Мономер винилхлорида (ВХМ) является основным материалом, из которого изготавливается ПВХ.
Современные технологии производства
Есть два метода получения ВХМ: прямое хлорирование и оксихлорирование. При прямом хлорировании этилен и хлор реагируют внутри реактора, содержащего катализатор, с образованием дихлорэтана (ДХЭ). Затем ДХЭ подвергается термическому крекингу с получением ВХМ при температуре в несколько сотен градусов Цельсия.
Оксихлорирование происходит, когда хлористый водород, полученный как побочный продукт термического крекинга ДХЭ, реагирует с этиленом в присутствии катализатора и воздуха (или кислорода), и снова получается ДХЭ. ДХЭ из процесса оксихлорирования дегидратируется и затем подвергается термическому крекингу (вместе с ДХЭ из процесса прямого хлорирования), получается ВХМ. Эти два метода обычно комбинируются.
Старые технологии производства ВХМ
Исторически ВХМ производился не из дихлорэтана, а в результате реакции ацетилена с HCl в присутствии катализатора хлорида ртути. Промышленность потратила несколько десятилетий на отход от этой технологии, поскольку существовал сильный экологический стимул к прекращению использования катализаторов на основе ртути. Сегодня этот процесс практически отсутствует за пределами Китая, где доступность относительно дешевого местного угля делает этот процесс экономически привлекательным. Из-за экологических проблем зависимость Китая от угля, вероятно, миновала пик, но интерес к углю сохраняется там, где запасы нефти ограничены или потенциально недостаточны.
Осторожность при работе с ВХМ
Следует соблюдать осторожность при обращении с ВХМ и его хранении. В основном потому, что это легковоспламеняющийся и потенциально взрывоопасный газ (например, более легкий бутан). Но еще и потому, что при вдыхании он является сильным наркотиком (например, хлороформом). Фактически, в 1950-х годах ВХМ был испытан как потенциальный анестезирующий газ для медицинских применений. Однако исследования, проведенные в 1970-х годах на рабочих на заводах по полимеризации ПВХ, показали, что ВХМ является канцерогеном, а значительное воздействие в течение длительного периода может вызвать редкую форму рака, известную как ангиосаркома (рак кровеносных сосудов печени), если имеется значительное воздействие в течение длительного периода. Как только промышленность обнаружила эту связь, были приняты серьезные меры по снижению уровня воздействия на персонал отрасли.
Все производственные процессы, связанные с использованием ВХМ, сегодня имеют закрытую форму, а все личные воздействия избегаются и тщательно контролируются. Рабочие регулярно проходят тестирование даже на самые низкие уровни воздействия, и с тех пор, как был изменен процесс производства ПВХ, не было случаев возникновения ангиосаркомы, связанной с воздействием ВХМ. Помимо потенциальной воспламеняемости при выбросе в открытую атмосферу ВХМ представляет небольшую угрозу для здоровья человека, поскольку он быстро рассеивается и деградирует при воздействии нормального дневного света.
Еще одна угроза для здоровья человека — это перенос микроскопических количеств остаточных химикатов из упаковки в продукты питания. Сегодня это строго регулируется, и частично это касается ПВХ. Во время полимеризации практически весь ВХМ перерабатывается в инертные полимерные цепи, из которых состоит ПВХ-пластик. Тем не менее, крайне низкие уровни остаточного неполимеризованного ВХМ могут оставаться в полимере и в конечном итоге мигрировать в пищевые продукты из упаковки из ПВХ. Однако это происходит только на уровнях, которые органы здравоохранения считают полностью безвредными и которые соответствуют стандартам стран, использующих данные материалы.
Регулирование миграции ВХМ основано на тестах независимых токсикологов. В 1993 году пятилетнее итальянское исследование под руководством профессора Чезаре Мальтони, директора Института онкологии Болоньи, изучило влияние на здоровье крыс, получавших минеральную воду из бутылок из ПВХ (которые содержали низкие уровни ВХМ) по сравнению с водой из пластиковых бутылочек, стеклянных бутылок. Во время тестов не было заметных различий в продолжительности жизни, весе и общем состоянии здоровья животных и, что немаловажно, заметных различий в развитии опухолей.
Транспортировка ВХМ
Транспортировка ВХМ представляет те же риски, что и транспортировка других горючих газов, таких как пропан, бутан или природный газ. В РФ транспортировка ВХМ не имеет необходимости ввиду собственного производства мономера заводами-производителями ПВХ.