Polivinilhlorīds Vēsture, ķīmiskā struktūra, īpašības un lietošanas veidi



The polivinilhlorīds Tas ir polimērs, kura rūpnieciskais pielietojums sāka attīstīties 20. gadsimta sākumā, cita starpā pateicoties tā zemajām izmaksām, izturībai, izturībai un siltuma un elektriskās izolācijas spējai. Tas ir ļāvis daudziem lietojumiem un lietojumiem izspiest metālus.

Kā norāda nosaukums, tas sastāv no daudzu vinilhlorīda monomēru atkārtošanās, veidojot polimēra ķēdi. Gan hlora atomi, gan vinils tiek atkārtoti n reizes polimērā, tāpēc to var saukt arī par polivinilhlorīdu (polivinilhlorīds, PVC, angļu valodā).

Turklāt tas ir veidojams savienojums, tāpēc to var izmantot, lai uzbūvētu daudz dažādu formu un izmēru gabalus. PVC ir izturīgs pret koroziju galvenokārt oksidācijas dēļ. Tāpēc nav pakļauts riskam tās iedarbībai uz vidi.

Negatīvs punkts ir tas, ka PVC ilgmūžība var būt problēmas cēlonis, jo tās atkritumu uzkrāšanās var veicināt vides piesārņošanu, kas vairākus gadus skārusi planētu..

Indekss

  • 1 Polivinilhlorīda (PVC) vēsture
  • 2 Ķīmiskā struktūra
  • 3 Rekvizīti
    • 3.1. Spēja aizkavēt uguni
    • 3.2 Izturība
    • 3.3 Mehāniskā stabilitāte
    • 3.4. Pārstrāde un veidojamība
    • 3.5. Izturība pret ķimikālijām un eļļām
  • 4 Rekvizīti
    • 4.1. Blīvums
    • 4.2. Kušanas punkts
    • 4.3 Ūdens absorbcijas procentuālā daļa
  • 5 Lietojumi
  • 6 Atsauces

Polivinilhlorīda (PVC) vēsture

1838. gadā franču fiziķis un ķīmiķis Henry V. Regnault atklāja polivinilhlorīdu. Vēlāk vācu zinātnieks Eugen Baumann (1872) saules gaismā atklāja pudeli ar vinila hlorīdu un novēroja cieta balta materiāla izskatu: tas bija polivinilhlorīds.

20. gadsimta sākumā krievu zinātnieks Ivans Ostromislansks un vācu zinātnieks Frank Klatte no Vācijas ķīmijas uzņēmuma Griesheim-Elektron mēģināja atrast komerciālus lietojumus polivinilhlorīdam. Viņi beidzās neapmierināti, jo dažreiz polimērs bija stingrs un citreiz tas bija trausls.

1926. gadā Waldo Semon, zinātnieks, kurš strādāja B. F. Goodrich kompānijai Akronā, Ohaijā, izveidoja elastīgu plastmasas, ūdensnecaurlaidīgu, ugunsdrošu un spējīgu saistīties ar metālu. Tas bija uzņēmuma mērķis un tas bija pirmais polivinilhlorīda rūpnieciskais pielietojums.

Polimēra ražošana pastiprinājās Otrā pasaules kara laikā, jo tā tika izmantota karakuģu vadu pārklāšanā.

Ķīmiskā struktūra

Polivinilhlorīda polimēra ķēde ir attēlota augšējā attēlā. Melnās sfēras atbilst oglekļa atomiem, baltās sfēras atbilst ūdeņraža atomiem un zaļās sfēras atbilst hlora atomiem.

No šī viedokļa ķēdē ir divas virsmas: viena no hlora un otrā - ūdeņraža. Tās trīsdimensiju izkārtojums ir visvieglāk vizualizējams no vinilhlorīda monomēra, un veids, kādā tas veido saites ar citiem monomēriem, lai izveidotu ķēdi:

Šeit virkne sastāv no n vienībām, kas iekļautas iekavās. Cl atoms izceļas no plaknes (melnā ķīļa), lai gan tas var norādīt arī aiz tā, kā redzams zaļās sfērās. H atomi ir vērsti uz leju un tādā pašā veidā var pārbaudīt ar polimēra struktūru.

Lai gan ķēdei ir tikai vienkāršas saites, tās nevar brīvi griezties, jo Cl atomi ir sterili (telpiski).. 

Kāpēc? Jo tie ir ļoti apjomīgi un tiem nav pietiekami daudz vietas, lai pagrieztu citos virzienos. Ja viņi to izdarītu, viņi "hit" ar kaimiņu H atomiem.

Rekvizīti

Spēja aizkavēt uguni

Šī īpašība ir saistīta ar hlora klātbūtni. PVC aizdegšanās temperatūra ir 455 ° C, tāpēc degšanas un uguns iedarbības risks ir zems.

Turklāt, kad sadedzinot PVC, siltums ir mazāks, ja to ražo polistirols un polietilēns, divi no visbiežāk izmantotajiem plastmasas materiāliem..

Izturība

Normālos apstākļos faktors, kas visvairāk ietekmē produkta izturību, ir tā izturība pret oksidāciju.

PVC ķēdē ir oglekļa atomu pievienots hlora atoms, kas padara to izturīgāku pret oksidāciju nekā plastmasām, kuru struktūrā ir tikai oglekļa un ūdeņraža atomi..

Japānas PVC cauruļu un montāžas asociācijas veikto 35 gadus ilgušās PVC caurules pārbaude neuzrādīja to pasliktināšanos. Pat tās stiprums ir salīdzināms ar jaunajām PVC caurulēm.

Mehāniskā stabilitāte

PVC ir ķīmiski stabils materiāls, kas uzrāda mazas molekulārās struktūras un mehāniskās izturības izmaiņas.

Tas ir garš ķēdes viskoelastisks materiāls, kas ir pakļauts deformācijai, pastāvīgi izmantojot ārēju spēku. Tomēr tā deformācija ir zema, jo tā ierobežo tās molekulāro mobilitāti.

Apstrāde un veidojamība

Termoplastiska materiāla apstrāde ir atkarīga no tā viskozitātes, kad tas ir izkusis vai izkusis. Šādā stāvoklī PVC viskozitāte ir augsta, tā uzvedība ir maz atkarīga no temperatūras un ir stabila. Šī iemesla dēļ ar PVC var ražot lielas un mainīgas formas produktus.

Izturība pret ķimikālijām un eļļām

PVC ir izturīgs pret skābēm, sārmiem un gandrīz visiem neorganiskajiem savienojumiem. PVC deformējas vai izšķīst aromātiskajos ogļūdeņražos, ketonos un cikliskajos ēteros, bet ir izturīgs pret citiem organiskiem šķīdinātājiem, piemēram, alifātiskajiem ogļūdeņražiem un halogenētiem ogļūdeņražiem. Arī tā izturība pret eļļām un taukiem ir laba.

Rekvizīti

Blīvums

1,38 g / cm3

Kušanas punkts

No 100 ° C līdz 260 ° C.

Ūdens absorbcijas procentuālā daļa

0% 24 stundu laikā

Pateicoties tās ķīmiskajam sastāvam, tā izgatavošanas laikā PVC spēj sajaukt ar saliktajiem numuriem.

Pēc tam, mainot šajā posmā izmantotos plastifikatorus un piedevas, var iegūt dažādus PVC veidus ar dažādām īpašībām, piemēram, elastību, elastību, izturību pret triecieniem un baktēriju augšanas novēršanu..

Lietojumi

PVC ir ekonomisks un daudzpusīgs materiāls, ko izmanto būvniecībā, veselības aprūpē, elektronikā, automašīnās, caurulēs, pārklājumos, asins maisiņos, plastmasas zondēs, kabeļu izolācijā utt..

To izmanto vairākos konstrukcijas aspektos, pateicoties tās stiprībai, izturībai pret oksidēšanos, mitrumu un nodilumu. PVC ir ideāli piemērots apšuvumam, logiem, griestiem un žogiem.

Tā ir bijusi īpaši noderīga cauruļu būvniecībā, jo šim materiālam nav korozijas un tā pārrāvuma ātrums ir tikai 1% no tā, ko rada metāllūžņu sistēmas..

Tā atbalsta temperatūras un mitruma izmaiņas, kas spēj izmantot to pārklājumu.

PVC tiek izmantots dažādu produktu iepakošanai, piemēram, drage, kapsulas un citi elementi medicīniskai lietošanai. Arī asins banku maisi ir izgatavoti no caurspīdīga PVC.

Tā kā PVC ir pieņemams, izturīgs un izturīgs pret ūdeni, tas ir ideāli piemērots lietusmēteļiem, zābakiem un vannas istabas aizkari.

Atsauces

  1. Vikipēdija. (2018). Polivinilhlorīds. Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: en.wikipedia.org
  2. Encyclopaedia Britannica redaktori. (2018). Polivinilhlorīds. Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: britannica.com
  3. Arjen Sevenster. PVC vēsture. Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: pvc.org
  4. Arjen Sevenster. PVC fizikālās īpašības. Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: pvc.org
  5. British Plastics Federation. (2018). Polivinilhlorīda PVC. Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: bpf.co.uk
  6. International Polymer Solutions Inc. Polivinilhlorīda (PVC) īpašības. [PDF] Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: ipolymer.com
  7. ChemicalSafetyFacts. (2018). Polivinilhlorīds Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: chemicalsafetyfacts.org
  8. Paul Goyette (2018). Plastmasas caurules [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 1. maijā no: commons.wikimedia.org