УДК 675

УДК 675.7

Курманбекова Э.Б., к.т.н., ассоц. проф. КазГАСА, г. Алматы.

Бейсекеева А.Д., магистрант гр. МТДО-13 КазГАСА, г. Алматы.

Исследование химических свойств поливинилхлорида и полиуретана

Искусственная кожа и натуральная кожа отличаются друг от друга, тем, что на основу искусственных кожи используется поливинилхлорид, сырой материал изготавливают из тканой основы и нанесенного покрытия пленочного поливинилхлоридов с разнообразными полиэфирами. Эластичностью поливинилхлорида являются разные смеси - пластификаторы (эфирные фталевой кислоты) – до 60 процентов. Смеси встраиваются в структуру полимера, и называются стабилизаторами, благодаря смесям искусственная кожа бывает устойчивой к действию солнечных лучей [1].

Винилхлориды — органические вещества, нет сильного неприятного запаха, прозрачный газ, хлор представляющие собой этилена.

Издания The 100 Most Important Chemical Compounds (Greenwood Press, 2007)[5] определили что, винилхлорид входит в сотню самых важных химических соединений, в процессе эксплуатации поваренная соль превращается в хлористый газ, называют гази органохлорином. Использование хлора делает поливинилхлорида отличным от других пластиков и делает опасным. В 1987 году в Дании запрещено использование кадмия в составе поливинилхлорида, и Европейское сообщество потребовало снизить до минимума использование вредных продуктов, однако кадмий часто заменяют свинцом, так, как что соединения кадмия токсичны, вызывают воспаление почек, жировое перерождение печени и сердца, кишечные кровотечения, обладают канцерогенным действием.[2]

Искусственную кожу проверили на разные физические и механические испытания по тесту Мартиндейла. Экокожи и винилискожи с ПВХ и с полиуретанами, которые применяются для изготовления мягкой мебели. По образцу перемещается круглый тестер, делающий порядка 60 тысяч круговых движений на протяжении 20 часов. После проведения теста экспертами оценивается устойчивость кожи к истиранию. Устойчивость кожи к механическим повреждениям определяется специальной установкой, которая «ездит» по образцу острием резца с усилием в 2 килограмма. После завершения теста, кожа визуально проверяется на наличие и характер царапин.

Индекс токсичности должен находиться в пределах 70 - 120 процентов. В производстве современных полимерно-текстильных изделий используются различные материалы и химические вещества, в связи с тем в воздух пододежного пространства могут мигрировать различные их компоненты. Мигранты могут оказывать кожно-раздражающее и местное аллергизирующее действие. Кожно-резорбтивное воздействие, зависящее от площади контакта изделия с кожей человека, также более выражено в связи с высокой проницаемостью кожных покровов.

Во время исследования определилось что формальдегид и остатки растворителей в винилискожах, использующихся для обивки мягкой мебели, будут постепенно испаряться в течение некоторого времени. В закрытых помещениях, где при помощи кондиционеров осуществляется повторная циркуляция воздуха внутри помещения, концентрация этих веществ может достичь уровней, достаточно высоких, чтобы вызвать у находящихся внутри помещения людей симптомы отравления. Разрушения пневмоцитов первого типа сопровождаются повышением проницаемости альвеолярной стенки для воды, макромолекул и форменных элементов крови. Содержащийся в отечной жидкости фибрин включается в процесс разрушения сурфактанта. Параллельно с разрушениями отмечаются нарушение кровообращения в толще слизистой оболочки дыхательных путей и диффузное повреждение эндотелия легочных капилляров, что приводит к изменению проницаемости эндотелиальной мембраны. При электронной микроскопии с большими увеличениями преобладают повреждение эндотелия легочных капилляров вплоть до его дегенерации, нарушение выстилки и разрыв клеток. В результате этого перемещение плазмы через стенку капилляра происходит патологическими путями через поврежденный эндотелий. [3]

Вторым по значению пленкообразователем, после поливинилхлорида, стоит класс полимеров, имеющих характерную уретановую группировку –NH–CO–O–. Для синтеза полиуретанов применяются диизоцианаты. Использование диизоцианатов различной химической природы (алифатические, ароматические, циклические) дает возможность получать полиуретаны различного строения, применение в качестве второго компонента различных полифункциональных соединений — от низкомолекулярных гликолей до олигомеров и сополимеров с гидроксильными концевыми группами — приводит к такому разнообразию окончательной химической структуры, какого не наблюдается ни в одном из других классов полимеров. Формальдегид в составе полиуретана тоже встречается. Нет материалов без синтетических волокон, которые заменяют натуральную кожу. Все синтетические материалы выделяют вредные факторы, которых влияют на организм человека. Полиуретаны выделяют меньше вредных веществ, чем поливинилхлорид, не имеют в составе тяжелые металлы, пластификаторы, стабилизаторы. Для защиты тканей и изготовления искусственной кожи разработаны технологии создания микропористых покрытий с повышенной влаго- и газопроницаемостью. Их получают методом коагуляции раствора. Материалы с микропористыми полиуретановыми покрытиями используют с повышенной эластичностью и механической прочностью, для обивки и отделки мебели, декоративного оформления помещений. [4]

Поливинилхлорид стоит дешевле, чем многие традиционные материалы, такие как натуральная кожа, ткани. Если считать затраты в целом (вредности), а не стоимость продукта из поливинилхлорида, традиционные материалы будут более экономичными.

Список использованной литературы

1. Гаврилова Ю.В., Рысева С.Н.«Анализ и прогноз развития текстильной промышленности», 2006. [1]

2. Автор: Валентина БОЙКО, к. т. н.,

Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, 2011

3. Андрианова Г.П., Полякова К.А., Фильчиков А.С., Матвеев Ю.С. Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственных кож. 2-е изд. М.: Легпромбытиздат, 2000. Т. 1. 304 с.; Т. 2. 384 с. [2], [3]

4. Справочник по искусственным кожам и пленочным материалам, 2002. 342 с. 5. Берлин А.А. Современные полимерные композиционные материалы (ПМК), Соросовский Обр. Журнал. 2005. № 1. С. 57-65.

6. Гальбрайх Л.С. Химические волокна, 2006. № 3. С. 42-48. [4]

7. Справочник по искусственным кожам и пленочным материалам. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 2002. 342 с.