Поливинилхлорида свойства: где применяют и как получают материал, температура плавления

Содержание

Поливинилхлорид, что это такое и где его используют

Что представляет собой поливинилхлоридОтнести такое химическое вещество, как поливинилхлорид в категорию полимеров сможет любой, кто изучал химию. Несколько сложнее будет сразу назвать присущие этому химическому соединению свойства. Но основные качества поливинилхлорида не будут существенно отличаться от аналогичных, которые присущи большинству полимеров.

Химическая природа вещества

Очень часто сокращенное обозначение описываемого полимера выглядит как ПВХ, хотя так же в обиходе присутствуют и такие характерные названия, как винил, полихлорвинил. Уже эти сокращения отражают ту химическую формулу, которая и образует этот материал. На практике, в то же время, используют и некоторые другие обозначения – виннол, вестолит, сумилит и другие. Так что же на самом деле можно ответить по поводу вопроса – поливинилхлорид, что это такое?

Химическая формула вещества выглядит как «-Ch3-CHCl-».

Исходя из химической формулы, при температуре 110-120 °С из вещества активно выделяется хлористый водород (HCl). При этом, как такового горения не наблюдается. Изменение формы и структуры вещества можно назвать скорее разложением. Характерно, что при утилизации под действием высокой температуры, поливинилхлорид образует канцерогены (фосген, диоксины), которые оказывают вредное воздействие на окружающую среду.

Пленка из поливинилхлорида

Среди основных химических свойств поливинилхлорида можно выделить такие характерные показатели:

  • химическая нейтральность к взаимодействию: вода, спирты, органические углеводороды;
  • устойчивость к химическим соединениям: кислоты, щёлочи, растворы солей;
  • проводимость электрического тока – диэлектрик.

По отношению к температурным колебаниям, можно отметить относительно высокую стойкость к высоким температурам – до 65 °С, но при отрицательных температурах материалы, изготовленные из ПВХ, приобретают некоторую хрупкость.

Основные физические показатели настоящего полимера имеют различные значения, в зависимости от способа получения и сферы применения конечного продукта.

Можно сравнить некоторые свойства на примере жесткой и пластичной разновидности материала, которые применяют в различных условиях:

  • плотность, г/см3 – 1,35-1,43 для винилпласта и 1,18-1,30 – для пластиката;
  • модуль упругости при растяжении, МПа – 2600-4000 и 7-8 соответственно;
  • относительное удлинение, % – 5-44;
  • прочность при растяжении (сжатии), МПа – 40-70 (60-160) для винилпласта, 10-25 (6-10) – для пластиката.

Как видно из приведенных сведений, область применения поливинилхлорида может быть самая широкая, поскольку материалу можно придать свойства, необходимые для производителя.

Трубы из поливинилхлорида

Разновидности материала

Среди основных разновидностей поливинилхлорида можно назвать такие известные марки:

Для группы винилпластов

Эта группа полимера в своём составе использует сразу несколько компонентов, которые оказывают необходимое влияние на конечные свойства:

  • парафины и воски увеличивают текучесть материала;
  • эластомеры повышают ударную вязкость;
  • термостабилизаторы, цветостабилизаторы повышают сопротивление действию высоких температур и прямых солнечных лучей.

Названные свойства позволяют изготавливать тару для пищевых и промышленных продуктов, трубы, строительные материалы. Эти материалы могут приобретать как конечную объёмную форму, так и легко подвергаться любой обработке – от механического воздействия до склеивания или литья.

Для группы пластикатов

В состав материала вводятся пластификаторы, которые придают поливинилхлориду необходимую пластичность, возможность удлиняться. Эти свойства активно используются при изготовлении изоляции проводов и кабелей, полимерных плёнок.

Особенности применения на практике

Развитие техники и технологий позволили под другим углом взглянуть на описываемый полимер, и ответить на вопрос поливинилхлорид, что это такое. Несмотря на ощутимое преимущество некоторых полимеров перед поливинилхлоридом, этот материал находит в последнее время всё новое применение.

Винипласт, наряду с использованием в качестве материала для хранения пищевых материалов, активно используется в строительстве.

Наиболее распространённым примером применения является изготовление оконных рам и дверей, известных под общим названием – ПВХ. Также широко используется поливинилхлорид в качестве исходного материала для изготовления водопроводных, вентиляционных труб, облицовочного материала.

Пластикаты имеют ещё более разветвлённую структуру изделий благодаря отличным физико-химическим свойствам. Так, при изготовлении сложных технических изделий этот материал удачно применяется в качестве уплотнителя.

Изделия из поливинилхлорида

В последнее время всё активнее эта разновидность полимера используется в качестве недорогого заменителя кожи. Так называемая искусственная кожа обладает не только необходимой прочностью, но и является достаточно гладким и блестящим материалом. В тоже время необходимая пластичность используется при производстве линолиумов, шлангов.

Широко применение пластичного поливинилхлорида в медицине. Из этого материала изготавливают трубки, используемые при переливании крови, изготовлении некоторых систем и инструментов.

В качестве заключения

Наибольшую известность поливинихлориду принесли носители звука – грампластинки. Однако с тех пор разработано и внедрено множество самых различных материалов. Свойства поливинилхлорида позволяют наделять его необходимыми свойствами. К примеру, дополнительное хлорирование позволяют поднять температуру воспламенения до 482 °С, а значит сфера использования материала может ещё больше быть расширена.

Подтверждением этого явления можно назвать применение поливинилхлорида в качестве донора хлора. Это явление широко используется в пиротехнике.

Панели из поливинилхлорида

В этой статье предлагаем познакомится с одним из самых распространенных полимеров – поликарбонатом.

Поливинилхлорид (ПВХ): основные свойства и применение

Поливинилхлорид (ПВХ): основные свойства и применение

 

Сокращенно поливинилхлориды называют ПВХ, это полимеры, которые синтезированы искусственным способом, они имеют высокую термопластичность. Чтобы полимеризовать эти материалы применяются различные подходы, в результате можно получить самые разные виды продукции, которые имеют разные свойства и применяются в соответствующих сферах деятельности. Можно выделить два основных типа материалов из поливинилхлорида:

 

* пластифицированный;

* непластифицированный.

 

В первом случае применяются обозначения PVC-F, PVC-P, FPVC, а во втором случае PVC-R, PVC-U, RPVC.

 

Поливинилохлорид имеет следующие физические свойства:

 

* цвет материала белый;

* абсолютно нет запаха;

* отсутствует вкус;

* обладает повышенной прочностью;

* отличные диэлектрические свойства;

* основная формула (-СН2-CHCl-)n, где n — это полимеризация.

 

Поливинилхлорид может отлично выдерживать воздействие воды, при этом не растворяться, он не боится масел, спиртов, кислот и щелочей. Материал хорошо растворяется в ацетонах, в аромарастворителях. ПВХ может соединяться с пластифицирующими компонентами, а также с окислителями и другими веществами, являясь очень устойчивым к ним. Он практически не горит, и в стройке занимает очень важное место, за счет теплоустойчивости имеет высший класс. При большом нагревании происходит разложение на разные компоненты.

 

Среди физико-химических свойств выделяются:

 

* если температура увеличивается до 1100 градусов, материал может самовоспламеняться;

* при 500 градусах происходит простое воспламенение;

* материал имеет плотность 1,34 г/см3;

* стеклование происходит при температуре 70 — 80 градусов.

 

Поливинилхлорид и его экологические показатели

 

Это малотоксичные материалы, дыхательная система не подвержена негативному воздействию, не воздействует он и на слизистые и на глаза. По государственным стандартам предельная концентрация, которая может быть в воздухе в закрытом помещении, не превышает 6 мг/м3. Если на поверхности осядет пыль от поливинилхлорида, она может легко возгораться, а при достижении высокой температуры произойдет разложение на хлористый водород и углерода окись. Эти вещества опасные для человеческого организма.

 

Аморфный материал может быть представлен в виде блоков или суспензии. PVC-S – суспензия, которая имеет узкое молекулярно-массовое распределение, компоненты не ветвятся, имеют чистые химические свойства. Среди физических свойств можно выделить эффективное поглощение воды, термоустойчивость, светоустойчивость и отличные диэлектрические свойства. PVC-E эмульсионный материал, который имеет достаточно большое количество примесей, диэлектрические свойства. Если температура не превышает 60 градусов, то поливинилхлорид может быть в эксплуатации долгое время. У разных материалов характеристики могут отличаться. Суспензия имеет абсолютно другие диэлектрические свойства, и они по сравнению с остальными материалами являются более выраженными. Непластифицированный поливинилхлорид не взаимодействует с маслами, кислотами и бензином, при нагревании в различных растворителях может разлагаться.

 

Такой материал появился недавно, он был получен при воздействии солнца на винилхлорид. В 1930 году в промышленности он появился благодаря немецким ученым. Это базовые полимеры, которые просто необходимы для промышленной сферы деятельности и в жизнедеятельности человека. Получается при соединении хлора и нефти, где оба компонента представлены в определенных процентах. Используется метод электролиза поваренной соли, хлор взаимодействует с этиленом. Хлор получается из растворенной поваренной соли, когда заряд электричества подается на электрод.

 

Параллельно из нефтяной продукции получается этилен, крекинг, в результате чего в один реактор заливаются два компонента, образуется хлорид этилена и его можно преобразовать в винилхлорид, после полимеризации образуются готовые продукты. Эта цепочка очень длинная и если посмотреть на нее, то она представлена в виде гранулята, который имеет дополнительные добавки, чтобы достичь необходимых свойств. В коммерции это общие требования, полимер сегодня стоит на следующей ступени после полиэтилена. Универсальный поливинилхлорид незаменим для производства и изготовления медицинских изделий, оборудование, рам окон и т.д.

 

Основные сферы использования поливинилхлорида

 

1. Медицина

Медицинские изделия изготавливаются из нетоксичных материалов, которые соответствуют международным стандартам, ПВХ как раз к таким относится. Немаловажным моментом является химическая стабильность.

 

2. Автомобильный транспорт

В автомобильном деле поливинилхлорид используется достаточно широко, изготавливаются уплотнители, изоляционные провода, дверные подлокотники и многое другое. Эти изделия долговечные и прослужат достаточно большой срок. За счет использования изделий из ПВХ автомобиль становится легким, но прочность остается такая же, расход топлива меньше.

 

3. Строительная сфера деятельности

ПВХ в этой сфере не только популярный, но и очень востребован. В строительной сфере материал имеет ряд преимуществ:

 

* устойчив к износам и имеет хорошую прочность;

* жесткость и огнеупорность;

* можно применять в любую погоду;

* антикоррозия и легкость.

Сам по себе материал не возгорается, поэтому позволяет снизить пожаробезопасность в любом помещении

 

4. Изготовление игрушек

 

В производство выпускается огромное количество игрушек от кукол до бассейнов. Поливинилхлорид применяется для изготовления мягких игрушек, поэтому их можно считать безопасными и не бояться за здоровье детей при контакте с ними.

 

Очень востребованный полимер для изготовления упаковок, которые бывают гибкими, пленочными, жесткими и другими.

Поливинилхлорид — Википедия

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +66 °C.

Химическая формула: [−CH2−CHCl−]n. Международное обозначение — PVC (от англ. polyvinyl chloride).

Физические и химические свойства

Молекулярная масса — 9—170 тыс. Да. Плотность — 1,35—1,43 г/см³. Температура стеклования — 75—80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C). Температура плавления — 150—220 °C. Теплопроводность — 0,159 Вт/м·К. Трудногорюч. При температурах выше 110—120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl[1].

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Предел прочности при растяжении — 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 1012—1013 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц) — 3,5.

Тангенс угла диэлектрических потерь порядка 0,01—0,05.

Получение

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

Применение

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), плёнок, плёнок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства «виниловых» грампластинок, профилей для изготовления окон и дверей.

Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых и профессиональных холодильниках, вместо относительно сложных механических затворов. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя.

Моющиеся обои покрываются плёнкой из ПВХ с лицевой стороны, для того, чтобы сделать их непромокаемыми.

Также находит широкое применение в пиротехнике как источник хлора, необходимого для создания цветных огней.

Широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек. Слоем ПВХ покрыта металлическая сетка восьмиугольника, где проводят соревнования по MMA. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс.

Поливинилхлорид используется в производстве трикотажных рабочих перчаток для нанесения различных рисунков на трикотажную основу. ПВХ-рисунок на перчатке позволяет обеспечить хороший захват при выполнении различных работ, предотвращает процесс скольжения, увеличивает износостойкость продукции.

Поливинилхлорид используется для производства хлорированного поливинилхлорида, обладающего самыми высокими характеристиками огнестойкости и самой высокой температурой воспламенения (482 °С) среди термопластов.

Также поливинилхлорид находит широкое применение в производстве покрытия колёс и роликов, например для скейтбордов. В сравнении с полиуретаном в этом качестве отличается гораздо большей износостойкостью, но меньшей упругостью и, как следствие, — меньшим комфортом езды.

Недостатки

Длительное воздействие ультрафиолета, например при попадании прямых солнечных лучей, на изделия из ПВХ может привести к фотодеструкции, вследствие чего изделие теряет эластичность и прочность. Для предотвращения данного явления в состав ПВХ вводят светопоглощающие красители, что позволяет ограничиться деградацией тонкого слоя, толщиной около 0,05 мм, который изменяет свой цвет (процесс «отбеливания», «выгорания»). Также, одежда из ПВХ не подлежит стирке и сухой чистке. После стирки ткань «задубеет», а после химчистки появится дефект «раздублирования».

  • Чистый порошкообразный поливинилхлорид

  • Пластинки из ПВХ

  • Перчатки из ПВХ

  • Женская эротическая одежда из ПВХ

  • Мужская куртка из ПВХ

  • Профиль метало-пластиковых окон

Безопасность

Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации. При полном сгорании ПВХ образуются лишь простейшие соединения: вода, углекислый газ, хлороводород. Однако при обычном неполном сгорании ПВХ могут образовываться угарный газ и токсичные хлорорганические соединения.[2][3][4].

Ряд токсичных веществ образуется в процессе производства ПВХ[4][5].

См. также

Примечания

Литература

  • Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 792 с.

Ссылки

Поливинилхлорид — Википедия. Что такое Поливинилхлорид

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +66 °C.

Химическая формула: [−CH2−CHCl−]n. Международное обозначение — PVC (от англ. polyvinyl chloride).

Физические и химические свойства

Молекулярная масса — 9—170 тыс. Да. Плотность — 1,35—1,43 г/см³. Температура стеклования — 75—80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C). Температура плавления — 150—220 °C. Теплопроводность — 0,159 Вт/м·К. Трудногорюч. При температурах выше 110—120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl[1].

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Предел прочности при растяжении — 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 1012—1013 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц) — 3,5.

Тангенс угла диэлектрических потерь порядка 0,01—0,05.

Получение

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

Применение

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), плёнок, плёнок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства «виниловых» грампластинок, профилей для изготовления окон и дверей.

Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых и профессиональных холодильниках, вместо относительно сложных механических затворов. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя.

Моющиеся обои покрываются плёнкой из ПВХ с лицевой стороны, для того, чтобы сделать их непромокаемыми.

Также находит широкое применение в пиротехнике как источник хлора, необходимого для создания цветных огней.

Широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек. Слоем ПВХ покрыта металлическая сетка восьмиугольника, где проводят соревнования по MMA. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс.

Поливинилхлорид используется в производстве трикотажных рабочих перчаток для нанесения различных рисунков на трикотажную основу. ПВХ-рисунок на перчатке позволяет обеспечить хороший захват при выполнении различных работ, предотвращает процесс скольжения, увеличивает износостойкость продукции.

Поливинилхлорид используется для производства хлорированного поливинилхлорида, обладающего самыми высокими характеристиками огнестойкости и самой высокой температурой воспламенения (482 °С) среди термопластов.

Также поливинилхлорид находит широкое применение в производстве покрытия колёс и роликов, например для скейтбордов. В сравнении с полиуретаном в этом качестве отличается гораздо большей износостойкостью, но меньшей упругостью и, как следствие, — меньшим комфортом езды.

Недостатки

Длительное воздействие ультрафиолета, например при попадании прямых солнечных лучей, на изделия из ПВХ может привести к фотодеструкции, вследствие чего изделие теряет эластичность и прочность. Для предотвращения данного явления в состав ПВХ вводят светопоглощающие красители, что позволяет ограничиться деградацией тонкого слоя, толщиной около 0,05 мм, который изменяет свой цвет (процесс «отбеливания», «выгорания»). Также, одежда из ПВХ не подлежит стирке и сухой чистке. После стирки ткань «задубеет», а после химчистки появится дефект «раздублирования».

  • Чистый порошкообразный поливинилхлорид

  • Пластинки из ПВХ

  • Перчатки из ПВХ

  • Женская эротическая одежда из ПВХ

  • Мужская куртка из ПВХ

  • Профиль метало-пластиковых окон

Безопасность

Основной проблемой, связанной с использованием ПВХ, является сложность его утилизации. При полном сгорании ПВХ образуются лишь простейшие соединения: вода, углекислый газ, хлороводород. Однако при обычном неполном сгорании ПВХ могут образовываться угарный газ и токсичные хлорорганические соединения.[2][3][4].

Ряд токсичных веществ образуется в процессе производства ПВХ[4][5].

См. также

Примечания

Литература

  • Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 792 с.

Ссылки

Поливинилхлорид: химический состав, свойства | Окна-Имидж

Поливинилхлорид (имеет также и другие коммерческие названия: ПВХ, полихлорвинил, виннол, винил, хосталит, вестолит, сумилит, джеон, сикрон, ниппеон, корвик, хелвик, норвик, луковил и др.) — прозрачная бесцветная пластмасса, представляющая собой термопластичный полимер винилхлорида.

Поливинилхлорид является полимером общетехнического назначения, представителем группы галогенпроизводных углеводородов и наиболее многотоннажным полимером. В рейтинге производственных объемов ПВХ пластикам принадлежит почетное второе место (первую позицию занимают полиолефины). В составе сырья, используемого для производства поливинилхлорида, большую часть (57 %) составляет хлор. Его мировые запасы в виде поваренной соли практически неограниченны. Остальные 43 % — это продукты нефтепереработки. В связи с этим ПВХ считается единственным крупнотоннажный полимером, который менее других зависит от рынка нефти, «славящегося» своей нестабильностью и постоянным удорожанием сырья и продуктов. С точки зрения защиты окружающей среды изготовление ПВХ также является достаточно щадящим, ведь в нем используется меньше трети (около 30%) всего хлора, который производится как побочный продукт. Производители пластмассы входят в число главных потребителей карбоната кальция, используя более 50 % всего производимого продукта. Карбонат кальция — неотъемлемая часть производства не только поливинилхлорида, но и лавсана, кримплена и других полиэфирных волокон, полиолефинов, где его используют как краситель и наполнитель. Данный пластичный материал находит широкое применение при изготовлении заготовки профиля окна.

Используемое в международной практике обозначение термопласта ПВХ — PVC, его химическая формула -Ch3-CHCl-. Существуют три метода, с помощью которых осуществляется полимеризация винилхлорида. Чаще всего (80 % общего производства) используют суспензионный, остальные 20 % примерно поровну распределяются между блочным (массовым) и эмульсионным. Объединение элементарных звеньев винилхлорида в м.м. происходит исключительно по типу «голова к хвосту». Поливинилхлорид относится к практически аморфным полимерам, что проистекает из значительной жесткости цепи с большим сегментом молекулы. Таким свойствам, как химическая стойкость, самозатухание, негорючесть, полярность, повышенная прочность, поливинилхлорид обязан значительным физико-механическим силам межмолекулярного сцепления, присутствию электроотрицательного хлора.

Показатели нагревостойкости ПВХ: — 65°C; температуры плавления — 150—220°C, температуры стеклования — 75—80°C (если относится к теплостойким маркам, то увеличивается до 105°C). Если температура среды составляет 110—120°C, начинает разлагаться, побочным продуктом при этом является хлористый водород HCl. В процессе сжигания ПВХ выделяются хлорорганические соединения, обладающие высокой токсичностью, к примеру, канцероген диоксин. В связи с этим поливинилхлорид довольно тяжело утилизировать, и это главная проблема его использования. На воздухе ПВХ не горит; морозостойкость невысокая (-15°C). Показатели удельного электрического сопротивления — 1012—1013 Ом•м, молекулярной массы — 9—170 тыс.; плотности — 1,35—1,43 г/см3. При растяжении предел прочности составляет 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Тангенс угла потерь — в диапазоне 0,01—0,05.

Международный универсальный код переработки: #3 PVC

Поливинилхлорид химически стоек к целому ряду веществ, среди которых влага (не может растворяться не только в воде, но и в растворителях, в мономере), слабые и сильные растворители и кислоты, смазочные минеральные масла, растворы бензина, керосина, солей, спиртов, жиров, щелочи. Это обуславливает его применение в быту, из него делают окна и двери, панели и уголки. Растворяется в процессе нагревания в таких веществах, как циклогексанон, хлорированные углеводороды, дихлорэтан, диметилформамид (ДМФА), тетрагидрофуран (ТГФ), в более ограниченной степени — в ацетоне, бензоле.

Из истории создания ПВХ

В лабораторных условиях поливинилхлорид впервые получили в 1872 г., и заслуга в этом принадлежит Е. Бауману. Тогда этот материал, которому впоследствии предстояло завоевать весь мир, представлял собой порошковый осадок белого цвета. К продукту полимеризации винилхлорида, его детальному исследованию впервые обратились в 1878 г. Промышленный способ получения винилхлорида, сырьем для которого служили хлористый водород и ацетилен, изобрел представитель компании Chemische Fabrik Griesheim-Electron (CFGE), немецкий ученый Фриц Клатте. Им же был зарегистрирован первый патент на производство поливинилхлорида; произошло это в 1912 г. Ученый полагал, что поливинилхлорид, который плохо воспламеняется, станет хорошей альтернативой целлулоиду, воспламеняющемуся, наоборот, очень легко.

Из-за Первой мировой войны Клатту не удалось провести полномасштабное исследование качеств ПВХ и определить все сферы его возможного применения, были приостановлены производственные процессы. Однако именно за Фрицем Клатте закрепился вполне заслуженный им статус основоположника промышленного производства поливинилхлорида. В 1926 г. винилхлорилд благодаря разработкам компания Union Carbide стал участвовать в новом процессе, в котором также использовались гидроксид натрия и этилен дихлорида.

Изготавливать поливинилхлорид в огромных, производственных масштабах впервые начали в Германии. Примерно в это же время, т.е. в тридцатые годы, Англия и США проводили в этой сфере собственные, и довольно результативные, работы. С окончанием Второй мировой войны популярность ПВХ началась неуклонно расти, превратив его в самый массовый материал с широким диапазоном возможностей использования.

Сферы применения поливинилхлорида

Поливинилхлорид — полимер с универсальными свойствами. Вариативность способов получения, используемых рецептур и технологий переработки позволяет получать материалы и изделия самого широкого ассортимента, обладающие разными качествами, в частности, непрозрачностью и прозрачностью, мягкостью и жесткостью.

Высокая механическая прочность, стойкость к стиранию и низким температурам, к воздействию влаги, незначительное относительное удлинение — все эти качества дают основание считать ПВХ конструкционным для окон и дверей материалом. Использование его в промышленности и электротехнике связано с хорошими электроизоляционными свойствами (ПВХ является диэлектриком).

Такой универсальный материал, как поливинилхлорид, в качестве химического сырья находит широкое применение в производстве конструкционных изделий, кабельной электроизоляции, гофрированных трубопроводов, листов, труб (чаще всего в этих целях используется хлорированный поливинилхлорид), фитингов, покрытий для пола (линолеум), гибких шлангов, футеровки химических реакторов и трубопроводов, пенопластов, покрытий для пола, огромного количества (более тысячи) разновидностей защитных и декоративных покрытий, упаковок.

Из химсырья ПВХ делают пенополивинилхлорид, поливинилхлоридное волокно, мебельную кромку, обувные пластикаты, профили окон и дверей, пленки различной степени жесткости (в том числе для натяжных потолков), грампластинки, медицинские трубки, капельницы.

В бытовых холодильниках поливинилхлорид применяется в качестве уплотнителя, замещающего механические затворы. Благодаря этому стали использоваться эластичные намагниченные вставки-затворы, которые располагают в баллоне уплотнителя. ПВХ часто используют в пиротехнических изделиях: там он выступает в роли донора хлора, с помощью которого делают цветные огни.

Еще одной сферой применения поливинилхлорида является изготовление одежды и аксессуаров: из него делают блестящую и гладкую ткань, похожую на кожу. Сшитая из нее одежда особенно популярна у представителей субкультур, в частности, у готов, поклонников сексуальных фетишей и альтернативной моды, при изготовлении наклеек для Proximity карт и плавательных очков.

Поливинилхлорид свойства — Справочник химика 21





    Если в молекуле этилена один или несколько атомов водорода заменить на какой-либо другой и затем получить полимер, то можно синтезировать вещества с самыми разнообразными свойствами. Среди таких полимеров наиболее распространены поливинилхлорид, полиакрилонитрил и полистирол. Они получаются в результате следующих реакций  [c.220]

    Диол, получаемый конденсацией изомасляного альдегида и формальдегида, обладает высокой термостабильностью, причем этим свойством характеризуются различные производные диола. Сложные эфиры диола и дикарбоновых кислот с добавкой одноатомного спирта (например 2-этилгексанола) являются хорошими пластификаторами для поливинилхлорида. Они могут использоваться также для производства пластиэолей. Полиэфиры на основе диола могут применяться в качестве компонентов при производстве полиуретановых и эпоксидных смол, стеклопластиков, а также для синтеза сложноэфирных смазок. Последнее направление является наиболее перспективным и многотоннажным. [c.78]








    Свойства фенопластов можно улучшить путем. совмещения фенолоформальдегидных смол с поливинилхлоридом, нитрильным каучуком и другими полимерами. [c.62]

    Техника безопасности при производстве поливинилхлорида Свойства и применение жесткого поливинилхлорида. . Свойства и применение мягкого поливинилхлорида. . .  [c.364]

    Свойства перхлорвинила. Перхлорвинил представляет собой белый порошок или пористую крошку от белого до кремового цвета. Хорошо растворяется в ацетоне, дихлорэтане, хлорбензоле, ароматических углеводородах и др. Стоек к действию концентрированных кислот и щелочей, минеральных масел, бензина, спиртов. Температура размягчения перхлорвинила 85—100°С. При 130—140 °С он разлагается. Перхлорвинил обладает довольно высокой механической прочностью, хорошими диэлектрическими свойствами, водостойкостью и морозостойкостью. Он имеет хорошие адгезионные свойства. Пленки из перхлорвинила обладают более высокой адгезией и термопластичностью, чем пленки из поливинилхлорида. [c.35]

    Свойства поливинилхлорида. Свойства поливинилхлоридной смолы в значительной степени зависят от способа ее получения. [c.285]

    СКН можно применять в комбинации с хлоропреновым каучуком, тиоколом, поливинилхлоридом, НК, СКИ-3, БСК, СКД, фенол-формальдегидными смолами, а также с другими смолами и полимерами. При этом резины приобретают те или иные специфические свойства. Большинство резин, используемых в буровом и нефтепромысловом оборудовании, производят на основе бутадиен-нитрильного каучука. [c.17]

    Известны вспомогательные вещества, состоящие из частиц полимеров неправильной формы, например из частиц поливинилхлорида [371], в частности с добавкой минерального наполнителя [372]. Вспомогательные вещества, состоящие из частиц полимеров с магнитными свойствами, получают полимеризацией соответствующих мономеров в присутствии тонкодисперсных ферромагнитных материалов [373]. Частицы этих полимеров имеют различную форму и близкие размеры. Магнитные вспомогательные вещества регенерируют в переменном магнитном поле. [c.349]

    Рецептура композиций, оборудование (экструдеры и каландры) для производства пенопласта на основе поливинилхлорида. Свойства пенопласта и его применение. [c.293]








    Находят применение также сополимеры хлористого винила с винилацетатом. Они легче растворяются в органических растворителях, чем поливинилхлорид. Свойства их зависят от молекулярного веса, соотношения двух мономеров в цепи полимера и их распределения. Чаш,е всего применяют сополимер с соотношением мономеров—87% хлористого винила и 13% винилацетата. Применяют также сополимеры с эфирами акриловой и метакри-ловой кислот. Для получения эластичных материалов к сополимерам добавляют пластификаторы. Свойства различных виниловых полимеров, сополимеров и их наименования приведены в табл. 5. [c.47]

    Если в молекуле полиэтилена у каждого второго атома углерода атом водорода заменить атомом хлора, то получится молекула смолы, называемой поливинилхлоридом. Свойства поливинил-.хлорида существенно отличаются от свойств полиэтилена. Температура перехода его в вязкотекучее состояние гораздо выше — около 200°. При нагревании до более высоких температур поливинилхлорид деструктирует с отщеплением хлористого водорода процесс деструкции протекает также на солнечном свету. При этом белая смола темнеет. [c.147]

    Для улучшения условий полимеризации винилхлорида и получения поливинилхлорида с необходимыми свойствами в полимеризационную среду вводят 0,1—3% акцепторов хлористого водорода (стеараты металлов, эпоксисоединения) и других добавок. [c.27]

    Свойства и применение хлорированного поливинилхлорида Свойства и применение сополимеров винилхлорида. . .  [c.364]

    Прогнозируется, что дальнейшее изменение структуры мирового производства поливинилхлорида в основном пойдет за счет увеличения доли блочного поливинилхлорида, свойства которого аналогичны свойствам суспензионного, а метод полимеризации в массе мономера экономически более выгоден. [c.81]

    В промышленности синтетических смол и пластических масс предусмотрено развитие производства полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и полистирольных пластиков с повыщением прочностных характеристик в 1,5—10 раз и улучшением потребительских свойств. Выпуск синтетических смол и пластических масс в 1990 г. превысит объем производства 1985 г. на 135 %, а в 2000 г. — в 2,3—2,6 раза. [c.182]

    D12 2-этилгексилфталат. Пластификатор для поливинилхлорида. Свойства мол. вес 390 уд. вес 0,982— 0,988 (20°) 1,486—1,487 вязкость 78 спуаз (20°) кислотное число макс. 0,1 уд. сопротивление 1.10 ом (20°). (739) [c.59]

    После загрузки компонентов в рубашку реактора подают горячую воду для нагревания реакционной смеси до 30—40 °С. Температуру поддерживают строго определенной для получения поливинилхлорида с заданными свойствами. [c.25]

    Свойства поливинилхлорида . Поливинилхлорид представляет собой белый, иногда слегка желтоватый аморфный полимер с высокой поверхностной твердостью (1.5—16 кг мм по Бринеллю). Под влиянием атмосферных воздействий отпрессованный полимер постепенно темнеет и утрачив ет просвечиваемость. По химической стойкости поливинилхлорид уступает политрифторхлорэти-лену и тем более политетрафторэтилену. Он разрушается под влиянием окислительных сред и концентрированных щелочных [c.266]

    При дальн

Поливинилхлорид — что это такое

Основные характеристики ПВХ:

  • температура деформации (стеклования) – 75-1050С;
  • теплопроводность – 0,159 Вт/м*К;
  • трудно горит на воздухе, но при высокой температуре (выше 1200С.) разлагается с выделением вредных веществ;
  • стойкость к низким температурам – не ниже -150С;
  • растворяется в диметилформамиде, циклогексаноне, тетрагидрофуране, ацетоне и бензоле;
  • не растворяется в спиртах, углеводородах и воде;
  • устойчив к воздействию растворов солей, щелочей, кислот, масел, жиров;
  • обладает диэлектрическими свойствами (проницаемость при частоте тока 50 Гц – 3.5), удельное электрическое сопротивление – 1012 Ом.*м.
  • предел прочности растяжения 40-50 мПа, изгиба – 80-120 мПа;
  • химическая формула: С2Н3CL;
  • международная аббревиатура PVC.  

Внимание!

Продукты разложения ПВХ (окись углерода и хлористый водород), которые выделяются при нагревании материала оказывают токсичное влияние на организм человека, раздражают дыхательные пути и слизистую оболочку глаз.

Производство ПВХ

Получение поливинилхлорида – это сложный технологический процесс, который сопровождается химическими реакциями. Простейший алгоритм производства можно описать несколькими последовательными операциями:

  1. Растворить поваренную соль в воде и с помощью процесса электролиза получить хлор.
  2. Из газа или нефти получают этилен.
  3. С помощью химической реакции производят соединение хлора и этилена. Полученное вещество называется дихлорид этилена.
  4. Из дихлорида этилена производят винилхлорид – это основной элемент для получения ПВХ.
  5. Путем полимеризации винилхлорида производят ПВХ.

Существует 3 способа полимеризации винилхлорида:

  • суспензионная; 
  • эмульсионная;
  • полимеризация в массе.

Суспензионная полимеризация происходит в специальном реакторе. Винилхлорид размешивается с водой и заливается в реактор, затем добавляется защитный коллоид. Реактор – это герметичная емкость. В ней происходит нагрев смеси до 45-600С, данная температура постоянно поддерживается в течение процесса полимеризации, которая происходит в каплях винилхлорида.

По завершении процесса получаются пористые гранулы размером 100-300 мкм. – это и есть ПВХ. Однако после его получения необходимо произвести фильтрацию, сушку, просеивание и фасовку.

Эмульсионная полимеризация происходит в результате растворения в воде персульфатов с добавлением эмульгаторов (сульфонатов). Процесс протекает следующим образом: в реактор поступает водный раствор и винилхлорид, затем происходит нагрев эмульсии до 45-600С. и постоянное равномерное перемешивание.

В результате происходит образование латекса с мелкими крупицами ПВХ (0.5 мкм). Частицы ПВХ оседают на дне реактора, откуда они отводятся в распылительную камеру для просушки и просеивания. Полученный порошок – ПВХ.

Полимеризация в массе протекает в 2 ступени. Первая – это полимеризация винилхлорида до получения тонкой взвеси частиц поливинилхлорида. Вторая – это нагрев полученной взвеси в реакторе с добавлением специальных химических элементов (мономеров и инициаторов). В результате получаются частицы ПВХ размером 100-300 мкм. Затем материал фильтруют, производят азотную продувку и просеивают.

*Читайте ещё про фторопласты

Что делают из ПВХ

Полученный любым из способов поливинилхлорид – это основное сырье для изготовления конечной продукции. Область применения ПВХ не знает границ. Это обусловлено множеством его преимуществ: безвредность для здоровья человека, стойкость ко многим химическим веществам, физическая прочность, бесцветность (отличная прозрачность и возможность окрашивания в яркие цвета), дешевизна.

ПВХ и медицина

Применение ПВХ в современной медицине стало практически незаменимым. Из него изготавливают: медицинские стерильные резервуары для крови и органов, перчатки и маски, катетеры, трубки различного назначения, медицинские приборы, хирургические шины, упаковки для лекарств.

Другими словами, ПВХ смог полностью заменить стекло и резину, что позволило снизить цену инвентаря и сделать множество инструментов одноразовыми и стерильными. При этом ПВХ не вступает в реакцию с фармацевтическими веществами, человеческой кровью и не оказывает негативного влияния на них.

ПВХ в медицине

Медицинские инструменты из ПВХ

Как используется ПВХ в автомобильном производстве

ПВХ применяют в машиностроении для изготовления уплотнений, изоляционных покрытий, стильной и яркой отделки салона, корпусов для приборной панели. Полимеры заменили в автомобилях и другой технике резиновые, металлические и стеклянные материалы без ущерба надежности и эстетичности, но при этом значительно снизился вес техники и ее стоимость, что является несомненным преимуществом.

ПВХ и строительство

ПВХ – это основной элемент множества строительных материалов. Его преимущества в сравнении с аналогами: устойчивость к воздействию многих химических веществ, устойчивость к влажности, обладает хорошими физическими свойствами (прочность, гибкость, эластичность, легкий вес), способность заменить (скопировать) дорогостоящие материалы, яркие и разнообразные цветовые гаммы. Изделия из ПВХ легко монтировать и ремонтировать, возможна частичная замена поврежденного участка. ПВХ дешевле всех аналогичных материалов.

Стройматериалы из ПВХ

Строительные материалы из ПВХ

ПВХ в строительстве: линолеум, плитка для пола пвх, напольные, потолочные и настенные платы (ламинат), оконный профиль, натяжной потолок, трубы ПВХ, фитинги, тенты, гидроизоляционные уплотнители, герметики, лакокрасочные вещества, кровельные покрытия, двери и т.д.

ПВХ как материал для изготовления потребительских товаров

ПВХ – это находка для дизайнера, ведь этот материал может принять любую форму, текстуру, жесткость и цвет. Вариаций для изготовления дизайнерских форм ограничивается только человеческой фантазией. При этом цена готовой продукции доступна для любого кошелька.

Потребительские изделия из ПВХ

Потребительские изделия из ПВХ

Из ПВХ изготавливают одежду (искусственная кожа и резина) спортивный инвентарь (экипировка, мячи и пр.), мебель, садовые шланги, перчатки, кредитные и телефонные карты, надувные лодки, рюкзаки, игрушки надувные и мягкие. ПВХ является основой для изготовления всевозможных упаковок для продуктов питания и вещей быта.

Повторное использование ПВХ

Было перечислено множество преимуществ, принадлежащих искусственному материалу ПВХ. Однако один его яркий минус – это его искусственность, то есть он не может перерабатываться в природе естественным путем, что приводит к загрязнению окружающей среды. Но есть отличное решение этой проблемы.

Отходы ПВХ

Отходы ПВХ

Переработка отходов поливинилхлорида позволяет избежать негативного влияния на окружающую среду и вторично использовать эти отходы для производства новой продукции. Процесс переработки производится в несколько этапов: мусор сортируется, измельчается, прессуется, проходит химическую переработку, затем под воздействием определенной температуры превращается в единую массу второсортного ПВХ. Этот материал используется в производстве упаковок, различных деталей для автомобилей и т.д.

Читайте также: Утилизация отходов ПВХ

В качестве заключения можно сказать, что природные ресурсы и настойчивость человека к изучению нового и неизведанного привели к разработке отличного материала для изготовления предметов быта. И если отнестись с должной ответственностью к эксплуатации этого материала, то можно сохранить нашу планету чистой и сберечь естественные ресурсы от полного исчерпания.

Поливинилхлорид

Поливинилхлорид (ПВХ)

Химическая формула: (C2h4Cl) n

Поливинилхлорид также известен как поливинил или винил, сокращенно ПВХ. ПВХ занимает третье место в мире по объему использования синтетических полимеров, за ним следуют полиэтилен и полипропилен.
Поливинилхлорид — белое хрупкое твердое вещество. Он не растворим в спирте и мало растворим в тетрегидрофуране.

Производство

Поливинилхлорид получают путем полимеризации мономера винилхлорида (VCM).

Около 80% продукции приходится на суспензионную полимеризацию. Эмульсионная полимеризация составляет около 12%, а объемная полимеризация составляет 8%. Суспензионная полимеризация дает частицы со средним диаметром 100–180 мкм, тогда как эмульсионная полимеризация дает гораздо более мелкие частицы со средним размером около 0,2 мкм. ВХМ и вода вводятся в реактор вместе с инициатором полимеризации и другими добавками. Содержимое реакционного сосуда находится под давлением и постоянно перемешивается для поддержания суспензии и обеспечения однородного размера частиц смолы ПВХ.Реакция экзотермическая и поэтому требует охлаждения. Поскольку во время реакции объем уменьшается (ПВХ плотнее, чем ВХМ), к смеси постоянно добавляют воду для поддержания суспензии.

Полимеризация VCM начинается с соединений, называемых инициаторами, которые смешиваются с каплями. Эти соединения распадаются, чтобы запустить радикальную цепную реакцию. Типичные инициаторы включают диоктаноилпероксид и дицетилпероксидикарбонат, оба из которых имеют хрупкие связи O-O. Некоторые инициаторы быстро начинают реакцию, но быстро распадаются, а другие инициаторы имеют противоположный эффект.Комбинация двух разных инициаторов часто используется для получения однородной скорости полимеризации. После того как полимер вырастет примерно в 10 раз, короткий полимер осаждается внутри капли VCM, и полимеризация продолжается с выпавшими в осадок частицами, набухшими от растворителя. Средневесовые молекулярные массы коммерческих полимеров находятся в диапазоне от 100000 до 200000, а среднечисленные молекулярные массы находятся в диапазоне от 45000 до 64000.

После завершения реакции полученная суспензия ПВХ дегазируется и отделяется для удаления избытка ВХМ, который рециклируется.Затем полимер пропускают через центрифугу для удаления воды. Затем суспензию сушат в слое горячего воздуха, а полученный порошок просеивают перед хранением или гранулированием. Обычно получаемый ПВХ имеет содержание ВХМ менее 1 части на миллион. Другие производственные процессы, такие как микровзвешенная полимеризация и эмульсионная полимеризация, производят ПВХ с меньшими размерами частиц (10 мкм против 120–150 мкм для суспензионного ПВХ) с немного другими свойствами и с несколько другими наборами применений.

Добавки

Продукт полимеризации — немодифицированный ПВХ. Прежде чем из ПВХ можно будет превратить в готовую продукцию, он всегда требует преобразования в состав путем включения добавок (но не обязательно всех перечисленных ниже), таких как термостабилизаторы, УФ-стабилизаторы, пластификаторы, технологические добавки, модификаторы ударной вязкости, термомодификаторы, наполнители. , антипирены, биоциды, пенообразователи и подавители дыма и, необязательно, пигменты. Выбор добавок, используемых для готового продукта из ПВХ, контролируется требованиями к стоимости, указанными в спецификации конечного использования (подземные трубы, оконные рамы, внутривенные трубки и полы имеют очень разные ингредиенты, чтобы соответствовать их требованиям к характеристикам).Ранее полихлорированные бифенилы (ПХБ) добавлялись в некоторые изделия из ПВХ в качестве антипиренов и стабилизаторов.

Фталатные пластификаторы

Большинство виниловых продуктов содержат пластификаторы, которые значительно улучшают их рабочие характеристики. Наиболее распространенными пластификаторами являются производные фталевой кислоты. Материалы выбираются исходя из их совместимости с полимером, низкой летучести и стоимости. Эти материалы обычно представляют собой маслянистые бесцветные вещества, которые хорошо смешиваются с частицами ПВХ.Около 90% мирового рынка пластификаторов, который оценивается в миллионы тонн в год, приходится на ПВХ.

Металлические стабилизаторы

Стабилизаторы жидкой смеси металлов используются в нескольких гибких ПВХ-пленках, таких как каландрированные пленки, экструдированные профили, подошвы и обувь, полученные методом литья под давлением, экструдированные шланги и пластизоли, где паста из ПВХ наносится на основу (полы, настенные покрытия, искусственная кожа). Системы жидких смешанных металлических стабилизаторов в основном основаны на карбоксилатах бария, цинка и кальция.Обычно жидкие смешанные металлы, такие как BaZn, CaZn, требуют добавления со-стабилизаторов, антиоксидантов и органофосфитов для обеспечения оптимальных характеристик.

Стабилизаторы

BaZn успешно заменили стабилизаторы на основе кадмия в Европе во многих полужестких и гибких применениях ПВХ.

Термостабилизаторы

Одной из важнейших добавок являются термостабилизаторы. Эти агенты сводят к минимуму потерю HCl, процесс разложения, который начинается при температуре выше 70 ° C. Когда начинается дегидрохлорирование, оно становится автокаталитическим.Было использовано множество разнообразных агентов, включая традиционно производные тяжелых металлов (свинец, кадмий). Все чаще отдается предпочтение металлическим мылам (металлическим «солям» жирных кислот), таким как стеарат кальция. Уровни добавления обычно варьируются от 2% до 4%. Выбор лучшего термостабилизатора зависит от его экономической эффективности для конечного использования, требований технических характеристик, технологии обработки и разрешений регулирующих органов.
Ди-2этилгексилфталат

Ди-2-этилгексилфталат (ДЭГФ) был одобрен с медицинской точки зрения в течение многих лет для использования в медицинских устройствах; Комбинация ПВХ-ДЭГФ оказалась очень подходящей для изготовления пакетов для крови, поскольку ДЭГФ стабилизирует эритроциты, сводя к минимуму гемолиз (разрыв эритроцитов).Однако DEHP испытывает все большее давление в Европе. Оценка потенциальных рисков, связанных с фталатами, и, в частности, с использованием ДЭГФ в медицинских изделиях из ПВХ, была предметом научного и политического обзора властями Европейского Союза, и 21 марта 2010 года в ЕС были введены особые требования к маркировке для все устройства, содержащие фталаты, которые классифицируются как CMR (канцерогенные, мутагенные или токсичные для репродуктивной системы). Этикетка предназначена для того, чтобы медицинские работники могли безопасно использовать это оборудование и, при необходимости, принимать соответствующие меры предосторожности для пациентов, подверженных риску чрезмерного воздействия.

Альтернативой

DEHP, которые постепенно заменяют его, являются адипаты, бутирилтригексилцитрат (BTHC), циклогексан-1,2-дикарбоновая кислота, диизононилэфир (DINCH), ди (2-этилгексил) терефталат, полимеры и тримеллитовая кислота (TOThexy). ).

Недвижимость

ПВХ — термопластичный полимер. Его свойства обычно подразделяются на жесткие и гибкие ПВХ.

Недвижимость Жесткий ПВХ Гибкий ПВХ
Плотность (г / куб. См) 1.3 — 1,45 1,1 — 1,35
Теплопроводность (Вт / мК) 0,14 — 0,28 0,14 — 0,17
Предел текучести (psi) 4500–8700 1650–3600
Модуль Юнга (фунт / кв. Дюйм) 4

Прочность на изгиб (psi) 10500
Прочность на сжатие (psi) 9500
Коэффициент теплового расширения гильзы (мм / мм ° C) 5 х 10 -5
Температура размягчения по Вика 65-100 градусов Цельсия
Темп. Теплового искажения.Градус C 70–100
Удельное сопротивление (Ом · м) 10 16 10 12 — 10 15
Поверхностное сопротивление (Ом) 10 13 — 10 14 10 11 — 10 12
Удлинение при разрыве 30-40% 40 — 70%
Тест с надрезом (кДж / м2) 2–5
Точка плавления (градус Цельсия) 130–260 100–260
Водопоглощение 0.04–4

Механический

ПВХ

обладает высокой твердостью и механическими свойствами. Механические свойства улучшаются с увеличением молекулярной массы, но уменьшаются с повышением температуры. Механические свойства жесткого ПВХ (НПВХ) очень хорошие; модуль упругости может достигать 1500-3000 МПа. Мягкий ПВХ (гибкий ПВХ) эластичность 1,5–15 МПа.

Тепловой и пожарный

Термостойкость необработанного ПВХ очень низкая, поэтому добавление термостабилизатора во время процесса необходимо для обеспечения свойств продукта.ПВХ начинает разлагаться, когда температура достигает 140 ° C (284 ° F), а температура плавления начинается около 160 ° C (320 ° F). Коэффициент линейного расширения жесткого ПВХ невелик и обладает хорошей огнестойкостью, предельный кислородный индекс (LOI) составляет до 45 и более. LOI — это минимальная концентрация кислорода, выраженная в процентах, которая будет поддерживать горение полимера, с учетом того, что в воздухе содержится 20% кислорода.

Электрооборудование

ПВХ — это полимер с хорошими изоляционными свойствами, но из-за его более полярной природы электроизоляционные свойства уступают неполярным полимерам, таким как полиэтилен и полипропилен.Поскольку диэлектрическая постоянная, значение тангенса угла диэлектрических потерь и объемное удельное сопротивление высоки, сопротивление коронному разряду не очень хорошее, и обычно оно подходит для изоляционных материалов среднего или низкого напряжения и низкой частоты.

Химическая промышленность

ПВХ химически устойчив к кислотам, солям, основаниям, жирам и спиртам; поэтому он используется в канализационном трубопроводе. Он также устойчив к некоторым растворителям, главным образом, к ПВХ. Пластифицированный ПВХ, также известный как ПВХ-П, в некоторых случаях менее устойчив к растворителям.Например, ПВХ устойчив к воздействию топлива и некоторых разбавителей для краски. Некоторые растворители могут только разбухать или деформировать его, но не растворять, но некоторые из них, например тетрагидрофуран или ацетон, могут повредить его.

Заявление

Трубы, полы, мебель, конструкции, тросы, здравоохранение, строительство и т. Д.

Электрокабели

ПВХ обычно используется в качестве изоляции электрических кабелей; ПВХ, используемый для этой цели, необходимо пластифицировать.

Гибкие провода и кабели с ПВХ покрытием для электрического использования традиционно стабилизировались свинцом, но теперь они заменяются системами на основе кальция. При пожаре провода с покрытием из ПВХ могут образовывать пары хлористого водорода; хлор служит для удаления свободных радикалов и является источником огнестойкости материала. Хотя пары хлористого водорода сами по себе могут представлять опасность для здоровья, они растворяются во влаге и распадаются на поверхности, особенно в местах, где воздух достаточно прохладен для дыхания и недоступен для вдыхания.Часто в приложениях, где дым является серьезной опасностью (особенно в туннелях и общественных местах), предпочтительна изоляция кабеля без ПВХ, такая как изоляция с низким содержанием дыма и нулевым галогеном (LSZH).

Строительство

ПВХ — это распространенный прочный, но легкий пластик, используемый в строительстве. Его делают более мягким и гибким за счет добавления пластификаторов. Если не добавлять пластификаторы, он известен как НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид) или жесткий ПВХ.

НПВХ широко используется в строительной индустрии в качестве материала, не требующего особого ухода, особенно в Ирландии, Великобритании, США и Канаде.В США и Канаде он известен как виниловый или виниловый сайдинг. Материал доступен в различных цветах и ​​вариантах отделки, включая деревянную отделку с фотоэффектом, и используется в качестве замены окрашенной древесины, в основном для оконных рам и подоконников при установке стеклопакетов в новых зданиях или для замены старых одинарных остеклений. окна. Другое использование включает фасцию, сайдинг или обшивку. Этот материал почти полностью заменил использование чугуна для водопровода и канализации, используемого для сточных труб, водосточных труб, водостоков и водостоков.uPVC известен как обладающий высокой устойчивостью к химическим веществам, солнечному свету и окислению водой.

Знаки

Поливинилхлорид формуют в виде плоских листов различной толщины и цвета. В качестве плоских листов ПВХ часто расширяется для создания пустот внутри материала, обеспечивая дополнительную толщину без дополнительного веса и с минимальными дополнительными затратами (см. Пенопласт ПВХ с закрытыми ячейками). Листы раскроются с помощью пил и станка для раскроя. Пластифицированный ПВХ также используется для производства тонких, цветных или прозрачных пленок с клейкой основой, называемых просто виниловыми.Эти пленки обычно разрезаются на плоттере с компьютерным управлением (см. Виниловый резак) или печатаются на широкоформатном принтере. Эти листы и пленки используются для производства широкого спектра рекламных вывесок, включая полосы на кузовах автомобилей и наклейки.

Одежда и мебель

ПВХ стал широко использоваться в одежде для создания материала, напоминающего кожу, или иногда просто для создания эффекта ПВХ. Одежда из ПВХ распространена в готике, панке, фетишах одежды и альтернативной моде.ПВХ дешевле, чем резина, кожа и латекс, которые он используется для имитации.

Ткань ПВХ

водостойкая, поэтому ее используют в пальто, лыжном снаряжении, обуви, куртках, фартуках и сумках

Здравоохранение

Двумя основными областями применения одноразовых фармацевтически одобренных соединений ПВХ являются гибкие контейнеры и трубки: контейнеры, используемые для крови и компонентов крови, для сбора мочи или продуктов для стомы, и трубки, используемые для взятия крови и наборы для сдачи крови, катетеры, сердечные сосуды. наборы для обхода легких, наборы для гемодиализа и т. д.В Европе потребление ПВХ для медицинских изделий составляет примерно 85 000 тонн в год. Почти треть медицинских изделий на пластиковой основе производится из ПВХ. Причины использования гибкого ПВХ в этих применениях на протяжении более 50 лет многочисленны и основаны на экономической эффективности, связанной с прозрачностью, легким весом, мягкостью, прочностью на разрыв, устойчивостью к перегибам, пригодностью для стерилизации и биосовместимостью.

Полы

Гибкие полы из ПВХ недороги и используются в различных зданиях, включая дома, больницы, офисы, школы и т. Д.Возможны сложные и трехмерные конструкции, которые затем защищены прозрачным слоем износа. Средний слой виниловой пены также обеспечивает ощущение комфорта и безопасности. Гладкая и прочная поверхность верхнего слоя износа предотвращает накопление грязи, что предотвращает размножение микробов в областях, которые необходимо поддерживать в стерильных условиях, таких как больницы и клиники.

Трос

Покрытие

ПВХ, нанесенное на трос и авиационный кабель, используется для общего назначения. Процесс нанесения покрытия состоит из нанесения оболочки путем экструзии под давлением.Покрытие ПВХ на тросе имеет преимущества не только с точки зрения эстетики, но и с точки зрения эргономики, защиты от истирания и обзора. Его можно найти в самых разных отраслях и в различных средах, как внутри, так и на улице.

Другие приложения

ПВХ используется для изготовления множества потребительских товаров. Одним из первых ее применений на массовом рынке было производство виниловых пластинок. Более свежие примеры включают обои, теплицы, домашние игровые площадки, пенопласт и другие игрушки, нестандартные покрытия для грузовиков (брезент), потолочную плитку и другие виды внутренней облицовки.

Трубы из ПВХ дешевле металлов, используемых в производстве музыкальных инструментов; поэтому это обычная альтернатива при изготовлении инструментов, часто для отдыха или для более редких инструментов, таких как контрабасовая флейта.

Хлорированный ПВХ

PVC можно эффективно модифицировать путем хлорирования, которое увеличивает содержание хлора до 67%. Новый материал имеет более высокую термостойкость, поэтому в основном используется для труб и фитингов для горячей воды, но он более дорогой и используется только в нишевых приложениях, таких как некоторые водонагреватели и определенная специализированная одежда.Обширный рынок хлорированного ПВХ — трубы для использования в противопожарной защите офисных зданий, квартир и кондоминиумов. ХПВХ, как его называют, получают путем хлорирования водного раствора суспензионных частиц ПВХ с последующим воздействием УФ-света, который инициирует свободнорадикальное хлорирование.

Деградация

Деградация в течение срока службы или после небрежной утилизации — это химическое изменение, которое резко снижает среднюю молекулярную массу полимера поливинилхлорида.Поскольку механическая целостность пластика зависит от его высокой средней молекулярной массы, износ неизбежно ослабляет материал. Деградация пластмасс под воздействием погодных условий приводит к охрупчиванию их поверхности и микротрещинам, в результате чего образуются микрочастицы, которые продолжают оставаться в окружающей среде. Эти частицы, также известные как микропластики, действуют как губки и поглощают стойкие органические загрязнители (СОЗ) вокруг себя. Таким образом, содержащие высокие уровни СОЗ, микрочастицы часто попадают в организм организмов в биосфере.

Однако есть свидетельства того, что три полимера (HDPE, LDPE и PP) постоянно впитывали СОЗ в концентрациях на порядок выше, чем остальные два (ПВХ и ПЭТ). Например, после 12 месяцев воздействия разница в среднем общем количестве СОЗ на ПЭНП по сравнению с ПЭТ в одном месте составила 34 раза. На другом предприятии среднее общее количество СОЗ, прикрепленных к HDPE, было почти в 30 раз больше, чем к PVC. Исследователи считают, что различия в размере и форме полимерных молекул могут объяснить, почему одни накапливают больше загрязнителей, чем другие.Грибок Aspergillus fumigatus эффективно разрушает пластифицированный ПВХ. Phanerochaete chrysosporium выращивали на ПВХ в минеральном солевом агаре. Phanerochaete chrysosporium, Lentinus tigrinus, Aspergillus niger и Aspergillus sydowii могут эффективно разрушать ПВХ.

Пластификаторы

Фталаты, которые вводятся в пластики в качестве пластификаторов, составляют примерно 70% рынка пластификаторов США; фталаты по своей конструкции не связаны ковалентно с полимерной матрицей, что делает их очень чувствительными к выщелачиванию.Фталаты в большом количестве содержатся в пластмассах. Например, они могут составлять до 40% по весу в медицинских мешках для внутривенного введения и до 80% по весу в медицинских трубках. Виниловые изделия широко распространены — включая игрушки, салоны автомобилей, занавески для душа и полы — и изначально выделяют в воздух химические газы. Некоторые исследования показывают, что это обезгаживание добавок может способствовать осложнениям со здоровьем, и привели к призыву запретить использование DEHP на занавесках для душа, среди прочего.Японские автомобильные компании Toyota, Nissan и Honda отказались от использования ПВХ в салоне автомобилей с 2007 года.

В 2004 году совместная шведско-датская исследовательская группа обнаружила статистическую связь между аллергией у детей и уровнями в воздухе помещений DEHP и BBzP (бутилбензилфталата), который используется в виниловых полах. В декабре 2006 года Европейское химическое бюро Европейской комиссии опубликовало окончательный проект оценки риска BBzP, в котором не было обнаружено «никаких опасений» в отношении воздействия на потребителей, включая воздействие на детей.

Свинец

Свинец ранее часто добавляли в ПВХ для улучшения обрабатываемости и стабильности. Доказано, что свинец выщелачивается в питьевую воду из труб из ПВХ.

В Европе (28 стран ЕС) использование стабилизаторов на основе свинца было постепенно заменено к концу 2015 г. в рамках добровольного обязательства VinylPlus члены ESPA завершили замену стабилизаторов на основе свинца.

Устойчивое развитие

ПВХ производится из нефти. В производственном процессе также используется хлорид натрия.Переработанный ПВХ разбивается на мелкую стружку, удаляются примеси, а продукт очищается до чистого белого ПВХ. Его можно перерабатывать примерно семь раз, и его срок службы составляет около 140 лет.

В Великобритании ежемесячно перерабатывается около 400 тонн ПВХ. Владельцы собственности могут сдать ее на переработку через общенациональные пункты сбора. Например, Olympic Delivery Authority (ODA), первоначально отказавшись от ПВХ в качестве материала для различных временных объектов Олимпийских игр 2012 года в Лондоне, пересмотрело свое решение и разработало политику его использования.В этой политике подчеркивается, что функциональные свойства ПВХ делают его наиболее подходящим материалом в определенных обстоятельствах, принимая во внимание экологические и социальные воздействия на протяжении всего жизненного цикла, например скорость переработки или повторного использования и процент переработанного содержимого. Временные части, такие как кровельные покрытия Олимпийского стадиона, Арены водного поло и Королевских артиллерийских казарм, будут демонтированы, а часть переработана в процессе Vinyloop.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

.

Поливинилхлорид (ПВХ) | Использование, преимущества и факты безопасности

Использование и преимущества

Винил универсален: он может быть таким же жестким, как промышленные трубы, гибким, как пластиковая пленка, и таким же тонким и гибким, как обои. Он также может быть полностью прозрачным или любого желаемого цвета.

Строительство и строительство

Около трех четвертей всего производимого винила идет на долгосрочное использование в строительстве. Исследования жизненного цикла показывают, что ПВХ / винил эффективен в защите окружающей среды с точки зрения низких выбросов парниковых газов и экономии ресурсов и энергии.

Благодаря своей прочности и устойчивости к влаге и истиранию, винил идеально подходит для облицовки, окон, кровли, ограждений, настилов, настенных покрытий и полов. Винил не подвержен коррозии, как некоторые строительные материалы, не требует частой покраски и может очищаться мягкими чистящими средствами.

  • Сайдинг и окна

    Винил помогает производить сайдинг и оконные рамы, которые являются чрезвычайно прочными, доступными по цене и помогают экономить энергию при обогреве и охлаждении домов.Фактически, виниловые окна имеют в три раза большую теплоизоляцию, чем алюминиевые.

  • Электропроводка и кабели

    Винил способен выдерживать жесткие условия за стенами здания, такие как воздействие изменяющихся температур и влажности, в течение всего срока службы здания. В результате это один из наиболее распространенных и надежных материалов, используемых в электропроводке и кабелях.

  • Водопроводные трубы

    ПВХ помогает экономить энергию и воду, создавая практически герметичные трубы, которые не подвержены коррозии и выдерживают воздействие окружающей среды.Уровень поломки ПВХ составляет всего один процент от уровня поломки систем из литого металла. Отсутствие отложений в трубах из ПВХ улучшает функциональность и повышает энергоэффективность.

Упаковка

Благодаря своей прочности, надежности и легкости, гибкий ПВХ помогает упаковке выполнять свою работу по сохранению целостности продуктов внутри, включая лекарства. Прозрачный винил используется в безрецептурных лекарствах, защищенных от несанкционированного доступа, и в термоусадочной пленке для потребительских товаров.Жесткая виниловая пленка используется в блистерной упаковке и упаковке-раскладушке для защиты лекарств, средств личной гигиены и других предметов домашнего обихода.

Здравоохранение

Винил играет важную роль в обеспечении безопасности при выдаче жизненно важных лекарств через пакеты для внутривенных вливаний и медицинские трубки. Появление пакетов для сбора крови из ПВХ стало значительным прорывом, поскольку пакеты для крови являются гибкими и небьющимися, что способствовало развитию амбулаторной медицины и послужило основой для современных банков крови.

Товары для дома

Доступность, долговечность и водонепроницаемость ПВХ делают его идеальным для изготовления дождевиков, ботинок и штор для душа.

.

Учебник по химии поливинилхлорида

Ключевые концепции

  • Поливинилхорид сокращенно ПВХ.
  • Поли (хлорэтилен) и поли (хлорэтилен) — другие названия поливинилхлорида.
  • Поливинилхлорид получают в реакции аддитивной полимеризации с использованием мономера хлорэтилена (винилхлорида).
  • Эта реакция полимеризации протекает по свободнорадикальному механизму.
  • Поливинилхлорид — белое твердое, достаточно хрупкое твердое вещество.
  • Добавки используются для изменения свойств поливинилхлорида, чтобы сделать его более полезным.
  • Поливинилхлорид — это термопласт, он размягчается при воздействии тепла и давления, поэтому ему можно придавать различные формы.

Реакция полимеризации присоединением

Поливинилхлорид получают в реакции аддитивной полимеризации из мономеров хлорэтилена (винилхлорида):

хлорэтен
(винилхлорид)
поли (хлорэтен)
(поливинилхлорид)
CH 2 = CHCl 325-350 К

13 атм
— [- CH 2 -CHCl-] n

Мономер, хлорэтен (или винилхлорид), имеет температуру кипения -14 o ° C (259K), так что это газ при комнатной температуре и давлении.Под давлением молекулы газообразного хлорэтилена сближаются, образуя жидкость.
Реакцию полимеризации проводят под давлением 13 атм (1317 кПа), чтобы мономер оставался в жидкой фазе.

Реакция полимеризации сильно экзотермична.

CH 2 = CHCl → — [- CH 2 -CHCl-] n — ΔH = -96 кДж моль -1

Согласно принципу Ле-Шателье, увеличение температуры, при которой происходит реакция, будет благоприятствовать реагенту, мономеру, стороне уравнения.Поэтому реакцию аддитивной полимеризации проводят при очень умеренных температурах, причем жидкий мономер хлорэтилена диспергируется в воде при 52-77 o ° C (325-350 K).

Поливинилхлорид выпадает в осадок в виде белого твердого вещества, поскольку он образуется, поскольку он нерастворим в воде и нерастворим в хлорэтене.

Механизм реакции

Аддитивная полимеризация хлорэтена с образованием поли (хлорэтилена) протекает по свободнорадикальному механизму.
Свободный радикал — это молекула, которая не имеет заряда, но обладает высокой реакционной способностью, поскольку имеет неспаренный валентный электрон.

При промышленном получении поливинилхлорида свободный радикал используется для запуска цепной реакции. Этот источник свободных радикалов называется инициатором.

Органические пероксиды с общей формулой R-O-O-R часто используются в качестве инициаторов, поскольку они могут расщепляться на свободные радикалы при повышенных температурах:

органический пероксид свободный радикал алкокси
R-O-O-R 2 Р-О .

Свободный алкоксильный радикал соединяется с молекулой хлорэтилена с образованием нового свободного радикала:

Этот новый свободный радикал может затем объединиться с другой молекулой хлорэтилена:

+
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
R-O- C C C C .
|
H
|
H
|
H
|
H

Этот новый свободный радикал может реагировать с другой молекулой хлорэтилена с образованием нового свободного радикала и т. Д., Пока не будет построена очень большая молекула поливинилхлорида.

Полимеризация прекращается, когда два свободных радикала вступают в реакцию друг с другом.

Состав ПВХ

Существует несколько различных способов объединения молекул хлорэтилена с образованием длинных полимерных цепей.

1. Все молекулы хлорэтилена объединяются таким образом, что атомов хлора все находятся на одной стороне углеродной основной цепи полимерных цепей:

H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
C C C C C C C C C C C C C C
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H

Эта структура известна как изотактический поливинилхлорид .

Регулярное расположение атомов хлора в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться вместе и максимизирует межмолекулярные силы между цепями.
Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому изотактический поливинилхлорид довольно жесткий, а поскольку межмолекулярные силы между полимерными цепями максимальны, он также является сильным.
Изотактический поливинилхлорид считается высококристаллическим.

Хотя нам обычно нравится изображать структуру поливинилхлорида как изотактическую структуру, потому что легко увидеть повторяющиеся звенья винилхлорида, на самом деле, когда мономеры винилхлорида полимеризуются, очень небольшая часть получаемого поливинилхлорида находится в изотактической форме.

2. Молекулы хлорэтилена объединяются так, что атомов хлора чередуются между нахождением над плоскостью углеродной основной цепи и нахождением под ней:

H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
C C C C C C C C C C C C C C
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс

Эта структура известна как синдиотактический поливинилхлорид .

Регулярное расположение атомов хлора в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться вместе и удерживаться на месте за счет межмолекулярных сил между цепями.
Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому синдиотактический поливинилхлорид довольно жесткий, а действие межмолекулярных сил между полимерными цепями делает его довольно сильным.
Синдиотактический поливинилхлорид, как и изотактический поливинилхлорид, считается высококристаллическим.
Очень небольшая часть поливинилхлорида, полученного аддитивной полимеризацией хлорэтена, является синдиотактическим поливинилхлоридом.

3. Молекулы хлорэтилена объединяются таким образом, что атомов хлора случайным образом ориентированы вдоль цепочек, причем некоторые из них находятся выше, а некоторые ниже плоскости углеродной основной цепи :

H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
C C C C C C C C C C C C C C
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
H
|
Класс
|
H
|
H
|
H
|
Класс

Эта структура известна как тактический поливинилхлорид .

Крупные атомы хлора, беспорядочно торчащие вдоль цепей, препятствуют плотной упаковке полимерных цепей.
Атактический поливинилхлорид не является кристаллическим, скорее, он считается аморфным. Ожидается, что некристаллические или аморфные полимеры будут более мягкими и гибкими, но атактический поливинилхлорид на самом деле довольно жесткий.
Это связано с тем, что хлор более электроотрицателен, чем углерод, поэтому каждый атом хлора принимает частичное отрицательное изменение, Cl δ- , в то время как атом углерода принимает частичный положительный заряд, C δ + .Притяжение C δ + к Cl δ- приводит к диполь-дипольным взаимодействиям, которые придают полимеру прочность и жесткость.

Большая часть поливинилхлорида, полученного аддитивной полимеризацией хлорэтена, представляет собой атактический поливинилхлорид.

Свойства и использование ПВХ

Поливинилхлорид (ПВХ) — это линейный полимер, и, как и большинство линейных полимеров, приложение тепла и давления заставляет его размягчаться и принимать новые формы.Эти линейные полимеры называют термопластичными. ПВХ — это термопласт. ПВХ используется для изготовления покрытий для электрических кабелей, шлангов, труб, водостоков, плитки для пола, обуви, кожаной одежды, контейнеров для хранения и кредитных карт.

Имущество Поливинилхлорид
(ПВХ)
использует
Точка плавления 160 o C Соединение канализационных труб из ПВХ термическим сплавлением позволяет получить герметичные соединения.

Кристалличность Неправильная упаковка и низкая кристалличность (аморфность) атактических полимерных цепей Жесткий ПВХ используется для изготовления водосточных труб, желобов и может быть отформован для создания эффекта текстуры древесины, используемого в материалах жилищного строительства (оконные и дверные рамы, а также сайдинг из ПВХ).

Гибкость жесткий Пластификаторы добавлены для повышения гибкости.
Из гибкого ПВХ можно делать одежду, обувь, шланги, даже кредитные карты.

Электропроводность Плохо: ПВХ — хороший изолятор Используется в качестве изоляционного материала для приложений низкого и среднего напряжения.

Теплостойкость плохо: разложение за счет потери HCl начинается при 70 o C Добавлены термостабилизаторы для повышения термостойкости.
Термостабилизированный ПВХ можно использовать для труб горячего водоснабжения.

Прозрачность белый непрозрачный сплошной

Плотность и приблизительно; 1,3 г см -3

Химические свойства Стойкость к кислотам, щелочам и большинству неорганических химикатов.
Растворяется в ароматических углеводородах, кетонах и циклических эфирах.
PVC подходит для использования в пищевых контейнерах, бутылках, трубках, шлангах и каналах выхлопных газов.

Печать на ПВХ и адгезия к нему улучшаются за счет полярных групп C-Cl, что делает его пригодным для вывесок.

,Поливинилхлорид

| Определение, синтез и использование

Поливинилхлорид (ПВХ) , синтетическая смола, полученная в результате полимеризации винилхлорида. По производству и потреблению ПВХ уступает только полиэтилену среди пластмасс. Он используется в огромном количестве бытовых и промышленных товаров, от плащей и занавесок для душа до оконных рам и внутренней сантехники. Легкий, жесткий пластик в чистом виде, он также изготавливается в гибком «пластифицированном» виде.

Винилхлорид — это галогенорганическое соединение, которое имеет важное промышленное применение. При обработке определенными катализаторами мономеры винилхлорида подвергаются полимеризации и образуют более крупное соединение, известное как поливинилхлорид или ПВХ. ПВХ используется при производстве многих продуктов, в том числе упаковочных пленок и водопроводных труб. Encyclopædia Britannica, Inc.

Подробнее по этой теме

основные промышленные полимеры: поливинилхлорид (ПВХ)

ПВХ, уступающий только полиэтилену по производству и потреблению, производится путем полимеризации винила в массе, в растворе, суспензии и эмульсии…

Винилхлорид (CH 2 = CHCl), также известный как хлорэтилен, чаще всего получают взаимодействием этилена с кислородом и хлористым водородом над медным катализатором. Это токсичный и канцерогенный газ, с которым обращаются с соблюдением специальных мер защиты. ПВХ получают путем воздействия на винилхлорид высокореактивных соединений, известных как свободнорадикальные инициаторы. Под действием инициаторов двойная связь в мономерах винилхлорида (одноэлементные молекулы) разрывается, и одна из образующихся одинарных связей используется для связывания тысяч мономеров винилхлорида с образованием повторяющихся звеньев полимеров (большие , многоэлементные молекулы).Химическая структура повторяющихся звеньев винилхлорида:

ПВХ был впервые получен немецким химиком Августом Вильгельмом фон Хофманном в 1872 году, но он не был запатентован до 1912 года, когда другой немецкий химик Фридрих Генрих Август Клатте использовал солнечный свет для инициирования полимеризации винилхлорида. Коммерческое применение пластика сначала ограничивалось его чрезвычайной жесткостью; однако в 1926 году, пытаясь дегидрогалогенировать ПВХ в высококипящем растворителе, чтобы получить ненасыщенный полимер, который мог бы связывать резину с металлом, Уолдо Лансбери Семон, работавший на B.Компания F. Goodrich в США производила то, что сейчас называется пластифицированным ПВХ. Открытие этого гибкого инертного продукта обеспечило коммерческий успех полимера. Под торговой маркой Koroseal компания Goodrich использовала пластик для изготовления уплотнений амортизаторов, изоляции электрических проводов и изделий из ткани с покрытием. Одно из самых известных применений пластика было начато в 1930 году, когда Union Carbide and Carbon Corporation (позже Union Carbide Corporation) представила винилит, сополимер винилхлорида и винилацетата, который стал стандартным материалом для долгоиграющих фонографов. записей.

Чистый ПВХ находит применение в строительстве, где его жесткость, прочность и огнестойкость используются для изготовления труб, трубопроводов, сайдинга, оконных рам и дверных коробок. Он также выдувается в прозрачные прозрачные бутылки. Из-за его жесткости его необходимо экструдировать или формовать при температуре выше 100 ° C (212 ° F) — температуры, достаточно высокой для начала химического разложения (в частности, выделения хлористого водорода [HCl]). Разложение можно уменьшить путем добавления стабилизаторов, которые в основном представляют собой соединения металлов, таких как кадмий, цинк, олово или свинец.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской.
Подпишитесь сегодня

Чтобы получить продукт, который остается гибким, особенно при низких температурах, большую часть ПВХ нагревают и смешивают с пластификаторами, которые иногда добавляют в концентрациях до 50 процентов. Наиболее часто используемым пластификатором является соединение ди-2-этилгексилфталат (DEHP), также известное как диоктилфталат (DOP). Пластифицированный ПВХ известен потребителям как напольная плитка, садовый шланг, обивка из кожзаменителя и занавески для душа.

Очень мелкие частицы ПВХ можно диспергировать в пластификаторе в количестве, превышающем количество, используемое для получения пластифицированного ПВХ (например, 50 процентов или более), и эту суспензию можно нагревать до растворения частиц полимера. Полученная жидкость, называемая пластизолем, останется жидкой даже после охлаждения, но затвердеет в гель при повторном нагревании. Пластизоли можно превратить в изделия, намазывая их на ткань или отливая в формы. Гибкие перчатки могут быть изготовлены путем погружения формы руки в пластизоль, а полые предметы, такие как галоши, могут быть изготовлены путем заливки пластизоля в форму, выливания излишков и отверждения материала, оставшегося на стенках формы.

ПВХ время от времени становился объектом споров с тех пор, как в 1973 году была установлена ​​связь между мономером винилхлорида и раком. Экологи и защитники здоровья выразили озабоченность по поводу возможных пагубных последствий воздействия таких веществ, как остаточный мономер винилхлорида, хлористый водород, металлоорганические соединения. стабилизаторы и фталатные пластификаторы. Представители отрасли утверждают, что эти вещества скрупулезно контролируются и выделяются из ПВХ в следовых количествах, вредность которых не доказана.

Жесткий ПВХ обычно превращается в прочные конструкционные изделия, такие как оконные рамы и сайдинг для дома, которые редко перерабатываются. Однако бутылки и контейнеры из ПВХ могут быть переработаны в такие изделия, как дренажные трубы и дорожные конусы. Кодовый номер переработки ПВХ — №3.

.