Kõik, mida peate teadma polüvinüülkloriidi (PVC) plastikust

Polüvinüülkloriid (PVC) on üks mitmekülgsemaid ja laialdasemalt kasutatavaid termoplastilisi materjale maailmas. PVC-d, mis on tuntud oma vastupidavuse, taskukohasuse ja keskkonnateguritele vastupidavuse poolest, kasutatakse paljudes tööstusharudes, alates ehitusest kuni tervishoiuni. Selles artiklis uurime, mis on PVC, selle omadused, kasutusalad ja palju muud.

Mis on polüvinüülkloriid (PVC)?

Polüvinüülkloriid (PVC) on sünteetiline polümeer, mis on valmistatud vinüülkloriidi polümerisatsiooni teel. See sünteesiti esmakordselt 1872. aastal ja selle kaubanduslik tootmine algas 1920. aastatel BF Goodrich Company poolt. PVC-d kasutatakse kõige sagedamini ehitustööstuses, kuid selle rakendused hõlmavad ka siltide, tervishoiu, tekstiilide ja muu valdkonda.

PVC-d on saadaval kahes põhivormis:

1. Jäik PVC (uPVC)– Plastifitseerimata PVC on tugev ja vastupidav materjal, mida kasutatakse torustikus, aknaraamides ja muudes konstruktsioonides.
2. Paindlik PVC– Plastifikaatoritega modifitseeritud painduv PVC on pehme, painduv ja laialdaselt kasutatav sellistes toodetes nagu elektrijuhtmete isolatsioon, põrandakatted ja painduvad torud.

Polüvinüülkloriidi (PVC) omadused

PVC omadused muudavad selle eelistatud materjaliks paljudes rakendustes:

• TihedusPVC on tihedam kui paljud teised plastid, mille erikaal on umbes 1,4.
• VastupidavusPVC on vastupidav keskkonnateguritele, kemikaalidele ja UV-kiirgusele, mistõttu sobib see ideaalselt kauakestvate toodete valmistamiseks.
• TugevusJäikal PVC-l on suurepärane tõmbetugevus ja kõvadus, samas kui painduv PVC säilitab paindlikkuse ja tugevuse.
• TaaskasutatavusPVC on kergesti taaskasutatav ja seda tähistatakse vaigukoodiga „3“, mis soodustab jätkusuutlikkust.

PVC põhiomadused

• Sulamistemperatuur100–260 °C (212–500 °F), olenevalt lisanditest.
• TõmbetugevusPaindliku PVC tugevus on vahemikus 6,9–25 MPa, jäiga PVC tugevus aga 34–62 MPa.
• Soojuse läbipainePVC talub enne deformeerumist temperatuuri kuni 92 °C (198 °F).
• KorrosioonikindlusPVC on kemikaalide ja leeliste suhtes väga vastupidav, mistõttu on see vastupidav valik erinevates tööstusharudes.

PVC tüübid: jäik vs painduv

PVC-d on saadaval peamiselt kahes vormis:

1. Jäik PVC(uPVC): See vorm on kõva ja seda kasutatakse sageli ehituses, näiteks torude ja fassaadi paigaldamisel. Seda nimetatakse tavaliselt „viniks“.
2. Paindlik PVCPlastifikaatorite lisamise teel saavutatav painduv PVC on kasutatav rakendustes, kus on vaja painutamist või paindlikkust, näiteks elektrijuhtmete, meditsiiniseadmete ja põrandakatete isolatsiooniks.

Miks PVC-d nii sageli kasutatakse?

PVC populaarsus tuleneb selle...madal hind, saadavusjalai valik kinnisvaraobjekteJäik PVC on oma tugevuse ja vastupidavuse tõttu eriti eelistatud konstruktsioonide jaoks, samas kui painduva PVC pehmus ja paindlikkus muudavad selle ideaalseks toodete jaoks, mis vajavad painutamist, näiteks meditsiinilised torud või põrandakatted.

Kuidas PVC-d toodetakse?

PVC-d toodetakse tavaliselt ühe kolmest polümerisatsioonimeetodist abil:

• Suspensioonpolümerisatsioon
• Emulsioonpolümerisatsioon
• Masspolümerisatsioon

Need protsessid hõlmavad vinüülkloriidmonomeeride polümerisatsiooni tahkeks polüvinüülkloriidiks, mida saab seejärel töödelda mitmesugusteks toodeteks.

PVC prototüüpide väljatöötamisel: CNC-töötlus, 3D-printimine ja survevaluvormimine

Kuigi PVC on populaarne materjal erinevates tööstusharudes, tekitab see prototüüpide loomisel ja tootmisel mõningaid väljakutseid:

• CNC-töötlusPVC-d saab lõigata CNC-masinatega, kuid see on abrasiivne ja söövitav, seega on kulumise vältimiseks vaja spetsiaalset varustust (näiteks roostevabast terasest lõikureid).
• 3D-printiminePVC-d ei kasutata 3D-printimiseks tavaliselt selle söövitava olemuse tõttu. Lisaks eraldab see kuumutamisel mürgiseid gaase, mistõttu on see selleks otstarbeks vähem sobiv materjal.
• SurvevaluvormiminePVC-d saabsurvevalu, kuid see protsess nõuab kahjulike gaaside, näiteks vesinikkloriidi (HCl), eraldumise tõttu korralikku ventilatsiooni ja korrosioonikindlaid tööriistu.

Kas PVC on mürgine?

PVC võib vabanedamürgised aurudpõletamisel või kuumutamisel, eriti tööstuslikes keskkondades, näiteks 3D-printimisel, CNC-töötlemisel ja survevaluvormimisel. Materjal võib eraldada kahjulikke gaase, näiteksklorobenseenjavesinikkloriid, mis võib kujutada endast terviseriski. Töötlemise ajal on oluline kasutada korralikku ventilatsiooni ja kaitsevahendeid.

PVC eelised

• KulutõhusPVC on üks soodsamaid saadaolevaid plaste.
• VastupidavusSee on vastupidav löökidele, kemikaalidele ja keskkonnakahjustustele.
• TugevusPVC pakub muljetavaldavat tõmbetugevust, eriti jäigal kujul.
• MitmekülgsusPVC-d saab vormida, lõigata ja vormida mitmesugusteks toodeteks, mistõttu on see kohandatav mitmesugusteks rakendusteks.

PVC puudused

• KuumustundlikkusPVC-l on halb kuumakindlus, mis tähendab, et see võib kõrgel temperatuuril deformeeruda või laguneda, kui tootmise ajal ei lisata stabilisaatoreid.
• Mürgised heitkogusedPõlemisel või sulatamisel eraldab PVC kahjulikke aure, mistõttu on vaja hoolikat käitlemist ja ohutusprotokolle.
• Söövitav olemusPVC võib olla metallist tööriistadele ja seadmetele söövitav, kui seda ei käidelda õigesti.

Kokkuvõte

Polüvinüülkloriid (PVC) on uskumatult mitmekülgne materjal, mis pakub suurepärast tasakaalu taskukohasuse, tugevuse ja keskkonnateguritele vastupidavuse vahel. Selle erinevad vormid, jäigad ja painduvad, võimaldavad seda kasutada paljudes tööstusharudes, alates ehitusest kuni tervishoiuni. Siiski on oluline mõista PVC töötlemisega kaasnevaid võimalikke terviseriske ja väljakutseid, eriti seoses selle heitkoguste ja söövitava olemusega. Õige käitlemise korral on PVC hindamatu materjal, millel on jätkuvalt oluline roll tänapäevases tootmises ja ehituses.