Что такое ПВХ? Этот материал представляет собой поливинилхлорид. Он относится к группе термопластов - пластика, который после процесса формования изделия сохраняет способность к вторичной переработке. Чистый материал ПВХ состоит на 43 процента из этилена. Остальные 57 процентов - это связанный хлор.
Материал ПВХ - выделяется в виде порошка и применяется во многих отраслях хозяйства. Самое известное изделие, при производстве которого применяется данный материал, - это металлопластиковые окна. Для производства оконных профилей в порошкообразный поливинилхлорид добавляются специальные пигменты, стабилизаторы, модификаторы и многие другие вспомогательные добавки. Благодаря им изделие становится практически неуязвимым к воздействию прямых солнечных лучей, перепадов температур и других факторов окружающей среды.
Что такое ПВХ? Физические особенности
Главная 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 - что это такое? 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 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 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 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:
- Напольное покрытие (иными словами - линолеум).
- Пленка.
- 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. Поэтому, чтобы не рисковать своим здоровьем, при покупке изделий из ПВХ следует доверять лишь известным мировым производителям.
Итак, мы выяснили, что такое ПВХ, и какое влияние он оказывает на организм человека.
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.
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:
- 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) [-СН 2 -СНСl-] n – это высокомолекулярный хлорсодержащий , элементарные звенья в макромолекуле которого в основном соединены по типу «голова к хвосту».
Поливинилхлорид является с температурой стеклования 70-80 °С и температурой вязкого течения 150-200 °С в зависимости от . Степень полимеризации ПВХ промышленных марок колеблется от 400 до 1500 .
Свойства и назначение поливинилхлорида в значительной мере определяются способом его получения. Свойства ПВХ также можно изменять путем химической модификации. Доступность исходного сырья (), относительно несложные методы получения, ценные технические свойства обусловили быстрый рост и большие масштабы его производства.
Пластические массы на основе поливинилхлорида нашли широкое применение в электротехнической и химической промышленности, в строительстве, а также в других областях техники и в быту.
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 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 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 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/м 3
. Молекулярная масса продукта промышленных марок 30000-150000
. Степень кристалличности достигает 10%.
Поливинилхлорид характеризуется значительной полидисперсностью, возрастающей с увеличением степени превращения.
Среднечисловую молекулярную массу ‾М n
(близкую по значению к среднемассовой ¯M w
) можно рассчитать по значению характеристической вязкости [η]
:
На практике молекулярную массу поливинилхлорида характеризуют константой Фикентчера (К ф ) : K ф =1000k
Коэффициент k
определяется по уравнению:
где η отн - относительная вязкость раствора поливинилхлорида в циклогексаноне (обычно 0,5 или 1 г полимера на 100 см 3 растворителя) .
Ниже приводится константа Фикентчера К ф , характеризующая среднюю молекулярную массу поливинилхлорида, полученного различными способами:
Приведенная вязкость (η пр ), константа Фикентчера (К ф ) и среднечисловая молекулярная масса (¯М n) поливинилхлорида связаны следующим образом:
| η пр | 1,80 | 1,98 | 2,20 | 2,44 | 2,70 |
| К ф | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
| М n | 50 000 | 65 000 | 80 000 | 90000 | 100 000 |
Благодаря высокому содержанию хлора (около 56%) поливинилхлорид не воспламеняется и практически . 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.
Поливинилхлорид (ПВХ) - универсальный термопластичный полимер, получаемый полимеризацией винилхлорида. Сырьем для производства винилхлорида являются поваренная соль и нефтепродукты.
ПВХ - продукт крупнотоннажного химического производства. Мировое потребление ПВХ около 25 млн. тонн в год. ПВХ имеет очень широкий спектр использования - сайдинги, элементы кровли, профили пластиковых окон, водопроводные трубы, грампластинки, кабельная продукция, декоративные и технические пленки и пластики, машиностроительные и электротехнические детали, текстильные и технические волокна, напольные покрытия, товары для спорта и отдыха, игрушки, медицинские изделия, тара и упаковка и многое другое.
Химическая формула поливинилхлорида: (-CH 2 -CHCl-) n . Пространственная структура молекулы ПВХ показана на схеме.
Международные краткие обозначения:
- RPVC, PVC-R, PVC-U, uPVC - непластифицированный, т.е. жесткий ПВХ, применяющийся в конструкционных целях,
- FPVC, PVC-F, PVC-P -пластифицированный, например - при помощи фталатов, применяющийся в кабельной промышленности, при изготовлении шлангов, линолеума, игрушек и т.п. и обладающий большей или меньшей эластичностью. Пластифицированные формы ПВХ легче поддаются литью и экструзии.
На рынке ПВХ продается под большим количеством фирменных названий.
Ориентировочные свойства ПВХ приведены в таблице.
| Наименования показателей | Значения показателей |
|---|---|
| Насыпная плотность суспензии | 0,450 -700 кг/куб. м |
| Плотность при 20°С | 1,35 - 1.43 г/см3 |
| Температура текучести | 180 - 220 ° и выше |
| Температура стеклования | 78 - 105 °С |
| Теплопроводность | 0,15 - 0,175 вт/(мхК) |
| Удельная теплоёмкость | 1- 2,14 кдж/(кгхК) |
| Температурный коэффициент линейного расширения | 6х10-7 - 8х10-7 °С-1 |
| Температурный коэффициент объёмного расширения (25 - 50°С) | 3х10-8 - 4х10-8 |
| Теплостойкость по Мартенсу | 50 - 80 °С |
| Водопоглощение: | за 24 ч. - 0,4-0,6 % (г/м2) за 1000ч. - 4 г/м2 |
| Прочность: при растяжении | 40-60 Мн/м2 |
| при сжатии | 78-160 Мн/м2 |
| при изгибе | 80-120 Мн/м2 |
| Модуль упругости | 3-4 Гн/м2 |
| Ударная вязкость по Изод | 2-10 кдж/м2 |
| Твёрдость по Бриннелю | 130-160 Мн/м2 |
| Предел текучести | 10-30 Мн/м2 |
| Относительное удлинение | 5-100% |
| Источник http://www.big-av.ru | |
Диапазон эксплуатационных температур изделий из ПВХ от - 50 до + 80 °С. Изделия из ПВХ хорошо противостоят внешним воздействиям. Подобно древесине поливинилхлорид гидрофилен, поэтому он хорошо совмещается с древесным наполнителем и пигментами.
Характер связей между элементарными звеньями допускает несколько вариантов построения молекулярной цепи, что на практике, при промышленном получении поливинилхлорида, приводит к малой регулярности (синдиотактичности) его макромолекул: в одной макромолекуле реализуются сразу несколько вариантов связей элементарных звеньев, регулярные последовательности элементарных звеньев не создаются и промышленные образцы имеют невысокую степень кристалличности.
Поливинилхлорид характеризуется очень широким молекулярно-массовым распределением (полидисперсностью). Степень полимеризации для различных фракций полимера одной и той же марки может изменяться в несколько десятков раз (от 100 до 2500).
Поливинилхлорид устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов (например, NO2, Cl2), бензина, керосина, жиров, спиртов. Нерастворим в собственном мономере. Ограничено растворим в бензоле, ацетоне. Растворим в дихлорэтане, циклогексаноне, хлор- и нитробензоле. Физиологически безвреден.
Чистый поливинилхлорид представляет собой роговидный материал, который трудно перерабатывается. Поэтому обычно его смешивают с пластификаторами. Свойства конечного продукта варьируются от жесткого до очень гибкого пластика в зависимости от процента добавленного пластификатора, который может достигать до 30% массы.
Свойства ПВХ можно модифицировать смешением его с другими полимерами или сополимерами. Так, ударная прочность повышается при смещении ПВХ с хлорированным полиэтиленом, хлорированным или сульфохлорированным бутилкаучуком, метилвинилпиридиновым или бутадиен-нитрильным каучуком, а также с сополимерами (стиро-акрилонитрил или бутадиен-стирол-акрилонитрил).
В зависимости от способа полимеризации ПВХ выпускается в трех различных формах:
- блочный,
- в виде суспензии,
- в виде эмульсии.
На основе поливинилхлорида получают:
- жесткие формы - винипласты,
- мягкие формы - пластикаты,
- пластизоли (пасты),
- поливинилхлоридное волокно.
Винипласт используется как жесткий конструкционный материал, применяемый в строительстве в виде погонажа, профилей, труб. Пластикат применяется для изготовления пленок, шлангов, клеенки, линолеума.
Условное обозначение отечественного эмульсионного поливинилхлорида, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 14039-78 и представляющего собой продукт эмульсионной полимеризации винилхлорида, состоит из наименования продукта - ПВХ и следующих обозначений:
- способа полимеризации - Е (эмульсионная);
- способа переработки через пасты (для пастообразующих марок) - П;
- нижнего предела диапазона величины константы Фикентчера К, которая характеризует его молекулярную массу - первые две цифры;
- показателя насыпной плотности - третья цифра: 0 - не нормируется, 5 - от 0,45 до 0,60 г/см3;
- показателя остатка на сите с сеткой № 0063 - четвертая цифра: 0 - не нормируется; 2 - до 10%;
- применяемости эмульсионного поливинилхлорида: М – для переработки в пластифицированные изделия; Ж – для переработки в жесткие изделия; С – для переработки через средневязкие пасты.
После обозначения марки эмульсионного поливинилхлорида указывают сорт и ГОСТ.
Пример условного обозначения эмульсионного поливинилхлорида, изготовленного по способу эмульсионной полимеризации, с величиной К от 70 до 73, с насыпной плотностью от 0,45 до 0,60 г/см3, с ненормируемым остатком на сите с сеткой № 0063, для переработки в пластифицированные изделия, высшего сорта:
ПВХ-Е-7050-М, сорт высший ГОСТ 14039-78.
Пример условного обозначения эмульсионного поливинилхлорида, изготовленного по способу эмульсионной полимеризации, для переработки через пасты, с величиной К от 66 до 69, с ненормируемой насыпной плотностью, с остатком на сите с сеткой № 0063 – 5%, для переработки через средневязкие пасты, первого сорта:
ПВХ-ЕП-6602-С, сорт 1 ГОСТ 14039-78.
Условное обозначение отечественного суспензионного поливинилхлорида, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 14332-78 и представляющего собой продукт суспензионной полимеризации винилхлорида, состоит из наименования продукта - ПВХ и следующих обозначений:
- способа полимеризации – С (суспензионная);
- нижнего предела диапазона величины константы Фикентчера К, которая характеризует его молекулярную массу К - первые две цифры;
- показателя насыпной плотности в г/см3 – третья цифра: 0 – без данных; 1 – (0,30-0,40); 2 – (0,35-0,45); 3 – (0,40-0,50); 4 – (0,40-0,65); 5 – (0,45-0,55); 6 – (0,50-0,60); 7 – (0,55-0,65); 8 – (0,60-0,70); 9 – более 0,65;
- показателя остатка после просева на сите с сеткой № 0063 в % – четвертая цифра: 0 – без данных; 1 – менее или равно 1; 2 – (1-10); 3 – (5-20); 4 – (10-50); 5 – (30-70); 6 – (50-90); 7 – (70-100); 8 – (80-100); 9 – (90-100);
- применяемости суспензионного поливинилхлорида: Ж – переработка без пластификаторов для (жестких изделий); М – переработка с пластификаторами (для пластифицированных изделий); У – переработка с пластификаторами или без них (для жестких, полужестких или пластифицированных изделий).
После обозначения марки суспензионного поливинилхлорида указывают сорт ГОСТ.
Пример условного обозначения суспензионного поливинилхлорида, изготовленного суспензионной полимеризацией, с величиной К от 70 до 73, с насыпной плотностью от 0,45 до 0,55 г/см3, с остатком после просева на сите с сеткой № 0063 – 90%, для изготовления пластифицированных изделий:
ПВХ-С-7059-М ГОСТ 14332-78.
Условное обозначение отечественного поливинилхлоридного пластиката, полученного переработкой поливинилхлоридной композиции в соответствии с ГОСТ 5960-72, предназначенного для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей, работающих в зависимости от марки пластиката и конструкции провода и кабеля в диапазоне температур от минус 60 до плюс 70 °С, а для пластиката марки ИТ-105 – до плюс 105 °С, имеет следующий вид.
- Первые две буквы в условном обозначении поливинилхлоридного пластиката типов И и ИО обозначают тип пластиката: И – изоляционный, ИО – изоляционный и для оболочек.
- Две первые цифры указывают морозостойкость пластиката.
- Две последующие цифры указывают порядок величины удельного объемного электрического сопротивления при 20°С.
- Для пластиката типа О (для оболочек) – первая буква обозначает тип пластиката, две последующие цифры указывают морозостойкость пластиката.
- Обозначение пластиката марки ИТ-105 (изоляционный термостойкий) состоит из букв, обозначающих тип пластиката, и последующих цифр, указывающих верхний предел рабочих температур пластиката.
- Условное обозначение пластиката, предназначенного для маслобензостойких оболочек – ОМБ-60.
- Условное обозначение пластиката, предназначенного для оболочек с низкой миграцией пластификатора в полиэтилен – ОНМ-50.
- Условное обозначение пластиката, предназначенного для оболочек с низким запахом – ОНЗ-40.
- Кроме того, в условном обозначении пластиката указывают его цвет, рецептуру и сорт.
Пример условного обозначения пластиката для маслобензостойких оболочек черного цвета, рецептуры М 317:
пластикат ОМБ-60, черный, рецептура М 317 ГОСТ 5960-72;
Пример условного обозначения пластиката изоляционного термостойкого марки ИТ-105 с верхним пределом рабочей температуры 105 °С, неокрашенного, рецептуры Т-50, высшего сорта:
пластикат ИТ-105, неокрашенный, рецептура Т-50, высшего сорта ГОСТ 5960-72.
Готовые компаунды на основе ПВХ для различных применений поставляются в гранулированной форме.
В производстве ДПК используется, как правило, жесткие непластифицированные формы ПВХ.
За рубежом существует много критиков поливинилхлоридов по причинам, связанным с экологией и безопасностью (использование хлора в производстве, возможности выделения хлора при переработке, эксплуатации и утилизации).
Доп. литература: Поливинилхлорид, Ульянов В.М. и др., изд. Химия, 1992 г.,
ПВХ получают блочной (ПВХ-М), суспензионной (ПВХ-С) и эмульсионной (ПВХ-Е) полимеризацией. Его химическая формула:
[-СН 2 -СНС1-] n .
Это аморфный термопласт с ММ = 40-150 тыс. ПВХ резко полидисперсен. Температура плавления ПВХ составляет 165-170 °С, однако при нагревании свыше 135 °С в нем начинаются процессы деструкции, сопровождающиеся отщеплением атомарного хлора с последующим образованием хлористого водорода, вызывающего интенсивную деструкцию макроцепей.
Разложение полимера сопровождается изменением его цвета от «слоновой кости» до вишнево-коричневого. Для предотвращения этого явления в ПВХ вводят комплекс стабилизаторов, из которых наиболее известны соединения свинца (оксиды, фосфиды, карбонаты), соли жирных кислот, меламин, производные мочевины.
В то же время большое содержание хлора делает ПВХ самозатухающим.
ПВХ выпускается в виде порошков, гранул и пластизолей.
В зависимости от степени пластификации ПВХ производится в виде винипласта и пластиката.
Винипласт - жесткий, практически не пластифицированный ПВХ, содержащий стабилизаторы и смазывающие добавки. При правильном подборе комплексов стабилизаторов температура деструкции поднимается до 180-220 °С, что допускает его переработку из расплава. Винипласт обладает высокими физическими свойствами (табл. 7), что делает его конструкционным материалом, широко применяемым в машиностроении и в строительстве (трубы, погонаж, фитинги, стеклопакеты и др.).
Таблица 7
Физические свойства винипласта и пластиката
|
Свойства |
Винипласт |
Пластикат |
|
Плотность, кг/м:! |
1380-1400 |
1100-1300 |
|
Разрушающее напряжение. МПа. при: растяжении изгибе |
35-65 100-120 |
10-13 |
|
Относительное удлинение при разрыве, % |
10-50 |
100-250 |
|
Ударная вязкость, кДж/м 2 |
10-50 |
|
|
Твердость по Бринеллю, МПа |
130-160 |
|
|
Теплостойкость по Мартенсу. °С |
65-70 |
|
|
Морозостойкость, °С |
До -10 |
До -50 |
|
Диэлектрическая проницаемость при 10 6 Гц |
3,1-3,4 |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 6 Гц |
0.015-0.020 |
0,05-0,10 |
|
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом М |
1014-1015 |
1010-1013 |
Винипласт имеет хорошую светостойкость, сваривается и склеивается. Нетоксичность ПВХ до 80 °С позволяет применять его в пищевой промышленности и медицине.
Пластикат представляет собой ПВХ, содержащий до 50 % пластификатора (фталаты, себацинаты, трикрезилфосфат и другие), что существенно облегчает его переработку в изделия и расширяет диапазон практического использования (пленки, шланги, искусственная кожа, линолеум, клеенки и др.). Пластикзты морозостойки (табл. 7).
В марке ПВХ цифрами показывается значение константы Фикентчера, которая характеризует его ММ, группу насыпной плотности и, если это необходимо, остаток на сите № 0063. Буквы после цифры указывают на рекомендуемую область применения (М — в мягкие изделия, Ж - в жесткие, С - средневязкие пасты). Например, ПВХ-6358 Ж означает: С — суспензионный, значение константы Фикентчера-3, группа насыпной плотности 5, то есть 0,45-0,60 г/см3, остаток на сите 8 %, рекомендуется для производства жестких изделий.