Поливинилхлорид (ПВХ) — один из наиболее универсальных и широко используемых термопластических материалов во всем мире. ПВХ, известный своей долговечностью, доступностью и устойчивостью к факторам окружающей среды, используется в различных отраслях промышленности, от строительства до здравоохранения. В этой статье мы узнаем, что такое ПВХ, его свойства, применение и многое другое.
Что такое поливинилхлорид (ПВХ)?
Поливинилхлорид (ПВХ) — синтетический полимер, полученный в результате полимеризации винилхлорида. Впервые он был синтезирован в 1872 году, а коммерческое производство началось в 1920-х годах компанией BF Goodrich. ПВХ чаще всего используется в строительной отрасли, но его применение также охватывает вывески, здравоохранение, текстильную промышленность и многое другое.
ПВХ доступен в двух основных формах.:
- Жесткий ПВХ (НПВХ)– Непластифицированный ПВХ – прочный и долговечный материал, используемый в сантехнике, оконных рамах и других конструкционных изделиях.
- Гибкий ПВХ– Модифицированный пластификаторами гибкий ПВХ является мягким, гибким и широко используется в таких продуктах, как изоляция электрических проводов, напольные покрытия и гибкие трубы.
Характеристики поливинилхлорида (ПВХ)
Свойства ПВХ делают его предпочтительным материалом для многих применений:
- Плотность: ПВХ плотнее многих других пластиков, его удельный вес составляет около 1,4.
- Долговечность: ПВХ устойчив к разложению под воздействием факторов окружающей среды, химикатов и ультрафиолетовых лучей, что делает его идеальным для изготовления долговечных изделий.
- Сила: Жесткий ПВХ обладает превосходной прочностью на разрыв и твердостью, а гибкий ПВХ сохраняет гибкость и прочность.
- Возможность вторичной переработки: ПВХ легко подлежит вторичной переработке и имеет код смолы «3», что способствует устойчивому развитию.
Ключевые свойства ПВХ
- Температура плавления: от 100°C до 260°C (от 212°F до 500°F), в зависимости от добавок.
- Предел прочности: Гибкий ПВХ составляет от 6,9 до 25 МПа, а жесткий ПВХ еще прочнее — от 34 до 62 МПа.
- Тепловое отклонение: ПВХ выдерживает температуру до 92°C (198°F) перед деформацией.
- Коррозионная стойкость: ПВХ обладает высокой устойчивостью к химическим веществам и щелочам, что делает его надежным выбором для различных отраслей промышленности.
Виды ПВХ: жесткий и гибкий
ПВХ в основном доступен в двух формах:
- Жесткий ПВХ(НПВХ): эта форма твердая и часто используется в строительстве, например, в водопроводных трубах и сайдинге. Его обычно называют «вин».
- Гибкий ПВХ: Гибкий ПВХ, получаемый за счет добавления пластификаторов, используется в тех случаях, когда требуется изгиб или гибкость, например, для изоляции электрических кабелей, медицинских приборов и напольных покрытий.
Почему ПВХ так часто используется?
Популярность ПВХ обусловлена егобюджетный, доступность, иширокий выбор недвижимости. Жесткий ПВХ особенно предпочтителен для структурных применений благодаря своей прочности и долговечности, а мягкость и гибкость гибкого ПВХ делают его идеальным для изделий, требующих изгиба, таких как медицинские трубки или напольные покрытия.
Как производят ПВХ?
ПВХ обычно производят одним из трех методов полимеризации:
- Суспензионная полимеризация
- Эмульсионная полимеризация
- Массовая полимеризация
Эти процессы включают полимеризацию мономеров винилхлорида в твердый поливинилхлорид, который затем можно перерабатывать в различные продукты.
ПВХ в разработке прототипов: обработка на станках с ЧПУ, 3D-печать и литье под давлением
Хотя ПВХ является популярным материалом в различных отраслях промышленности, он создает некоторые проблемы, когда дело доходит до прототипирования и производства:
- обработка с ЧПУ: ПВХ можно резать на станках с ЧПУ, но он является абразивным и коррозийным, поэтому для предотвращения износа требуется специальное оборудование (например, резаки для нержавеющей стали).
- 3D-печать: ПВХ обычно не используется для 3D-печати из-за его коррозионного характера. Кроме того, при нагревании он выделяет токсичные газы, что делает его менее идеальным материалом для этой цели.
- Литье под давлением: ПВХ может бытьлитой под давлением, но этот процесс требует надлежащей вентиляции и коррозионностойкого инструмента из-за выбросов вредных газов, таких как хлористый водород (HCl).
ПВХ токсичен?
ПВХ может выделятьтоксичные парыпри сжигании или нагревании, особенно в промышленных условиях, таких как 3D-печать, обработка на станках с ЧПУ и литье под давлением. Материал может выделять вредные газы, такие какхлорбензолихлористый водород, что может представлять опасность для здоровья. Во время обработки важно использовать надлежащую вентиляцию и защитное оборудование.
Преимущества ПВХ
- Экономичный: ПВХ — один из самых доступных пластиков.
- Долговечность: Устойчив к ударам, химикатам и деградации окружающей среды.
- Сила: ПВХ обладает впечатляющей прочностью на разрыв, особенно в жесткой форме.
- Универсальность: ПВХ можно формовать, разрезать и формовать в широкий спектр изделий, что делает его пригодным для различных применений.
Недостатки ПВХ
- Тепловая чувствительность: ПВХ обладает плохой термостабильностью, что означает, что он может деформироваться или разрушаться при высоких температурах, если в процессе производства не добавляются стабилизаторы.
- Токсичные выбросы: При горении или плавлении ПВХ выделяет вредные пары, что требует осторожного обращения и соблюдения правил безопасности.
- Коррозионная природа: ПВХ может вызывать коррозию металлических инструментов и оборудования при неправильном обращении.
Заключение
Поливинилхлорид (ПВХ) — невероятно универсальный материал, предлагающий превосходный баланс доступности, прочности и устойчивости к факторам окружающей среды. Его различные формы, жесткие и гибкие, позволяют использовать его во многих отраслях, от строительства до здравоохранения. Однако важно понимать потенциальные риски для здоровья и проблемы при переработке ПВХ, особенно в отношении его выбросов и коррозионного характера. При правильном обращении ПВХ является бесценным материалом, который продолжает играть решающую роль в современном производстве и строительстве.
Время публикации: 6 января 2025 г.
