Print Εκτύπωση

Επιλέξτε

EPDM
NR
NBR
PVC
SBR
Silicon

Τι είναι το υλικό PVC;

Το πολυβινυλοχλωρίδιο (IUPAC Πολυχλωροαιθανεδίλιο) κοινώς PVC, είναι ένα θερμοπλαστικό πολυμερές.
Πρόκειται για ένα πολυμερές του βινυλίου που είναι κατασκευασμένο από επαναλαμβανόμενες ομάδες βινυλίου (ethenyls), που έχουν αντικαταστήσει ένα από τα υδρογόνα με μια ομάδα χλώριου.
Το πολυβινυλοχλωρίδιο είναι η τρίτη πιο διαδεδομένη παραγόμενη πλαστική ύλη, μετά από το πολυαιθυλένιο και το πολυπροπυλένιο. [1] Το PVC χρησιμοποιείται ευρέως στις κατασκευές γιατί είναι φθηνό, ανθεκτικό και εύκολο στη συναρμολόγηση. Η παραγωγή PVC αναμένεται να υπερβαίνει τα 40 εκατ. τόνους μέχρι το 2016 [2].

Μπορεί να γίνει πιο μαλακό και πιο ευέλικτη με την προσθήκη πλαστικοποιητών, οι πιο διαδεδομένες από αυτούς είναι φθαλικές ενώσεις. Σε αυτή τη μορφή, χρησιμοποιείται σε είδη ένδυσης και ταπετσαρίες, καθώς και για την παραγωγή εύκαμπτων σωλήνων και σωληνώσεων, πατωμάτων, μεμβρανών για στέγες και μόνωση ηλεκτρικών καλωδίων. Επίσης συνήθως χρησιμοποιείται σε κούκλες και σε φουσκωτά προϊόντα όπως τα στρώματα νερού, παιχνίδια πισίνας και φουσκωτές κατασκευές.

Προετοιμασία

Το πολυβινυλοχλωρίδιο παράγεται από πολυμερισμό του μονομερούς βινυλοχλωρίδιο (VCM), όπως φαίνεται. Δεδομένου ότι περίπου το 57% της μάζας του είναι το χλώριο, δημιουργώντας μια δεδομένη μάζα του PVC απαιτεί λιγότερο πετρέλαιο από ότι πολλά άλλα πολυμερή. Ωστόσο, επειδή το PVC έχει επίσης μια πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα από τα πολυμερή των υδρογονανθράκων, καθώς και η παραγωγή χλωρίου έχει τις δικές της ενεργειακές ανάγκες, αυτό καταλήγει να έχει ελάχιστη πρακτική σημασία για την παραγωγή των περισσοτέρων στερεών αντικειμένων.

Μέχρι στιγμής η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη παραγωγική διαδικασία είναι πολυμερισμός προσθήκης. Σε αυτή τη διαδικασία, το μονομερές βινυλοχλωρίδιο (VCM) και το νερό εισάγονται στον αντιδραστήρα πολυμερισμού και ένας εκκινητής πολυμερισμού, μαζί με άλλα χημικά πρόσθετα, προστίθενται για να αρχίσει η αντίδραση πολυμερισμού. Τα περιεχόμενα του δοχείου αντίδρασης συνεχώς αναμειγνύονται για να συντηρηθεί το αιώρημα και να εξασφαλιστεί η ομοιομορφία του μεγέθους των σωματιδίων της ρητίνης PVC. Η αντίδραση είναι εξώθερμη και ως εκ τούτου απαιτεί ένα μηχανισμό ψύξης για τη διατήρηση του περιεχομένου του αντιδραστήρα στην κατάλληλη θερμοκρασία. Δεδομένου ότι ο όγκος επίσης συστέλλεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης το PVC είναι πυκνότερο από το VCM), στο μίγμα προστίθεται συνεχώς νερό για να διατηρηθεί το αιώρημα.

Μόλις η αντίδραση έχει πάρει το δρόμο της, το προκύπτον υδαρές PVC απαεριώνεται και επεξεργάζεται για να απομακρυνθεί η περίσσεια του VCM, το οποίο ανακυκλώνεται στην επόμενη παρτίδα, στη συνέχεια περνά μέσα μηχανή φυγοκέντρισης ώστε να απομακρυνθεί το μεγαλύτερο μέρος από τη περίσσεια του νερού. Η προκύπτουσα λάσπη ξηραίνεται περαιτέρω σε ένα έδρανο ζεστού αέρα και η σκόνη που προκύπτει κοσκινίζεται πριν από την αποθήκευση ή την μετατροπή της σε σβώλους. Σε κανονικές συνθήκες, το προκύπτον PVC έχει περιεκτικότητα, σε VCM μικρότερη από το 1 μέρος ανά εκατομμύριο.

Άλλες παραγωγικές διαδικασίες, όπως ο πολυμερισμός μικρο-προσθήκης και ο πολυμερισμός γαλακτώματος, παράγουν PVC με μικρότερα μεγέθη σωματιδίων (10 μm έναντι 120-150 μm, για το αιώρημα PVC), με ελαφρώς διαφορετικές ιδιότητες και με κάπως διαφορετικά σύνολα εφαρμογών.

Το προϊόν της διαδικασίας πολυμερισμού είναι αμετάβλητο PVC. Πριν το PVC να μπορεί να γίνει χρησιμοποιηθεί σε τελικά προϊόντα, σχεδόν πάντα απαιτεί τη μετατροπή του σε μια ένωση με την ενσωμάτωση των πρόσθετων υλών, όπως σταθεροποιητές θερμότητας, σταθεροποιητές υπεριώδους (UV) ακτινοβολίας, λιπαντικά, πλαστικοποιητές, τα βοηθητικά μέσα επεξεργασίας, τροποποιητές κρούσης, θερμικούς τροποποιητές, πληρωτικά, επιβραδυντικά φλόγας, βιοκτόνα, διογκωτικά, καταστολείς καπνού και προαιρετικά χρωστικές[3]

Εφαρμογές

Οι εγγενείς ιδιότητες του PVC το καθιστούν κατάλληλο για μια ευρεία ποικιλία εφαρμογών. Είναι βιολογικά και χημικά ανθεκτικό, πράγμα που το καθιστά το πλαστικό επιλογής για τους περισσότερους οικιακούς αγωγούς αποχέτευσης και άλλες εφαρμογές σωληνώσεων, όπου η διάβρωση περιορίζει τη χρήση του μετάλλου.

Με την προσθήκη των τροποποιητές των επιπτώσεων και σταθεροποιητές, γίνεται ένα δημοφιλές υλικό για κουφώματα. Με την προσθήκη πλαστικοποιητές, μπορεί να γίνει αρκετά ευέλικτο ώστε να χρησιμοποιείται σε καλώδια εφαρμογές ως μονωτής σύρμα. 
Πυκνότητα 1.390 kg/m3
Mέτρο του Young (E) 2.900 - 3.300 MPa
Αντοχή στη θραύση (σt) 50 με 80 MPa
Επιμήκυνση κατά τη θραύση 20-40%
Δοκιμή εγχάραξης (Notch test)  2-5 kJ/m2
Θερμοκρασία γυαλιού  82 ° C
Σημείο τήξεως 100-260 ° C
 Vicat Β  85 ° C
Θερμική μεταφορά συντελεστή (λ)  0.16 W / (m • K)
 Αποτελεσματική θερμότητα καύσης  17,95 MJ / kg
 Συντελεστή γραμμικής διαστολής (α)  8 10 - 5/ Κ
 Ειδική θερμότητα (c)  0,9 kJ / (kg • K)
 Απορρόφησης νερού  (ASTM) 0,04 - 0,4

Παραπομπές

  1. ACC Resin Statistics Annual Summary, http://www.americanchemistry.com/s_acc/sec_policyissues.asp?CID=996&DID=6872, retrieved 2009-11-18.
  2. Ebner, Martin (2008-11-18), "Ceresana Research Releases New Comprehensive PVC Market Study", Newswire Today, http://www.newswiretoday.com/news/42864/ , retrieved 2009-11-18.
  3. Polyvinyl Chloride (PVC) 07/08-7 Report, ChemSystems, November 2008.
Μεταφρασμένο από http://en.wikipedia.org/wiki/Polyvinyl_chloride