Пластифицированный пвх что это

Поливинилхлорид (ПВХ) является термопластичным полимером винилхлорида и представляет собой бесцветную, прозрачную пластмассу. Данный материал отличают следующие качества:

Области применения ПВХ

ПВХ используется в следующих областях:

Кроме того, поливинилхлорид применяется в качестве уплотнителя в бытовых холодильниках, стеклопакетах, при монтаже офисных перегородок и других изделий, заменяя относительно сложные механические затворы.

Сложно переоценить практичность применения экструзионных ПВХ профилей в различных областях промышленности. Компания «ПластДекор» уже свыше 10 лет производит широкий спектр изделий из поливинихлоридов, успешно конкурируя рынке экструзии не только с российскими, но и с иностранными производителями как по качеству, так и по цене выпускаемых изделий.

Особенности переработки поливинилхлорида

Для получения ПВХ используются методы радикально-цепной полимеризации. ПВХ представляет собой аморфный полимер и одной из сложностей, которая связана с его переработкой, является термическая нестабильность и высокая вязкость расплава. По этой причине переработка ПВХ экструзией носит чрезвычайно сложный характер и требует продуманного подхода к выбору оборудования. Следует выделить один из наиболее распространенных методов переработки ПВХ в лист или пленку – вальцевание (каландрирование).

Из основного полимера, за счет варьирования степени и состава ориентации, могут быть получены пленки с различными свойствами. Благодаря добавлению пластификатора, который приводит к изменению состава, становится возможным получение мягких, твердых, растяжимых, хрупких и клейких пленок. Путем изменения степени ориентации получают как полностью одноосноориентированные, так и равнопрочные двухосноориентированные пленки.

Непластифицированный и пластифицированный ПВХ

Непластифицированный ПВХ содержит стабилизаторы, позволяющие предотвратить термическую деструкцию, которая сопровождается выделением соляной кислоты ( HCL ). Непластифицированные пленки отличаются высокой плотностью (1,35-1,41 г/см3). По сравнению с полиолефинами, у данного вида пленок проницаемость газов ниже, а проницаемость водяных паров выше. По этой причине пленки обладают отличной жиро- и маслостойкостью. Кроме стабилизаторов, непластифицированный ПВХ содержит антистатическую добавку, благодаря которой исключается слипание за счет накопления статического электричества.

Свойства пластифицированного ПВХ непосредственно зависят от такого параметра, как количество пластификатора. Например, увеличение содержания пластификатора приводит к увеличению прозрачности и мягкости пленки. Как результат – улучшаются свойства пленки при низких температурах. В некоторых случаях для придания пленке особого блеска используются соответствующие стабилизаторы и пластификаторы.

Для герметизации пластифицированного и непластифицированного ПВХ используется высокочастотная сварка. На оба вида пленок возможно нанесение печати, при этом не требуется предварительная обработка поверхности. Если же рассматривать полипропиленовую или полиэтиленовую пленку, то здесь подобная обработка необходима.

Как правило, целевым предназначением тонких пленок из пластифицированного ПВХ является заворачивание пищевых продуктов. Пластифицированные пленки обеспечивают высокую кислородопроницаемость, что очень важно для сохранения продуктов. Что касается толстых пластифицированных пленок, то они активно применяются в производстве упаковок для смазочных масел, шампуня и т.д.

Прочность и легкая формуемость непластифицированных пленок позволяют использовать их при термоформовании изделий.

Недостатки ПВХ

В качестве недостатков ПВХ можно выделить:

1)Низкая степень теплоизоляции (требуются специальные присадки).

2)Низкий модуль упругости, вызывающий деформацию при высоком температурном режиме и внешних нагрузках. Данная проблема решается путем использования армирующих усилительных вкладышей.

3)В соответствии с нормативными документами, запрещается использовать ПВХ-панели в местах, которые являются путями эвакуации в экстренных ситуациях. К таким местам относятся лестничные проемы, коридоры, входные группы и т.д.

Особенности ПВХ и АБС-пластика

Если сравнивать эти материалы, то следует отметить, что они обладают следующими общими особенностями:

1)Сохранение физических свойств при широком диапазоне температур.

3)Высокая устойчивость к агрессивным внешним факторам, включая механические повреждения и коррозионные процессы.

При этом существуют и определенные отличия между этими материалами. В частности, кромка ПВХ, в отличие от АБС, при возгорании не образует пламени. При этом кромка АБС обладает значительной толщиной и менее подвержена царапинам, благодаря чему мебель, изготовленная с использованием данного материала, отличается повышенной устойчивостью к механическим повреждениям.

Источник

Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия

Оглавление

Краткая история открытия и промышленного освоения ПВХ

Впервые белый порошок винилхлорида описал французский ученый Анри Виктор Реньо. Это произошло в 1835 году. Похоже, открытие произошло случайно: содержимое оставленной на подоконнике пробирки под действием солнечных лучей вступило в реакцию полимеризации, в результате чего был получен известный нам сегодня поливинилхлорид. Однако, в тот момент Реньо ограничился только описанием полученного вещества.

Более подробными исследованиями полимера занимались немецкие и французские ученые в 1872 и 1878 годах, однако и тогда до промышленного выпуска дело не дошло. Дело сдвинулось с мертвой точки в 1912–1913 годах, когда работник немецкой химической компании «Грайсхайн» Фриц Клатте не только провел исследование свойств вещества, детально разобрался, что такое ПВХ, но и запатентовал первую технологию его производства.

После этого в 1926 году американским химиком Уалдо Лонсбери Семоном был изобретен способ улучшения эластичности вещества, открывший прямую дорогу к началу промышленного синтеза поливинилхлорида.

ПВХ: это что за материал, из чего и как его получают

Широко распространенный сегодня ПВХ (расшифровка аббревиатуры – поливинилхлорид) представляет собой термопластический синтетический материал, на 57 % состоящий из хлора и на 43 % – из этилена.
Сырьем для его изготовления являются вещества, получаемые при переработке полезных ископаемых:

Получение ПВХ предполагает прохождение нескольких этапов химических преобразований:

Процессы образования полимерных цепочек разной степени полимеризации происходят с добавлением катализаторов, пластификаторов, эмульгаторов.

В результате получается ПВХ – твердый органический материал в виде белого полупрозрачного порошка или гранул (размер и форма обуславливаются технологией производства), не имеющий запаха, не растворимый в воде. Сыпучий материал является базовым сырьем для производства изделий различного назначения.

Поливинилхлорид – это универсальный материал, имеющий сегодня широкую сферу применения в различных областях хозяйствования. Благодаря добавлению к исходному базовому сырью добавок из фталатов, себацинатов, фосфатов и других соединений, удается получать большое разнообразие свойств для изделий различного назначения.

Разновидности и классификация поливинилхлорида

Из единого базового порошкового сырья получают различные по свойствам и назначению готовые изделия. Окончательные параметры готового материала формируются благодаря использованию различных присадок, которые меняют свойства в двух основных направлениях. Это:

Для получения дополнительных свойств также используют особые технологии, в частности:

Поскольку каждый вид пластика имеет свое строго определенное назначение и соответствующие свойства, которые невозможно определить или различить визуально, возникает необходимость маркировки изготовленных из него изделий.

PVC материал: что это

PVC – это английская транскрипция аббревиатуры, идентичная русскому сокращению ПВХ.

Маркировка разных видов пластика основана на буквенном указании различных пластификаторов, использованных при производстве материала. Она указывает разновидности и назначение полимера.

Пластифицированные изделия ПВХ обозначаются FPVC; PVC-P; PVC-F.

Для обозначения не пластифицированных ПВХ используют обозначения PVC-U; CPV-R; RVPC.

Высокомолекулярные пластифицированные органические материалы маркируют HMW PVC.

К примеру, если на предмете есть маркировка PVC, значит оно выполнено из пищевого полимера. Его можно применять для производства пленки или тары для продуктов.

При этом, если дополнительно нанесены буквы LDPE, значит это изделие нельзя хранить длительное время. Обозначение РР предупреждает, что пластик предназначен для использования исключительно при комнатной температуре. Материал с маркировкой PS нельзя подвергать нагреву. А буква 0 означает, что изделие выполнено из технического пластика. Благодаря маркировке всегда можно определить свойства ПВХ, что это за материал.

Какой бывает ПВХ пластик

В зависимости от способа полимеризации и образования микрогранул на завершающем этапе производства пластика различают 3 основных разновидности ПВХ:

Основные свойства PVC-S:

Такой материал можно обрабатывать методами вальцевания, литья под давлением, экструзии, прессования. Из него делают рамы для окон, листы, трубы, пленку и многие другие изделия различного назначения.

Пластизоли отличаются высоким содержанием примесей, за счет чего имеют менее выраженную устойчивость к свету, влаге, электрическому току. Зато они хорошо поддаются обработке методами прессования, вальцевания, экструзии и литья.

Основные свойства поливинилхлоридов

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

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

Нельзя не упомянуть о том, что значительные объемы потребления ПВХ в мире серьезно влияют на окружающую среду:

Область применения

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

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»:

Источник

Что такое 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:

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.

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:

При необходимости придать ПВХ особые свойства используют дополнительные технологии:

Химические и физические свойства

ПВХ как сырье представляет собой бесцветные гранулы. Химически стоек к щелочам, минеральным маслам, большому перечню кислот, спирту и органическим растворителям.

Активно демонстрирует свои физические свойства поливинилхлорид при повышении температуры. До 66 ºС он инертный, после повышения может деформироваться. Плавится при 100-260 ºС. Возгорание происходит:

Плотность материала – 1,34 г/см³. Насыпная плотность – 0,4-0,7 г/см³. Устойчив к УФ-лучам. При нагревании до 150 ºС разрушается, разлагаясь на хлористый водород и СО. Самым опасным является то, как горит поливинилхлорид, поскольку выделяемые при этом диоксины превышают по интенсивности действия синильной кислоты и цианистого калия.

Технические характеристики

Маркировка поливинилхлорида

При производстве поливинилхлорида химические свойства различаются в зависимости от этапа и метода получения. Визуально эластомеры могут не отличаться друг от друга, но при этом иметь разную степень опасности. Очень важно для ПВХ применение в строгом назначении, для чего используется маркировка непосредственно на самом изделии. Общее название полимера имеет аббревиатуру ПВХ, или английскую — PVC (поливинилхлорид).

Буква перед или после аббревиатуры указывает на добавление пластификаторов, обеспечивающих пластичность:

Пример расшифровки маркировки:

Критерии выбора

При выборе изделий нередко возникает вопрос, что лучше – полиуретан или поливинилхлорид. Каждый производитель основывает свое производство на определенных марках и типах материалов. Модификаций винилхлорида больше, чем полиуретана, и его стоимость гораздо ниже. В то же время основная масса поливинилхлорида вред представляет для окружающей среды и организма. Полиуретан отличается большей прочностью и износостойкостью, но не во всех технологиях его рационально использовать.

Внимание! Учитывая, что существующие модификации имеют большой разбег по степени опасности, необходимо четко следовать инструкции маркировки: для продуктов применять только пищевой пластик, не использовать одноразовую тару вторично, не нагревать, если она не предназначена для этого.

Чем можно заменить поливинилхлорид

Винилхлорид является простейшим хлорпроизводным этилена. Близкий аналог ПВХ — полиуретан. Он также является производной при переработке нефти, но его структурное звено включает более сложную уретановую группу. Благодаря этому полиуретан обладает высокой вязкостью структуры, что делает его более износостойким и прочным на растяжение. Если сравнивать полиуретан или поливинилхлорид, что лучше – нельзя сказать наверняка, поскольку это однотипные материалы с разными параметрами, которые определяют более узкое назначение.

Что касается пищевого материала – заменителей здесь достаточно. Это традиционные керамика, стекло, нержавейка.

Как правильно использовать поливинилхлорид

Независимо от того, что производят из поливинилхлорида, каждое изделие маркируется. Учитывая количество модификаций этого материала, не всегда безопасное их использование, необходимо знать, принимать во внимание маркировку и применять изделие строго по назначению. Особенно это касается пищевого, бытового и строительного пластика.

Производство поливинилхлорида

Как получают поливинилхлорид? Процесс состоит из нескольких этапов. Первый — это расщепление этилена и получение новой органической цепочки с элементом хлора. Мономером для получения поливинилхлорида является хлористый винил, который, в свою очередь, образуется при взаимодействии этанола и хлора (выделяется при расщеплении молекулы соли NaCl) при катализаторах. Завершающий — это полимеризация, при которой вещество принимает твердое состояние. Провести ее можно 3 методами:

Окончательные свойства придают компоненты, добавляемые в поливинилхлорид для получения:

Влияние поливинилхлорида на окружающую среду

Владея разноплановой информацией о таком материале, как поливинилхлорид: где используется, какими свойствами обладает, — не стоит забывать, что за последние 70 лет (с момента получения первого полимера) все увеличивающиеся объемы превращаются в глобальную проблему. Не решает ее и частичная переработка. Возможно, в будущем найдутся и другие способы утилизировать поливинилхлорид, вред для здоровья от которых будет минимизирован, но сегодня при производстве, а также повторном расщеплении пластика в атмосферу, выделяются сотни тонн диоксина и других канцерогенов. Даже при его малых концентрациях он вызывает необратимые реакции, в том числе на генетическом уровне.

Популярные производители

ОАО «Пласткард» — Волгоградская компания, предлагающая широкий выбор сырья. До 1990 года входила в одну группу с фирмой «Каустик», после чего переросла в самостоятельное предприятие, специализирующееся на изготовлении пищевых марок пластиков. Производственные мощности до 90 тыс. т в год.

ОАО «Сибур-Нефтехим» — расположено в Нижегородской области в г. Дзержинске. Крупнейшая холдинговая сеть, занимающаяся переработкой углеводородов. За счет использования прямых контрактов с нефтедобывающими компаниями и наличия собственного сырья способна влиять на ценообразование в регионе.

ОАО «Саянскхимпром» — г. Саянск. Первоначально завод специализировался на выпуске кабельного пластика, сегодня это самый крупный центр по производству суспензионного ПВХ.

ОАО «Каустик» — г. Волгоград. Специализируется на производстве большого сортамента химических веществ, в перечень которых входит и ПВХ.

ООО «Усольехимпром» — крупнейших химкомбинат Сибири и Д. Востока, основанный в 1938 году. Производит ПВХ методом диафрагменного электролиза.

Видео: Что такое вспененный ПВХ пластик

Источник

Пластифицированный поливинилхлорид (ПВХ).

Поливинилхлорид (ПВХ) является наиболее крупнотоннажным хлорсодержащим полимером, выпускающимся по всему миру. В многочисленной литературе, посвященной вопросам этого полимера, описывается использование низкомолекулярных полимерных жидкостей и твердых пластификаторов с целью придания этому материалу гибкости и податливости, что придает ему каучукоподобные свойства, сохраняя при этом возможность переработки материала методами, применяемыми для переработки термопластичных материалов. В результате такого процесса был получен гибкий, податливый пластифицированный ПВХ. Наиболее полно вопросы, посвященные свойствам и переработке ПВХ и других термопластичных эластомерных материалов (ТПЭ) изложены в книге группы авторов «Теромоэластопласты».. (Пер. с англ.), под ред. Б.Л. Смирнова, изд-во «Профессия, 2004г 750 с. [42]

В производстве тканей с покрытиями ПВХ и его сополимеры до настоящего времени сохраняют ведущее положение, несмотря на все увеличивающийся ассортимент термоэластопластов на базе других полимеров. Преимущественное использование ПВХ как исходного сырья для производства ЭТМ различных типов объясняется его относительно низкой стоимостью, легкостью переработки, возможностью окрашивания в яркие цвета, простотой модифицирования свойств, а также удовлетворительными эксплуатационными свойствами изделий на его основе. В технологии производства тканей с покрытиями различных типов в основном используется чистый пластифицированный ПВХ, но иногда в смеси добавляют другие термопластичные полимеры.

Свойства и назначение готового ПВХ в значительной мере зависит от способа его получения. Промышленный ПВХ получают в основном полимеризацией жидкого винилхлорида в суспензии, эмульсии или массе. Соответственно различают суспензионный (ПВХ-С), эмульсионный (ПВХ-Е) и массовый блочный (ПВХ-М), доля ПВХ-С в общем объеме общего производства этого полимера составляет почти 85%.

Суспензионный ПВХ содержит минимальное количество примесей реакции полимеризации и отличается повышенной водо-, термо- и светостойкостью по сравнению с эмульсионным и массовым ПВХ Он имеет пористую структуру и быстро абсорбирует пластификаторы. ПВХ-С перерабатывают в основном каландровым методом., хотя в ряде случаев применяют и ракельный метод. Для производства тканей с покрытием по этой технологии наилучшей является разновидность ПВХ-С – микросуспензионный ПВХ, который в России до настоящего времени не производится и закупается по импорту.

ПВХ, получаемый при полимеризации в растворе, используется почти всегда для нанесения покрытий.

В ПВХ-Е содержится относительно большое количество (до 0,5%) побочных продуктов полимеризации – различных поверхностно-активных веществ (ПАВ). Однако именно их присутствие и позволяет получать при смешении ПВХ-Е с пластификаторами такие низковязкие смеси, как пасты. Хотя надо помнить, что увеличение содержания остаточных ПАВ в ПВХ-Е приводит к снижению атмосферостойкости полимера.

Пластизоли в отличие от органозолей не содержат летучих органических растворителей.

Для приготовления пасты ПВХ смешивают с различными ингредиентами – пластификаторами, теплостабилизаторами, наполнителями, пигментами, антипиренами и др. От свойств ПВХ (тип полимеризации, размеры частиц, их однородность по величине) и рецептуры пасты зависит ее стабильность и реологические свойства.

Эмульсионный ПВХ непористый с очень малым размером частиц: от 0,1-3,0 мкм (первичные частицы). Во время последующей сушки первичные частицы соединяются и размер увеличивается до 40-50 мкм (вторичные частицы). В процессе изготовления пасты агрегаты могут распадаться на первичные частицы, изменяя реологические свойства пасты. Вязкость пасты зависит от размера первичных частиц, а также размера и доли вторичных частиц в композиции. Высоковязкие сорта ПВХ монодисперсны и имеют размер первичных частиц 0 С начинается его разложение с выделением преимущественно хлороводорода. ПВХ хорошо сопротивляется действию кислот и щелочей, нерастворим в воде, этиловом спирте, бензине и в некоторых других растворителях.

Для растворения ПВХ в промышленности применяют циклогексанон, метилэтилкетон, этилацетат, в лабораторных условиях – хлорированные углеводороды, тетрагидрофуран и ацетон.

Смеси пластифицированного ПВХ с другими полимерами .

ПВХ с композициями термореактивного нитрильного каучука применялись для увеличения стойкости материала к действию озона и растворителей еще с 1960-х годов. В 1983 году стал производиться первый порошковый невулканизирующийся нитрильный каучук, разработанный для модификации композиций ПВХ. С того времени на рынке появилось множество других нитрильных каучуков, включая и марки, предназначенные для применения в контакте с пищевыми продуктами и марки с улучшенной перерабатываемостью. Такие материалы являются пластификаторами ПВХ, которые придают этому полимеру необходимые каучукоподобные свойства.

Термопластичные смеси получаются в том случае, если преобладающим полимером является ПВХ, к которому добавляется нитрильный каучук, пластификаторы, такие как диоктилфталат (ДОФ), наполнители и стабилизаторы.

Качественно подобранные композиции смесей ПВХ и нитрильного каучука обладают гибкостью в условиях пониженных температур, а также хорошей прочностью на разрыв. Они обладают хорошей стойкостью к абразивному износу и остаточной деформацией при сжатии, а также низкой степенью набухания при погружении их в масла, нефть или топливо. Однако при нахождении их в этих средах длительное время из материалов экстрагируются жидкие пластификаторы, что приводит к усадке и увеличению твердости образцов.

Важными параметрами композиций, помимо соотношения содержания ПВХ и нитрильного каучука, являются содержание акрилонитрила и значения вязкости по Муни нитрильного каучука, а также величина молекулярной массы ПВХ. Обычно для получения однофазных гомогенных смесей необходимо использовать нитрильные каучуки с оптимальным содержанием акрилонитрила 40%.

Качественно изготовленные высокополярные композиции ПВХ и нитрильного каучука обладают превосходной стойкостью к действию масел и химических реагентов, превосходной абразивной стойкостью (износостойкостью) и хорошей конфекционной способностью как за счет применения клеевых соединений, так и за счет применения методов тепловой сварки, сварки токами СВЧ или ультразвуковой сварки. Такие смеси используются в тех случаях, когда необходимо обеспечить более высокую долговечность при условиях эксплуатации, чем долговечность обычного пластифицированного ПВХ.

В последние годы появились на рынке и другие виды термопластичных композиций на основе ПВХ:

— эластомерные смеси поливинилхлорида и сополимера сложного полиэфира (СОПЭ);

— эластомерные смеси поливинилхлорида и полиуретана.

Такие композиции позволяют улучшить некоторые физико-химические характеристики ПВХ (прочность, износостойкость, пластоэластические свойства, морозостойкость, маслостойкость и др.), но за счет введения более дорогого полимера, они дороже и не получили широкого применения.

«Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций»

Авторский коллектив; Л.Е. Ветрова, к.х.н В.Ф. Ионова, П.В. Таскаева, к.т.н. А.Т. Титаренко, к.т.н. В.П. Шпаков

Источник