированного ПВХ (например, оконные и дверные блоки) при температуре до 80°С из них не выделяется никаких веществ, а поэтому они являются абсолютно безвредными для любого живого организма. В процессе переработки ПВХ в конкретные изделия требуется перевод твёрдого материала в пластическое или вязкотекучее состояние. Это достигается его нагреванием до 150-200°С. При таких повышенных температурах основная доля межцепных связей уже разрушена, макромолекулы могут перемещаться друг относительно друга, материал переходит в вязкотекучее состояние, необходимое для переработки в изделие. Колебания C—Cl связи сильно возрастают по амплитуде, связь ослаблена. В результате при 150°С начинается медленное, а с повышением температуры — всё более быстрое выделение HCl из ПВХ, связанное с разрывом связи C—Cl. ПВХ начинает желтеть, а при высокой степени деструкции становиться коричневым (дегидрохлорирование сопровождается образованием двойных сопряжённых связей). Для предотвращения разложения ПВХ в него вводят мощную систему стабилизаторов: один компонент (фосфид свинца, карбонат свинца, соли кальция и цинка) выполняет роль акцептора HCl, выделяющегося из ПВХ, другой (производные фенола, карбамида, органические фосфаты и прочие) выступает в качестве антиоксиданта, третий (производные бензофенолов, бензатриазолов и т.п.) поглощает ультрафиолетовые лучи, преобразуя их в тепло. Эта система стабилизаторов предохраняет ПВХ от разложения в условиях переработки при повышенных температурах, а также способствует увеличению срока службы изделий при эксплуатации. При этом в состав стабилизирующей системы входят малотоксичные нелетучие вещества с низкими коэффициентами диффузии, не способные в условиях эксплуатации изделий «выходить» из жёсткой полимерной ПВХ матрицы изделия. Малотоксичные вещества если и вымываются или испаряются, то в ничтожно малых, нерегистрируемых количествах, не способных оказать какого-либо отрицательного воздействия на живой организм. Таким образом, при соблюдении технологии синтеза и переработки ПВХ, которые регламентируются соответствующими техническими условиями на производстве, изделия из ПВХ не представляют никакой опасности как для человека, так и для любого другого живого организма. Безвредность окон и дверей из ПВХ-профилей гарантируется уровнем определённых показателей, заложенных в стандартах для контроля, например, в немецких гарантиях качества RAL-GZ 716/1 на пластмассовые оконные профили (1998 г.). Опыт эксплуатации окон и дверей из ПВХ в Германии и линолеума в миллионах квартир многих стран мира в течение нескольких десятилетий не выявил каких-либо отрицательных воздействий ПВХ материалов на человека или животных. ПВХ, созданный и широко используемый человеком в XX столетии, объективно, в силу своей химической природы, призван служить ему ещё долгие годы.
|
|
