Пвх это какой материал. Пвх это какой материал

Молекулярная масса 10-150 тыс.; Плотность — 1,35-1,43 г/см³. Температура стеклования 75-80 °С (для теплостойких марок до 105 °С), температура плавления — 150-220 °С. Трудногорюч. При температурах выше 110-120 °С склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

ПВХ — особенности и характеристики материала

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.

Поливинилхлорид (ПВС) – синтетический полимер, мономерное звено – молекула хлорида этилена. Формула поливинилхлорида: (-CH2-CCl-)n, где n – это степень полимеризации.

Содержание

Молекулярная масса 10-150 тыс.; Плотность — 1,35-1,43 г/см³. Температура стеклования 75-80 °С (для теплостойких марок до 105 °С), температура плавления — 150-220 °С. Трудногорюч. При температурах выше 110-120 °С склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах; стоек в растворах щелочей, кислот, солей.

Предел прочности при растяжении — 40-60 МПа, при изгибе — 80-120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 10 12 — 10 13 Ом·м.

Устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Получение

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

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, оконных профилей, линолеума, обувных пластикатов, мебельной кромки и т.д.

Какой самый распространённый пример использование ПВХ в строительстве? Конечно же, пластиковые окна. Из ПВХ изготавливают оконные профили, материалы для декоративной отделки и т.п.

Чтобы разобраться с областью применения пластика, следует узнать все о ПВХ: это какой материал по физико-химическим и эксплуатационным свойствам.
Общие свойства:

• бесцветный порошок или микрогранулы;
• устойчивость к агрессивным химическим соединениям: спиртам, щелочам, органическим растворителям и некоторым другим веществам;
• растворяется в эфирах, кетонах, некоторых углеводородных соединениях;
• стойкость к окислению;
• высокая устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
• прочность на растяжение;
• износостойкость;
• долговечность (срок распада измеряется десятками лет);
• низкая теплостойкость;
• хороший диэлектрик;
• слаботоксичный пластик: инертен при температуре до 66 °C;
• плавится при температуре 100 – 260 °C, при плавлении происходит разложение на хлористый водород и СО;
• загорание происходит во время нагревания свыше 500 °C или резкого скачка температуры до 1100 °C с выделением опасных диоксинов; при прекращении воздействия высокой температуры не поддерживает горения.

Средняя плотность ПВХ составляет 1,34 г/см3. Насыпная плотность колеблется от 0,4 до 0,7 г/см3.

• из-за недостаточных объемов рециклинга пластика;
• вследствие длительного периода разложения;
• по причине попадания в атмосферу диоксина и других концерогенов, образующихся в процессе производства поливинилхлорида.

Область применения

ПВХ – это универсальный материал, используемый во многих отраслях хозяйствования:

• В сфере строительства используют более 50 % произведенного поливинилхлорида в мире. Этому способствует легкий вес, долговечность, высокая механическая прочность и теплоизоляционные свойства, устойчивость к коррозии, износостойкость и химическая стойкость материала. Его широко используют для производства несущих оконных контуров, дверей, линолеумов, отделочных материалов, разнообразных пленочных изделий. Многие современные инженерные коммуникации делают из труб ПВХ.
• Применению полимера в области медицины способствуют его инертность, химическая стабильность, высокая биосовместимость, соответствие стандартам токсикологии, возможность стерилизации и другие свойства. Широкое применение здесь находят всевозможные пластиковые контейнеры, одноразовые инструменты, части медицинских приборов, медицинские маски для хирургии, блистер-упаковка для лекарственных средств.
• Транспортные средства оснащены приборными панелями, отделкой салонов, уплотнителями, подушками безопасности, подлокотниками и другими элементами их ПВХ. В среднем в одном авто используется 16 кг пластиковых изделий.
• Среди поливинилхлоридной упаковки первенство принадлежит жесткой пленке (51 %), далее идет бутылочная продукция (35 %), пленка (11 %), крышки (3 %).
• Среди детских товаров множество пластиковых игрушек – кукол, утят для ванной, надувных пляжных предметов, мячей.

Кроме того, жесткие виды пластика используются в производстве мебели, спортивной экипировки, а более мягкие – для изготовления сумок, обуви, одежды и других бытовых товаров.

Смотрите также по теме «Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия»:

Среднечисловую молекулярную массу ‾М_n (близкую по значению к среднемассовой ¯M_w) можно рассчитать по значению характеристической вязкости η :

Поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид (ПВХ) -СН₂-СНСl-_n – это высокомолекулярный хлорсодержащий полимер, элементарные звенья в макромолекуле которого в основном соединены по типу «голова к хвосту».

Поливинилхлорид является термопластичным полимером с температурой стеклования 70—80 °С и температурой вязкого течения 150—200 °С в зависимости от молекулярной массы. 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 (винилхлорида), 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.

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:

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

Приведенная вязкость (η_пр), константа Фикентчера (К_ф) и среднечисловая молекулярная масса (¯М_n) 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

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.

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.

При необходимости придать ПВХ особые свойства используют дополнительные технологии:

1. Свойства наполненного ПВХ повторяют технологию армирования, где в качестве основы берется другой материал (ткань, стекловолокно), а ПВХ выполняет защитную функцию.
2. Вспененный поливинилхлорид характеризуется меньшей прочностью и массой за счет образования микропор. Также повышаются узкоспециализированные свойства материала: негорючесть, пластичность, антибактериальность. Существует 2 способа получения вспененной структуры: газовый и химический.