Поливинилхлорид

Что такое ПВХ (Поливинилхлорид)

Поливинилхлорид

  • 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.

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.

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.

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

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

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.

ПВХ

Поливинилхлорид

ПВХ — это искусственное полотно смешанного состава. Аббревиатура расшифровывается как поливинилхлорид. Другие имена материала: тентовая, баннерная ткань, пленка. Встречается иноязычный вариант — PVC.

Поливинилхлоридной ткань называется соответственно своему верхнему слою. Она получила распространение в разных отраслях промышленности: от товаров народного потребления до машиностроения.

История

Впервые поливинилхлорид из винилхлорида получил в 1835 году Анри Виктор Реньо во Франции. Произошло это в ходе случайных экспериментов. Сохранились записи ученого, в которых он не смог охарактеризовать и назвать полученное вещество.

Следующая волна исследований поливинилхлоридного соединения датируется 1878 годом. Но и тогда применения ему не нашлось и эксперименты приостановили.

В 1913 в Германии химик Фриц Клатте, изучив свойства вещества, запатентовал производство ПВХ. Реализовать его идеи помешала наступившая Первая мировая война.

Почти параллельно с Клатте в Германии поливинилхлорид исследовал Уолдо Силон в Америке. В 1926 году он запатентовал идею создавать из нового волокна занавески для ванной комнаты.

Промышленное производство предметов из нового материала началось в 1931 году.

Меньше чем через 15 лет поливинилхлоридное полотно прочно вошло во многие отрасли промышленности. Из него стали делать также посуду, предметы быта, автомобильные детали и пр.

Особенности производства и состава

В основе ткани лежит сеть из полимеров. Их нити (полиэстера, нейлона, или лавсана) крепко сплетены между собой. Эту сеть покрывают слоем ПВХ.

Переплетение нитей может иметь разное соотношение. Самые частые варианты:

  • 6×6;
  • 7×7;
  • 8×8;
  • 9×9;
  • 12×12.

Для придания изделию тех или иных свойств, его покрывают лаком и всевозможными химическими присадками. Например, полиуретан обеспечивает эластичность вещи и нестираемость.

Основные характеристики ПВХ

Есть ряд параметров, по которым определяются качества материала. Среди них:

  • Плотность. Измеряется в граммах на кв.метр. Широко варьируется. Популярные высокие показатели: 550-800 г/кв.метр.
  • Прочность, способность к растяжению. Она должна соответствовать стандартам: ISO — международный, DIN — немецкий, EN — европейский.
  • Толщина нити. Измеряется в тексах. Самые востребованные ткани имеют прочность в 110 текс.
  • Огнеустойчивость.
  • Нефтеустойчивость.
  • Горючесть.
  • Температурный режим использования. Может достигать +70 градусов.

Для специализированных производств качественные и количественные показатели отличны.

Плюсы ПВХ

Полимерное покрытие дает изделиям ряд общих преимуществ. Среди них:

  • Эластичность.
  • Плотность и прочность.
  • Водостойкость. Материал не пропускает влагу.
  • Воздухонепроницаемость. Будучи минусом в легкой промышленности, это качество становится плюсом при использовании в нужной области.
  • Термостойкость. Ткани не страшны предельно низкие и высокие температуры.
  • Солнцестойкость. Качественные вещи, созданные с соблюдением высоких стандартов, не выгорают под прямыми солнечными лучами.
  • Неокисляемость.
  • Бюджетность. Поливинилхлоридные полотна имеют доступную стоимость.
  • Относительно долгий срок службы. Составляет от 5 до 15 лет, в зависимости от конкретных характеристик и типа изделия.

Минусы ПВХ

Изделия из поливинилхлорида считаются неэкологичными.

Материал «славится» следующими недостатками:

  • Полностью не разлагается.
  • Продукты его распада токсичны.
  • Сжигать полотно нельзя: выделяющийся от этого хлористый водород опасен.
  • Сам процесс производства сопровождается вредными для окружающей среды выбросами.

Виды ткани

Классификацию по составу и отдельным параметрам провести сложно, так как вариантов в этом отношении множество.

По покрытию выделяют материал:

  • односторонний;
  • двусторонний.

По тому, для создания какого изделия предназначено полотно, его делят на:

  • лодочное;
  • тентовое;
  • баннерное и пр.

В строительных целях и для производства лодок используется поливинилхлорид двух видов:

  • армированный (более безопасный, снабжен дополнительными «удерживающими» элементами);
  • неармированный (простая пленка, подходит для создания детских кругов для плавания и т.п.).

В зависимости от количества добавленных слоев, ПВХ делится на:

  • многослойный;
  • однослойный.

Область применения

Поливинилхлорид активно используется для изготовления:

  • спортивного мелкого и крупного инвентаря (батутов, гимнастических матов, борцовских напольных покрытий разной экипировки для спортсменов);
  • специальной профессиональной обуви, сапог;
  • походной одежды (накидок, плащей);
  • рыболовного снаряжения;
  • матрасов для бассейнов;
  • надувных лодок, байдарок;
  • туристических и торговых тентов, палаток и подобных каркасных сооружений;
  • рекламных баннеров и растяжек;
  • натяжных потолков;
  • занавесок и т.п.

Особенности эксплуатации

  • Основное требование по использованию вещей и одежды из данной ткани — соблюдение условий ухода. Обязательно внимательно изучить инструкцию к изделию после его приобретению.
  • Занавески, матрасы, плащи из ПВХ нельзя стирать в машинке.
  • Следует помнить, что жечь вещи из ПВХ опасно.

Отзывы

Мнение о поливинилхлориде неоднозначны.

С одной стороны, его ценят за практичность и высокие эксплуатационные характеристики.

С другой стороны, большим минусом называют неэкологичность материала.

Фотогалерея

Поливинилхлорид (ПВХ)

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 и обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +65 °C.

Химическая формула: [-CH 2 -CHCl-] n .Международное обозначение — PVC.

Физические и химические свойства

Молекулярная масса 9-170 тыс.; 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. При внесении в пламя придаёт ему зеленоватый оттенок ввиду присутствия хлора.

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — вбензоле, 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-10 12 -10 13 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц)-3,5.

Тангенс угла 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), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства грампластинок (то есть виниловых), 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 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.

Физические особенности

особенность материала ПВХ – это прочность. По своим свойствам поливинилхлорид практически не подвергается деформациям и другим механическим напряжениям. Сама же степень прочности данного материала зависит от строения макромолекул, а также от структуры полимера.

Материал ПВХ — характеристика

Данное вещество характеризируется как негорючий термопластичный материал, который хорошо поддается механической обработке на обычных станках и легко сваривается горячим воздухом при температуре 200-300 градусов Цельсия.

Кроме этого, он может приклеиваться к различным видам клея (зачастую это средства на основе перхлорвиниловой смолы). Более того, данный материал может быть приклеен к деревянным, бетонным и металлическим изделиям.

ПВХ не боится воздействия многих видов кислот, а также алифатических, хлорированных и ароматических углеводородов. Прочность клеевых и сварных соединений составляет порядка 85-90 процентов от прочности самого материала.

Благодаря своей высокой прочности на упругость и изгиб поливинилхлорид широко востребован среди рыбаков, которые кустарным способом изготовляют верхние части спиннингов, а также зимние удочки. Как показывает практика, подобные изделия не теряют своих свойств даже при температуре минус 45 градусов Цельсия.

Диэлектрические свойства

Перечисляя свойства ПВХ , также необходимо отметить тот факт, что поливинилхлорид является хорошим диэлектриком (не проводит через себя электрический ток).

Однако при нагревании до температуры 85 и более градусов Цельсия данный материал быстро теряет эти свойства.

Что касается веса, то по плотности ПВХ является более тяжелым, нежели полиэтилен, однако легче, чем фторопласт и фенолформальдегидный пластик.

Высокая пожаростойкость ПВХ достигается за счет использования в его производстве такого компонента, как хлор. Именно он снижает риск горючести жесткого поливинилхлорида.

Химические свойства

Как мы отметили ранее, ПВХ практически неуязвим к воздействию некоторых видов кислот. Это действительно так – поливинилхлорид не изменяет свои свойства при действии щелочей, бензина, керосина, растворов солей и металлов.

Также до 60 градусов Цельсия данный материал устойчив к соляной и муравьиной кислоте. ПВХ стоек к окислению и воздействию глицерина, жиров и гликолей. Что же касается спиртов, то поливинилхлорид не растворяется в этиловом и метиловом спиртах, высших алкоголях, а также смазочных и растительных маслах. Не уязвим он и к воздействию кислых сточных вод.

Где он применяется?

Что такое ПВХ, мы уже выяснили, теперь поговорим о том, в каких отраслях данный материал применяется.

Поливинилхлорид нашел широкое применение в производстве гибких пластиковых листов (для отделки стен и покрытия полов), пленки, защитных перчаток и многих других материалов и изделий.

Из жесткого непластифицированного поливинилхлорида производятся трубы, неуязвимые к воздействию коррозии, а также некоторые детали дверей и окон. В области электротехники данный материал служит для изоляции проводов.

Делают из него также игрушки, канцелярские и спортивные товары. Волокна поливинилхлорида применяются для изготовления рыболовных сетей, медицинского белья, трикотажа и различных фильтровальных технических тканей. Как видите, ПВХ применяется практически во всех отраслях промышленности и быта.

Характеристика изделий из ПВХ

На российском рынке наиболее часто можно встретить такие товары из поливинилхлорида:

  1. Обувь ( сапоги , подошва ботинок и т.д.)
  2. Напольное покрытие (иными словами — линолеум).
  3. Пленка.
  4. ПВХ-панели.

Ниже мы кратко рассмотрим каждый из этих вышеперечисленных типов изделий.

Что такое ПВХ-покрытие? Это поверхность в которой были использованы специальные ПВХ-плитки, предназначенные для укладки пола. Могут иметь как простую квадратную, так и конструкцию сложной формы.

ПВХ-пленка — что это такое? По своим свойствам она являет собой высокопрозрачный, гибкий и немного тянущийся материал. Как и все остальные изделия она устойчива к спиртам и кислотам, однако обладает уникальной способностью пропускать кислород. Именно поэтому тара, упакованная в эту пленку, долго не теряет свого товарного вида.

Что такое ПВХ-панели? Это материал, который применяется для отделки потолков и стен в различных помещениях. Зачастую используется для обшивки стен на кухне и в ванной комнате.

Как поливинилхлорид влияет на организм человека?

Сам винилхлорид характеризуется как очень сильный яд, при горении выделяющий токсичные вещества. На человека данное вещество оказывает терато-, канцеро- и мутагенное действие. В результате многочисленных исследований учеными было доказано, что воздействие ПВХ на человека вызывает рак в различных органах и тканях (в т.ч.

мозг, легкие и печень), а также нарушает лимфатическую и кроветворную систему. При постоянном действии в высоких концентрациях винилхлорид может вызвать даже паралич нервной системы вплоть до полной остановки дыхания. Однако современные производители учли все эти свойства и потому производят ПВХ по особой технологии.

Современные изделия из поливинилхлорида (если они качественные) не оказывают такого страшного влияния на человека.

Поливинилхлорид (ПВХ): что это такое, свойства, применение, получение

Поливинилхлорид

Одним из активно используемых газов является этилен, а окончательным этапом его переработки — поливинилхлорид, применение которого нашло себя практически во всех сферах. Полученные искусственным путем органические материалы высокопрочны, инертны ко многим агрессивным веществам и долговечны (срок распада составляет десятки лет).

Полимеризация винилхлорида проходит в несколько этапов, в результате чего образуется прозрачный гранулированный порошок, дисперсностью 100-200 мкм. Форма и размеры определяются способами получения. Сырье поставляется на производства, где дальнейшая технология определяет область применения ПВХ.

Применение поливинилхлорида в различных областях

Невозможно найти сферы жизнедеятельности, где бы ни использовался этот материал:

  • Строительство. Твердый ПВХ в строительстве — это несущие контуры окон, двери. Мягкий — пленки, шланги, линолеумы, отделочные материалы.
  • Инженерные коммуникации. Самый прочный пластик — непластифицированный поливинилхлорид (нПВХ) или винипласт — применяется для производства труб. По ряду показателей он лучше металла.
  • Предметы быта. Используется поливинилхлорид в быту, начиная от изготовления примитивных крепежных элементов и заканчивая предметами мебели.
  • Пищевая отрасль. Представляет отдельное направление, разработаны несколько видов пластика для использования в разных температурных режимах.
  • Автомобильная промышленность.
  • Продукция для детей. Игрушки, коляски.
  • Медицина. Инструменты или их части, одноразовые шприцы, емкости. Появление ПВХ в медицине произвело переворот. Благодаря ему стало возможным использование одноразовых шприцов и капельниц.
  • Аграрный, промышленный секторы.

Преимущества и недостатки

Применение во всех сферах делает материал уникальным. После затвердевания он все равно обладает достаточной пластичностью, чтобы не разрушаться от статистических и динамических нагрузок.

Второе преимущество — облегченный вес. При плотности 1,4 г/см³ изделия из поливинилхлорида даже при небольшой толщине обладают повышенной прочностью. Поэтому все, что делают из ПВХ, отличается небольшим весом. Эта особенность позволяет экономить на транспортировке.

Поливинилхлорид — это пластик, который в зависимости от модифицирующих веществ способен менять свою пластичность в невероятных пределах. Как пример, можно привести пластик, используемый в автомобилестроении, и полиэтиленовые пакеты.

Еще одна сильная сторона – это возможность переработки вторсырья.

Отличные физико-химические показатели вещества, которые определяют также его широкие возможности, одновременно оказываются недостатками. В первую очередь это химическая стойкость получаемых материалов, способность не разрушаться в течение десятков лет. Изготовление одноразовых бытовых, промышленных, медицинских предметов способствует глобальному загрязнению планеты.

Среди недостатков при использовании можно упомянуть вред ПВХ, влияние поливинилхлорида на организм человека.

Первая производная этанола — винилхлорид — сильнодействующий яд, оказывающий на человека сильнейшее воздействие и вызывающий необратимые процессы, в том числе на генетическом уровне.

К наиболее распространенным видам можно отнести возникновение онкологии, повышение концентрации отравляющих веществ в фильтрах организма: лимфатической системе, печени, почках, легких.

Безопасность для здоровья

ПВХ существует в разных видах и формах. За безопасность для здоровья отвечает наличие летучих веществ. Поливинилхлорид имеет структурное звено, в состав которого входит молекула хлора C2H3Cl. При дальнейшем производстве винилхлорида используются присадки, блокирующие выделение летучих веществ и переводящие структуру в инертное состояние.

Разработанные присадки, кроме специализированного назначения, подразделяются на пищевые и технические. Поэтому все, что делают из поливинилхлорида, также имеет свое назначение.

Перед применением важно ознакомиться с видом пластика, информация указана непосредственно на изделии.

Некоторые из них можно использовать только для хранения при холодных или комнатных температурах, другие – для нагревания до 100 °С.

Виды поливинилхлорида (классификация)

Сырьевой порошок имеет один состав, свойства и вид. Но очень отличаются мех. свойства и то, как выглядит поливинилхлорид в готовых изделиях. Окончательные параметры определяются веществами, присаживаемыми в поливинилхлорид, свойства при этом меняются в 2 направлениях:

  1. Винпласт — с высокими механическими показателями, используется как конструкционный материал.
  2. Пластикат — пластичный в высокой степени, применяется для изоляции, покрытия и отделки поверхностей.

Поливинилхлорид

Поливинилхлорид

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 4

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 5

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 7

ПВХ листовой. Всегда в наличии весь ассортимент. Толщина: 1 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм. Резка по размерам.

Page 9

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 10

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 11

Полиацеталь ПОМ-С стержень 15-120 мм

Полимерный материал хорошо поддается обработке, стоек к износу, ударам и возникновению трещин. Также материал обладает устойчивостью к воздействию органических растворителей и, что немаловажно, абсолютно безвреден. Уточняйте актуальные цены у мененеджеров

Page 12

Товары и услугиКомпании

Правильно выбрать поролон – не такая уж простая задача, если руководствоваться исключительно необходимыми геометрическими размерами. Да и что нам известно о таком знакомом материале? Его правильное название – эластичный пенополиуретан или ППУ. В бывшем СССР употребляют название зарубежной фирмы, поставлявшей в страну эту продукцию.

Пенистый материал широко используется в качестве мягкой или упругой прослойки в самых разнообразных изделиях. Его основные функции – обеспечивать защиту и комфорт. Мелкоячеистая структура способствует высокой эластичности, гибкости, легкости и воздухопроницаемости.

К недостаткам относят горючесть, невысокую прочность и не очень продолжительный срок эксплуатации.

Используемые технологии изготовления

Продукция выпускается в виде листов толщиной 5-150 мм. Для ее изготовления используются различные методы.

Крупные предприятия используют непрерывный процесс производства, при котором подача смешанных ингредиентов осуществляется в постоянном режиме на ленту транспортера, где в результате химической реакции и происходит вспенивание.

От полученного материала отрезают части стандартной длины, после чего они выдерживаются до трех суток до окончательного завершения всех химических преобразований. Готовый полимер разрезают на листы необходимой толщины.

Небольшие компании применяют периодический способ производства, где компоненты выливают в форму с откидными бортами, выдерживают около 20 мин и вынимают материал, который затем дозревает и режется. Такой производственный метод позволяет организовать выпуск продукции при минимальных капиталовложениях и не требует наличия значительных производственных площадей, а заказчик может получить даже небольшую партию товара.

Как правильно выбрать пенополиуретан?

Для этого, прежде всего, необходимо разбираться в его маркировке. Выпускается стандартный (ST), жесткий (HL и EL) и мягкий материал (HS). В цифровом обозначении первые две цифры отражают плотность, а две последующие жесткость. Плотность материала считается одним из основных критериев его качества.

Пенополиуретан с более высокой плотностью дольше служит без деформации. Причем на уровне комфорта увеличение этой характеристики ничуть не отражается. Он остается мягким и пружинистым. Для мебели и подушек не стоит выбирать продукцию с плотностью ниже 25 кг/м².

Жесткость же зависит от степени сжимаемости материала.

Одним из основных показателей качества пенополиуретана является величина остаточной деформации. Она красноречиво характеризует, насколько хорошо материал способен восстанавливать свою форму в процессе эксплуатации. Для того чтобы проверить это, не обязательно прибегать к лабораторным исследованиям.

Вам нужно просто измерить исходную толщину изделия, затем сдавить его так, чтобы толщина уменьшилась в два раза, и оставить в таком состоянии на некоторое время. Последующие замеры покажут величину отклонения от первоначального параметра. Материал с высоким значением остаточной деформации не следует использовать для отделки сидений.

Как правило, минимальные значения демонстрируют образцы с высокой плотностью.

Из всего перечисленного можно сделать вывод, что качественная продукция должна быть эластичной, обладать высокой плотностью и низкой остаточной деформацией. Помимо этого пенополиуретан должен быть приятным на ощупь, а при небольшом сжатии должна ощущаться мягкость.

Для производства матрасов и сидений лучше всего подходят сорта с цифровыми маркировками 4050, 3040, 3540. Они имеют длительный срок службы, обладают высокой несущей способностью и равномерностью деформации.

Они отличаются стойкостью к размягчению и не изменяются в размерах в течение срока службы. ППУ 4050 считается наиболее комфортным и прочным, что позволяет его использовать для офисной мебели.

Для упаковки используют материал вторичного вспенивания, получаемый прессованием из поролоновой крошки и полиуретанового клея. Изделия обозначаются как «ВВ».

Page 13

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 14

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 15

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 16

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 17

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

Page 18

Товары и услугиКомпании

Страницы:   предыдущаяследующая

 Краткий исторический очерк

В 1835 г. Реньо обнаружил способность газообразного винилхлорида под действием света превращаться в порошок. В 1872 г. полимеризация винилхлорида была исследована Бауманом. А через  40 лет Остромысленский и Клатте предложили использовать фотополимеризацию как промышленный метод получения поливинилхлорида.

Позднее были разработаны способы полимеризации винилхлорида под влиянием инициаторов, распадающихся при нагревании на свободные радикалы. Промышленный синтез поливинилхлорида в водной эмульсии был впервые осуществлен в 1930 г. Следующим важным шагом явилась разработка и осуществление в промышленности суспензионной полимеризации винилхлорида.

Сравнительно недавно был освоен промышленный метод полимеризации винилхлорида в массе.

 Полимеризация винилхлорида

Поливинилхлорид (ПВХ) получают радикальной полимеризацией винилхлорида:

  • в массе;
  • суспензии;
  • эмульсии;
  • в растворе.

В промышленности наибольшее распространение получил суспензионный метод. Инициирование процесса осуществляется свободными радикалами, образующимися при гомолитическом распаде пероксидов или азосоединений. Первичный радикал присоединяется главным образом к метиленовой группе винилхлорида:

В связи со склонностью поливинилхлорида к дегидрохлорированию при температурах выше 75 °С возможна передача цепи на полимер за счет отрыва аллильного атома хлора от атома углерода, который находится рядом с двойной связью, образовавшейся вследствие частичного дегидрохлорирования полимера:

В результате этой реакции возникают малоактивные аллильные радикалы, вызывающие замедление полимеризации. Для предотвращения дегидрохлорирования и получения ПВХ с теоретическим содержанием хлора желательно вести процесс полимеризации при температурах не выше 70—75 °С.

Радикалы винилхлорида вследствие их высокой активности легко вступают во взаимодействие с различными примесями, содержащимися в мономере даже в незначительных количествах.

Некоторые из примесей, например ацетилен, реагируют как агенты передачи цепи и могут вызывать образование малоактивных радикалов, замедляя полимеризацию. В присутствии других примесей происходит обрыв цепи.

Реакция передачи цепи часто используется для регулирования молекулярной массы полимера.

При этом в полимеризационную среду вводят вещества, способные участвовать в передаче цепи, — регуляторы.

Регуляторы выбирают так, чтобы образующиеся в результате передачи цепи радикалы были достаточно активными, в противномслучае используемые регуляторы замедляют или даже ингибируют полимеризацию.

Во всех случаях получения поливинилхлорида кислород оказывает отрицательное влияние на ход полимеризации и свойства полимера.

Наличие кислорода в системе обусловливает индукционный период процесса полимеризации, уменьшение скорости полимеризации, понижение средней молекулярной массы ПВХ, появление разветвленности, уменьшение термической стабильности ПВХ, ухудшение его совместимости с пластификаторами.

Поэтому содержание кислорода выше 0,0005—0,001% (по отношению к винилхлориду) нежелательно.

При полимеризации винилхлорида выделяется большое количество тепла 1466 кДж/кг, что существенно влияет на технологию получения полимера.

При полимеризации винилхлорида в массе полимер выпадает в осадок в виде твердой фазы вследствие нерастворимости ПВХ в мономере. При этом сначала происходит увеличение скорости реакции от начала процесса до высоких степеней конверсии мономера, а затем ее медленное уменьшение.

Возрастание скорости полимеризации обусловлено образованием твердой фазы. В результате передачи цепи на полимер на выпавших из жидкой фазы макромолекулах образуются активные центры, способные продолжать полимеризацию.

Вследствие малой подвижности закрепленных на поверхности полимера  растущих цепей скорость обрыва цепи уменьшается, тогда как скорость роста остается высокой из-за большой подвижности молекул мономера.

Поэтому с появлением твердой фазы скорость полимеризации возрастает.

На возрастание скорости полимеризации винилхлорида влияет также способность полимера набухать в мономере. Полимеризация протекает в набухших частицах полимера, в которых скорость передвижения макрорадикалов, вероятность их столкновения и бимолекулярного обрыва цепи мала. Подвижность молекул мономера в набухших частицах и скорость роста полимерных цепей остается большой.

Описанное выше явление автокатализа при полимеризации винилхлорида в гетерогенных условиях часто называют гель-эффектом. Однако это явление при полимеризации винилхлорида не аналогично типичному гель-эффекту, наблюдаемому в тех случаях, когда образующийся полимер растворим в собственном мономере.

 Свойства поливинилхлорида

Поливинилхлорид представляет собой белый порошок плотностью 1350—1460 кг/м3. Молекулярная масса продукта промышленных марок 30000—150000. Степень кристалличности достигает 10%.

Поливинилхлорид характеризуется значительной полидисперсностью, возрастающей с увеличением степени превращения.

Среднечисловую молекулярную массу ‾Мn (близкую по значению к среднемассовой ¯Mw) можно рассчитать по значению характеристической вязкости [η]:

На практике молекулярную массу поливинилхлорида характеризуют константой Фикентчера (Кф):   Kф=1000k

Коэффициент k определяется по уравнению :

где ηотн — относительная вязкость раствора поливинилхлорида в циклогексаноне (обычно 0,5 или 1 г полимера на 100 см3 растворителя).

Ниже приводится константа Фикентчера Кф, характеризующая среднюю молекулярную массу поливинилхлорида, полученного различными способами:

Способ получения ПВХ Константа Фикентчера Кф
Суспензионный 47-76
В массе 56-72
Эмульсионный  54 -77

 Приведенная вязкость (ηпр), константа Фикентчера (Кф) и среднечисловая молекулярная масса (¯Мn) поливинилхлорида связаны следующим образом:

ηпр 1,80 1,98 2,20 2,44 2,70
Кф 55 60 65 70 75
Мn 50 000 65 000 80 000 90000 100 000

 Благодаря высокому содержанию хлора (около 56%) поливинилхлорид не воспламеняется и практически не горит. При 130—150 °С начинается медленное, а при 170 °С более быстрое разложение поливинилхлорида, сопровождающееся выделением хлористого водорода.

Поливинилхлорид нерастворим в мономере (винилхлориде), в воде, спирте, бензине и многих других растворителях. При нагревании он растворяется в тетрагидрофуране, хлорированных углеводородах, ацетоне и др.

Поливинилхлорид обладает хорошими электроизоляционными и теплоизоляционными свойствами, а также высокой стойкостью к действию сильных и слабых кислот и щелочей, смазочных масел и др.

Под действием энергетических и механических воздействий в поливинилхлориде протекают реакции дегидрохлорирования, окисления, деструкции, структурирования, ароматизации и графитизации. Основная реакция, ответственная за потерю полимером эксплуатационных свойств, — выделение НСl.

Для предотвращения разложения в поливинилхлорид вводят стабилизаторы. В качестве антиоксидантов применяют производные фенолов  и производные карбамида.

При термической пластификации при 160 °С поливинилхлорид превращается в застывший блок, жесткий и прочный при комнатной температуре.

Поливинилхлорид хорошо совмещается с пластификаторами.

Поливинилхлорид широко используется в технике как антикоррозионный материал. Благодаря хорошим электроизоляционным свойствам он применяется для кабельной изоляции и для других целей.

Химические свойства и применение поливинилхлорида

Поливинилхлорид

Отнести 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 «-CH2-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.

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.

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.

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.

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

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

×
Рекомендуем посмотреть