Что такое поливинилхлорид | ООО «ПластТермо»

Поливинилхлорид — бесцветная прозрачная пластмасса. Химическая формула материала — [−Ch3−CHCl−]n. Международное обозначение — PVC (от английского polyvinyl chloride).

Полимер характеризуется химической стойкостью к минеральным маслам, растворам солей, жирам, спиртам, щелочам, многим кислотам и растворителям. В чистом виде не поддерживает горение, но огнестойкость пластмасс на основе ПВХ зависит от добавок. При нагреве не теряет форму, если температура не превышает +66 °C. Состав отличается малой морозостойкостью — до -15 °C. Температура плавления — от +150 до 200 °C. При нагреве выше +110 °C поливинилхлорид разлагается с выделением хлористого водорода (HCl).

ПВХ полностью растворяется в циклогексаноне, диметилформамиде, дихлорметане и дихлорэтане, тетрагидрофуране, набухает в бензоле и ацетоне. Обладает диэлектрическими свойствами. Получают поливинилхлорид в результате суспензионной либо эмульсионной полимеризации винилхлорида, полимеризации в массе.

Применение

Поливинилхлорид идеален для изоляции электрических проводов и кабелей, а также востребован при производстве:

• линолеума;
• листов, труб;
• оконных рам;
• мебельной кромки;
• искусственной кожи;
• пенополивинилхлорида;
• грязезащитных ковриков;
• пленок для натяжных потолков;
• обувных пластикатов, полипропилена.

Поливинилхлорид необходим и при изготовлении виниловых грампластинок. Служит сырьем для так называемых мягких окон — прозрачных защитных штор. Применятся для создания аксессуаров и одежды, которая распространена в альтернативных направлениях моды, в том числе в готической субкультуре и среди сторонников сексуального фетиша.

Востребован полихлорвинил и в качестве уплотнителя в бытовых и профессиональных холодильниках. В результате применяются не сложные механические затворы, а конструкции в виде намагниченных эластичных вставок. Они помещаются в баллоне элемента, который создает уплотнение.

При изготовлении моющихся обоев пленка из поливинилхлорида тоже незаменима. Она покрывает их с лицевой стороны и обеспечивает непромокаемость. А в пиротехнике ПВХ служит источником хлора, который необходим для создания цветных огней.

Материал широко применяется в оформлении витрин торговых точек, при создании рекламных баннеров, плакатов, стикеров и других наклеек. Необходим для покрытия металлических сеток, которые ограждают площадку для проведения соревнований по MMA. Из поливинилхлорида производят презервативы для людей с аллергией на традиционный латекс.

При изготовлении трикотажных перчаток рельефный ПВХ-рисунок на ладони обеспечивает хороший захват для безопасного выполнения разных работ, предотвращает скольжение, повышает износостойкость защитного элемента. Плюс поливинилхлорид незаменим для производства хлорированного ПВХ, у которого лучшая среди термопластов огнестойкость и температура воспламенения +482 °С.

Недостатки поливинилхлорида

• Длительное пребывание под прямыми солнечными лучами может вызвать фотодеструкцию изделий. Это приводит к потере эластичности и прочности. Предотвратить такое явление позволяет ввод в состав ПВХ светопоглощающих красителей, которые ограничивают деградацию тонкого слоя.
• Еще одна проблема, связанная с эксплуатацией поливинилхлоридов, — сложность утилизации. При полном сгорании материала образуются только простейшие соединения: вода, хлороводород, углекислый газ. Но при обычном возгорании возникают токсичные хлорорганические соединения и угарный газ.

В целом изделия из поливинилхлорида практичные, надежные и удобные. При соблюдении условий эксплуатации они служат долго и беспроблемно.

Технологические пластмассовые трубопроводы

Читайте дальше

Клей для труб из ПВХ

свойства и применение полимера с наиболее массивной молекулой

Поливинилхлорид – ВМС, имеющее самую массивную макромолекулу, галогенсодержащие мономерные звенья и занимающее второе место по объему производства-потребления. С момента открытия полимера до начала промышленного освоения прошло сто лет.

Пластик, предназначенный для использования в изделиях разного назначения, может иметь прямо противоположные свойства. В зависимости от рецептуры, ПВХ (одно из наименований полимера) в одном случае будет выглядеть как пластичная гибкая прозрачная трубка, а в другом иметь вид минерального бруска – твердого, жесткого, глянцевого.

Содержание:Показать

• Получение полимера
• Состав поливинилхлорида
• Изготовители поливинлхлорида

Получение полимера

Синтезированный первичный полимер представляет собой белый непрозрачный сыпучий порошок. В большинстве случаев его получают методом суспензионной полимеризации. Винилхлорид в мелкодисперсной форме смешивают с водой с добавлением коллоидной защитной смеси и нагревают до 55о + 10о. Получившееся вещество, нерастворимое в воде и выпадающее в осадок, будет искомым поливинилхлоридом. Существуют многоступенчатая технология суспензионной полимеризации, позволяющая снизить энергетические затраты и метод эмульсионной полимеризации. Последний способ, ввиду его несовершенства, применяется для получения полимерных эмульсий, паст и пластизолей.

Поливинилхлорид выпускается в двух формах – жесткой (винипаст) и мягкой (пластизоль).

Вне зависимости от вида, полимер обладает хорошей способностью противостоять влаге, растворителям, жирам, маслам, бензинам, солнечному свету, щелочам.

Физические свойства термопластов можно охарактеризовать кратко: механическая устойчивость. Поляризованные монозвенья вещества, имеющие начало и конец, располагаются в постоянной последовательности, образуя жесткую структуру. Пластик малогорюч, прочен, гибок, эластичен, устойчив к разрыву.

Состав поливинилхлорида

В состав поливинилхлорида, предназначенного для изготовления жестких винипластов, вводятся стабилизаторы:

• термические, состоящие из свинцовых соединений, стеаратов других металлов;
• механические, включающие полиэтиленхлор, хлорированный бутилкаучук, другие сополимеры;
• светочувствительные, выполненные на основе сажи, бензотриазонов, салициловой кислоты;
• окрашивающие вещества;
• минералы, повышающие вязкость.

В пластикаты помимо перечисленных веществ могут добавляться пластификаторы. Их цель – придать материалу дополнительную гибкость, снизить температуру стеклования.

Из наиболее распространенных в нашей стране известен диоктилфталат. Это маслянистое вещество, обладающее гаммой цветов желто-коричневого спектра, в зависимости от химической чистоты. Еще одно известное наименование – диоктиладипинат. Этот пластификатор при внешней привлекательности снижает диэлектрические свойства ПВХ. Количество пластификаторов жестко регламентируется ТУ на изделие и нормами стандартов.

Винипласты выпускают в форме пластин, плит, патрубков, шлангов, пленки. Часто этот полимер попадает на рынок в виде гранулята, предназначенного для дальнейшей экструзии (шприцевания) или литья в пресс-машинах.

Используют винипласт в точном машиностроении, радиотехнических комплексах, в качестве кронштейнов, несущих элементов, каркасных деталей.

Детали из винипласта применяются во всех инженерных сооружениях. К ним относятся:

• распределительные гидравлические, пневматические трубопроводы, фитинги,
• облицовочный материал,
• напольные покрытия,
• уплотнители,
• декоративные элементы,
• оконные рамы.

Кроме перечисленных изделий жесткие поливинилхлориды применяются для изготовления дачно-садового инвентаря, посуды, тарных емкостей, электроинструмента, других бытовых изделий.

Пластикаты, выпускающиеся в виде пленок, трубок, полос, лент и других изделий, которые должны отвечать требованиям прочности и гибкости. Применяются эти полимеры в качестве изолирующих покрытий, защитных оболочек для токопроводящих элементов и приборов. Строители настилают полы из ПВХ-плиток и линолеумов. Из ПВХ изготавливают волокна, нетканые материалы, искусственную кожу. В медицине используют шприцы, системы переливания крови, отлитые из ПВХ. В мебельном интерьере ПВХ начинает занимать ведущее место.

Ломовоз — отличный способ перевезти лом метталов, надежно ми без проблем!

Демонтирование  промышленного оборудования — работа требеющая обязательного присутствия профессионалов. Подробнее о этом в статье.

Монтирование системы канализации на загородном участке — нетривиальная задача. Много полезной информации вы найдете по https://greenologia.ru/othody/bytovye/septiki-kanalizasionnie.html ссылке.

Изготовители поливинлхлорида

По оценкам экспертов объем потребления поливинилхлорида составляет 30 млн. тонн. ПВХ выпускают 180 крупных предприятий. Этот сегмент рынка – наибольший среди химпредприятий, специализирующихся на полимерах. К концу 2010 года ведущие изготовители ПВХ имели штаб-квартиры в Германии, Франции и Голландии. За 4 года ситуация изменилась – компании Востока приобрели звание первых. Только тайваньская фирма «Formosa Plastics Corporation» (FCP) вышла на уровень 1,3 млн. тонн ПВХ в год.

Более 60 % производства в 2014 году пришлось на Китай, 25 % – на Европу. Наблюдается ежегодный 10-процентный рост производства в России.

Ввод в эксплуатацию АО «Сибур» – свидетельство поступательного движения. Мощность предприятия рассчитана на 330 тысяч тонн поливинилхлорида в год.

Таким образом, можно говорить о том, что развитие опережает надежду, которая живет и при других – не таких позитивных обстоятельствах.

поливинилхлорид учебник по химии

поливинилхлорид учебник по химии

Ключевые понятия

• Поливинилхлорид сокращенно ПВХ.
• Поли(хлорэтилен) и поли(хлорэтен) — другие названия поливинилхлорида.
• Поливинилхлорид получают в результате реакции полимеризации присоединения с использованием мономера хлорэтена (винилхлорида).
• Эта реакция полимеризации протекает по свободнорадикальному механизму.
• Поливинилхлорид — белый, жесткий, достаточно хрупкий, твердый.
• Добавки используются для изменения свойств поливинилхлорида, чтобы сделать его более полезным.
• Поливинилхлорид является термопластом, он размягчается при воздействии тепла и давления, поэтому ему можно придавать различные формы.

Реакция полимеризации присоединения

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

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 при давлении 13 атм (1317 кПа), чтобы мономер оставался в жидкой фазе.

Реакция полимеризации сильно экзотермическая

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

Согласно принципу Ле Шателье, повышение температуры, при которой происходит реакция, благоприятствует реагенту, мономеру, стороне уравнения.
Поэтому реакцию аддитивной полимеризации проводят при очень низких температурах, при этом жидкий мономер хлорэтилена диспергируют в воде при температуре 52-77°С.0059 o С (325-350 К).

Поливинилхлорид выпадает в осадок в виде белого твердого вещества по мере его образования, поскольку он нерастворим в воде и нерастворим в хлорэтилене.

Механизм реакции

Аддитивная полимеризация хлорэтена с образованием поли(хлорэтена) 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 для инициирования цепной реакции используется свободный радикал. 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	→	алкоксисвободный радикал
Р-О-О-Р	→	2 Р-О .

Свободный алкоксирадикал соединяется с молекулой хлорэтилена с образованием нового свободного радикала:

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

Н | Класс | R-O- C — C . | Н | Н

+

Н | Класс | С = С | Н | Н

→

Н | Класс | Н | Класс | R -O — C — C — C — C 999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999теля — . | Н | Н | Н | Н

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

Полимеризация останавливается, когда два свободных радикала реагируют друг с другом.

Структура ПВХ

Молекулы хлорэтилена могут соединяться друг с другом с образованием длинных полимерных цепей несколькими способами.

1. Все молекулы хлорэтилена объединяются так, что атомов хлора находятся на одной стороне углеродного скелета полимерных цепей:

Эта структура известна как изотактический поливинилхлорид .

Правильное расположение атомов хлора в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться и максимизирует межмолекулярные силы между цепями.
Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому изотактический поливинилхлорид достаточно жесткий, а поскольку межмолекулярные силы между полимерными цепями максимальны, он также прочен.
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 полученного поливинилхлорида находится в изотактической форме.

2. Молекулы хлорэтилена объединяются таким образом, что атомов хлора попеременно находятся над плоскостью углеродного остова и под ним:

Эта структура известна как синдиотактический поливинилхлорид .

Правильное расположение атомов хлора в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться и удерживаться на месте за счет межмолекулярных сил между цепями.
Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому синдиотактический поливинилхлорид достаточно жесткий, а действие межмолекулярных сил между полимерными цепями делает его достаточно прочным.
Синдиотактический поливинилхлорид, как и изотактический поливинилхлорид, считается высококристаллическим.

Очень небольшая часть поливинилхлорида, полученного аддитивной полимеризацией хлорэтилена, представляет собой синдиотактический поливинилхлорид.

3. Молекулы хлорэтилена объединяются таким образом, что атомов хлора случайным образом ориентированы вдоль цепей, некоторые выше, а некоторые ниже плоскости углеродного остова :

Эта структура известна как тактический поливинилхлорид .

Крупные атомы хлора, торчащие случайным образом вдоль цепей, препятствуют плотной упаковке полимерных цепей.
Атактический поливинилхлорид не кристаллический, а скорее аморфный. 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- , а атом углерода приобретает частичный положительный заряд, C ^δ+ . Притяжение C ^δ+ к Cl ^δ- приводит к диполь-дипольным взаимодействиям, которые придают прочность и жесткость полимеру.

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

Свойства и использование ПВХ

Поливинилхлорид (ПВХ) представляет собой линейный полимер, и, как и большинство линейных полимеров, применение тепла и давления заставит его размягчиться и принять новую форму. Эти линейные полимеры называются термопластичными. ПВХ является термопластом. ПВХ используется для изготовления покрытий для электрических кабелей, шлангов, труб, водосточных желобов, напольной плитки, обуви, одежды под кожу, контейнеров для хранения и кредитных карт.

ПВХ

Собственность	Поливинилхлорид (ПВХ)	Использование
Точка плавления	160 или С	Соединение канализационных труб из ПВХ с помощью сварки позволяет получить герметичные соединения.
Кристалличность	Нерегулярная упаковка и низкая кристалличность (аморфность) атактических полимерных цепей	Жесткий ПВХ используется для водосточных труб, водосточных желобов и может формоваться для создания эффекта древесной текстуры, используемого в материалах для жилья (оконных и дверных рамах, сайдинге из ПВХ)
Гибкость	жесткий	Добавлены пластификаторы для улучшения гибкости. Гибкий ПВХ можно использовать для изготовления одежды, обуви, шлангов и даже кредитных карт.
Электропроводность	плохой: ПВХ — хороший изолятор	Используется в качестве изоляционного материала для приложений с низким и средним напряжением.
Термостойкость	плохой: разложение за счет потери HCl начинается при 70 o C	Добавлены термостабилизаторы для повышения термостабильности. Термостабилизированный ПВХ можно использовать для труб горячего водоснабжения.
Прозрачность	белый непрозрачный сплошной
Плотность	&прибл. 1,3 г см -3
Химические свойства	Устойчив к кислотам, щелочам и большинству неорганических химикатов. Растворяется в ароматических углеводородах, кетонах и циклических эфирах.	подходит для использования в пищевых контейнерах, бутылках, трубах, шлангах и каналах для выхлопных газов. Печать на ПВХ и адгезия к нему улучшаются за счет полярных групп C-Cl, что делает его пригодным для вывесок.

©AUS-e-TUTE

www.ausetute.com.au

Поливинилхлорид (ПВХ) — происхождение, свойства и применение

Когда мир гонится за высокопрочными, прочными и в то же время экономически доступными материалами, здесь есть один из прочных синтетических полимеров, известный как поливинилхлорид, сокращенно (ПВХ). ПВХ является третьим наиболее часто используемым материалом в мире. Он широко используется в строительной сфере из-за широкого спектра применений.

В этой статье мы узнаем больше о ПВХ, его свойствах и преимуществах.

Поливинилхлорид Происхождение

ПВХ был синтезирован в 1872 году немецким химиком Ойгеном Бауманом. Позже, в 20 веке, ПВХ был коммерчески использован русскими химиками Иваном Остромисленским и Фрицем Клатте. Им было трудно перерабатывать этот жесткий полимер, а иногда весь процесс пропадал даром. В 1926 способ переработки ПВХ был предложен Waldo Semon и B.F. Goodrich Company. В этом процессе гибкий ПВХ был получен путем добавления различных добавок. Позже ПВХ был коммерциализирован и широко использовался в различных секторах.

Смола является основным компонентом в производстве ПВХ. Это белый хрупкий твердый материал, доступный в виде порошка или гранул. В настоящее время ПВХ заменяет традиционные конструкционные материалы, такие как керамика, металл, бетон, дерево, резина и многие другие. ПВХ получают путем полимеризации мономера винилхлорида.

ПВХ

является аморфным по своей природе и поэтому легко сочетается с другими химическими веществами/веществами. В зависимости от добавок, используемых при производстве ПВХ, изделиям могут быть приданы многие свойства, включая защиту от запотевания, различные цвета, эластичность, огнестойкость, гибкость, ударопрочность и защиту от микробов.

Свойства ПВХ

• По своей природе ПВХ — это легкий, прочный и устойчивый к истиранию материал.
• Этот универсальный термопластичный полимер устойчив к действию всех неорганических химикатов.

ПВХ

• является отличным материалом для изоляции благодаря высокой диэлектрической прочности и пароизоляционной способности.
• Выдерживает экстремальные климатические условия, удары и не подвержен коррозии. Следовательно, это предпочтительный метод для нескольких наружных применений.
• Так как долговечность больше, долгий срок службы гарантирован.

Изделия из ПВХ

• самозатухающие из-за высокого содержания хлора.

ПВХ

• можно сделать более гибким и мягким путем добавления пластификаторов, таких как фталат, и его можно сгибать в соответствии с требованиями.

ПВХ

• является огнестойким.
• Обладает хорошей прочностью на растяжение и является жестким по своей природе.
• Это экономичное и доступное решение.
• Требует меньше обслуживания и устойчив к жирам и маслам.

Приложения

• Пластифицированный ПВХ используется в напольных покрытиях или (PVC-U) непластифицированный ПВХ используется для изготовления оконных рам.
• Он используется при изготовлении канализационных труб и других труб, где стоимость или уязвимость к коррозии ограничивают использование металла.
• Используется в строительстве для изоляции электрических проводов или полов в больницах, школах, домах и других местах, где стерильная среда является приоритетом.
• Он используется в различных отраслях промышленности, таких как строительство, электроника, электротехника, автомобилестроение, медицина и упаковка.

Ткань ПВХ

• используется при изготовлении фартуков, занавесок для душа, плащей, курток и спортивных сумок.
• Используется в садовом шланге и обивке из искусственной кожи.

Ссылки по теме

Часто задаваемые вопросы о ПВХ

1.