Что такое поливинилхлорид (ПВХ)?

Что такое поливинилхлорид (ПВХ)?

Поливинилхлорид, также известный как ПВХ, является синтетической смолой.

Добавляя добавки, такие как пластификаторы, можно получить различные свойства. По этой причине он используется в качестве сырья для широкого спектра продуктов, включая твердые пластики, мягкие пластики и резину.

Применение ПВХ

ПВХ используется в различных областях, поскольку он недорогой, прост в обработке и может приобретать различные свойства путем изменения добавок. ПВХ в целом подразделяется на жесткий ПВХ и гибкий ПВХ, каждый из которых имеет различные области применения.

1. Жесткий ПВХ

Жесткий ПВХ имеет содержание пластификатора 10% или менее. Основные области применения включают вывески и знаки, трубы и фитинги для водопроводов и канализации, материалы для труб для едких газов и химикатов, а также каналы для электропроводки и электропроводки.

2. Гибкий ПВХ

Гибкий ПВХ содержит 25~50% пластификатора. Он в основном доступен в листовой форме (0,2 мм или толще), пленочной форме (0,2 мм или толще), коже (с тканевой основой) и экструдированных формах. Применения для каждого из них следующие:

• Листовая форма: сумки, ремни, тапочки, мягкие напольные покрытия, плавающие сумки
• Пленка: плащи, ботинки, одноразовые перчатки, зонты, упаковка для пищевых продуктов, сельскохозяйственная пленка и одежда
• Кожа: салоны автомобилей, мебель, сумки, одежда
• Экструдированный: текстиль, оболочка электрических проводов, гибкие газовые трубы, садовые шланги

Свойства ПВХ

Молекулярная структура ПВХ представляет собой полимеры, образованные полимеризацией мономеров винилхлорида. Большинство продуктов представляют собой прямые полимеры, изготовленные исключительно из мономеров ПВХ. Также доступны сополимеры, сополимеризованные с другими мономерами, такими как винилацетат и этиленвинилиденхлорид.

Изделия из ПВХ производятся путем смешивания вышеуказанных полимеров ПВХ со стабилизаторами, пластификаторами, красителями и другими добавками с использованием различных методов обработки и формования. Главной особенностью ПВХ является то, что путем изменения типа и количества добавок можно достичь широкого спектра функций, таких как твердый пластик, мягкий пластик и резина.

Характеристики ПВХ

Ниже приводится сравнение характеристик ПВХ с характеристиками других пластиков общего назначения, таких как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и полистирол (ПС).

1. Преимущества

• Обладая связями углерод-хлор, поливинилхлорид (ПВХ) обладает превосходной химической стабильностью. Он также обладает превосходной огнестойкостью и долговечностью.
• По сравнению с другими смолами, он имеет низкую кристалличность и содержит полярную группу, называемую связью углерод-хлор, что делает его смешиваемым с различными веществами.
• Он демонстрирует высокую устойчивость к кислотам, основаниям и большинству неорганических химикатов. Что касается органических растворителей, он растворяется в растворителях, содержащих ароматические кольца, таких как толуол, кетоны, такие как ацетон, и циклические эфиры, такие как тетрагидрофуран. Однако он сохраняет относительно высокую устойчивость к другим типам химикатов.

2. Недостатки

• По сравнению со смолами, такими как полиэтилен, он уступает по ударопрочности. Он хрупкий и легко трескается, особенно при низких температурах. Однако можно повысить ударопрочность, добавив пластификаторы.
• Когда мягкие изделия из ПВХ используются в течение длительного периода времени, добавки внутри могут просачиваться или улетучиваться на поверхности.

Другая информация о ПВХ

1. Как производят ПВХ

ПВХ производится путем полимеризации мономеров винилхлорида, а промышленные методы производства включают суспензионную полимеризацию, полимеризацию осаждением и эмульсионную полимеризацию.

Суспензионная полимеризация
Мономер винилхлорида, инициатор полимеризации и вода смешиваются и нагреваются для полимеризации в полимеризационном резервуаре под давлением. После реакции получается суспензия смолы ПВХ, диспергированной в воде. После удаления оставшегося мономера порошок ПВХ получается путем дегидратации и сушки.

Осадительная полимеризация
Это метод, при котором полимеризация проводится в растворителе, в котором мономер винилхлорида растворен, а ПВХ — нет. Когда мономер винилхлорида, инициатор и растворитель смешиваются и полимеризуются при низкой температуре, ПВХ осаждается. Эту смесь фильтруют, чтобы получить порошок ПВХ с низкой полимеризацией.

Эмульсионная полимеризация
Это метод полимеризации, при котором смешиваются винилхлоридные мономеры, поверхностно-активные вещества, вода и водорастворимый инициатор. Мономер эмульгируется в воде и полимеризуется в каплях эмульсии. Чтобы восстановить полимер после полимеризации, эмульгирующий и диспергирующий эффект поверхностно-активного вещества устраняется путем добавления соли или кислоты, и полимер агломерируется с последующей дегидратацией и сушкой для получения порошка ПВХ.

2. Безопасность ПВХ

ПВХ широко используются для повседневных нужд, таких как продукты питания и игрушки. По этой причине различные законы и правила устанавливают стандарты, а отраслевые ассоциации установили добровольные стандарты для обеспечения безопасности ПВХ.

Например, для продуктов, которые контактируют с пищевыми продуктами, таких как пластиковая пленка, некоторые законы требуют, чтобы количество остаточного винилхлоридного мономера было менее 1 ppm. Кроме того, использование фталатных эфиров, используемых в пластификаторах, запрещено некоторыми законами. Кроме того, ПВХ, используемый в мешках для крови и других изделиях, подчиняется различным стандартам.