Всичко, което трябва да знаете за поливинилхлоридната (PVC) пластмаса

Поливинилхлоридът (PVC) е един от най-универсалните и широко използвани термопластични материали в световен мащаб. Известен със своята издръжливост, достъпност и устойчивост на фактори на околната среда, PVC се използва в различни индустрии, от строителството до здравеопазването. В тази статия ще проучим какво е PVC, неговите свойства, приложения и много повече.

Какво е поливинилхлорид (PVC)?

Поливинилхлоридът (PVC) е синтетичен полимер, получен от полимеризацията на винилхлорид. За първи път е синтезиран през 1872 г. и започва търговско производство през 1920 г. от BF Goodrich Company. PVC се използва най-често в строителната индустрия, но приложенията му също обхващат табели, здравеопазване, текстил и др.

PVC се предлага в две основни форми:

1. Твърд PVC (uPVC)– Непластифицираният PVC е здрав, издръжлив материал, използван във водопроводни инсталации, дограми и други структурни приложения.
2. Гъвкаво PVC– Модифициран с пластификатори, гъвкавият PVC е мек, огъващ се и широко използван в продукти като изолация на електрически проводници, подови настилки и гъвкави тръби.

Характеристики на поливинилхлорид (PVC)

Свойствата на PVC го правят предпочитан материал за много приложения:

• Плътност: PVC е по-плътен от много други пластмаси, със специфично тегло около 1,4.
• Издръжливост: PVC е устойчив на разграждане от фактори на околната среда, химикали и UV лъчи, което го прави идеален за дълготрайни продукти.
• Сила: Твърдият PVC може да се похвали с отлична якост на опън и твърдост, докато гъвкавият PVC запазва гъвкавостта и здравината.
• Рециклируемост: PVC лесно се рециклира и се идентифицира с код на смола „3“, което насърчава устойчивостта.

Основни свойства на PVC

• Температура на топене: 100°C до 260°C (212°F до 500°F), в зависимост от добавките.
• Якост на опън: Гъвкавият PVC варира от 6,9 до 25 MPa, докато твърдият PVC е още по-здрав при 34 до 62 MPa.
• Топлинна деформация: PVC може да издържи на температури до 92°C (198°F) преди да се деформира.
• Устойчивост на корозия: PVC е силно устойчив на химикали и основи, което го прави траен избор за различни индустрии.

Видове PVC: твърд срещу гъвкав

PVC се предлага предимно в две форми:

1. Твърдо PVC(uPVC): Тази форма е твърда и често се използва в строителни приложения като водопроводни тръби и сайдинг. Обикновено се нарича „vin
2. Гъвкаво PVC: Постигнат чрез добавяне на пластификатори, гъвкавият PVC се използва в приложения, където е необходимо огъване или гъвкавост, като изолация за електрически кабели, медицински устройства и подови настилки.

Защо PVC се използва толкова често?

Популярността на PVC произтича от неговатаниска цена, наличност, иширока гама от имоти. Твърдият PVC е особено предпочитан за структурни приложения поради своята здравина и издръжливост, докато мекотата и гъвкавостта на гъвкавия PVC го правят идеален за продукти, изискващи огъване, като медицински тръби или подови настилки.

Как се произвежда PVC?

PVC обикновено се произвежда чрез един от трите метода на полимеризация:

• Суспензионна полимеризация
• Емулсионна полимеризация
• Масова полимеризация

Тези процеси включват полимеризация на мономери на винилхлорид в твърд поливинилхлорид, който след това може да бъде преработен в различни продукти.

PVC в разработката на прототипи: CNC обработка, 3D печат и леене под налягане

Докато PVC е популярен материал в различни индустрии, той представлява някои предизвикателства, когато става въпрос за прототипиране и производство:

• CNC обработка: PVC може да се реже с помощта на CNC машини, но е абразивен и корозивен, така че е необходимо специализирано оборудване (като ножове от неръждаема стомана), за да се предотврати износването.
• 3D печат: PVC не се използва често за 3D печат поради корозивния си характер. Освен това той отделя токсични газове при нагряване, което го прави по-малко идеален материал за тази цел.
• Инжекционно формоване: PVC може да бъдешприцовани, но този процес изисква подходяща вентилация и устойчиви на корозия инструменти поради емисиите на вредни газове като хлороводород (HCl).

Токсичен ли е PVC?

PVC може да освободитоксични изпаренияпри изгаряне или нагряване, особено в промишлени условия като 3D печат, CNC обработка и леене под налягане. Материалът може да отделя вредни газове катохлоробензенихлороводород, което може да представлява риск за здравето. От съществено значение е да използвате подходяща вентилация и защитно оборудване по време на обработката.

Предимства на PVC

• Рентабилно: PVC е една от най-достъпните налични пластмаси.
• Издръжливост: Устойчив е на удар, химикали и разрушаване на околната среда.
• Сила: PVC предлага впечатляваща якост на опън, особено в твърдата си форма.
• Универсалност: PVC може да се формова, нарязва и формира в широка гама от продукти, което го прави адаптивен за различни приложения.

Недостатъци на PVC

• Топлинна чувствителност: PVC има лоша топлинна стабилност, което означава, че може да се деформира или разгради при високи температури, освен ако не се добавят стабилизатори по време на производството.
• Токсични емисии: При изгаряне или стопяване PVC отделя вредни изпарения, изискващи внимателно боравене и протоколи за безопасност.
• Корозивен характер: PVC може да бъде корозивно за метални инструменти и оборудване, ако не се борави правилно.

Заключение

Поливинилхлоридът (PVC) е невероятно универсален материал, който предлага отличен баланс на достъпност, здравина и устойчивост на фактори на околната среда. Различните му форми, твърди и гъвкави, му позволяват да се използва в много индустрии, от строителството до здравеопазването. Въпреки това е важно да се разберат потенциалните рискове за здравето и предизвикателствата при обработката на PVC, особено по отношение на емисиите и корозивния му характер. Когато се борави правилно, PVC е безценен материал, който продължава да играе решаваща роля в съвременното производство и строителство.