Polivinilklorid Zgodovina, kemijska struktura, lastnosti in uporaba



The polivinil klorid Gre za polimer, katerega industrijska uporaba se je začela razvijati v začetku 20. stoletja, med drugim zaradi nizkih stroškov, trajnosti, odpornosti ter toplotne in električne izolacijske zmogljivosti. To mu je omogočilo, da premesti kovine v številne aplikacije in uporabo.

Kot že ime pove, je sestavljen iz ponavljanja mnogih vinilkloridnih monomerov, ki tvorijo polimerno verigo. Oba klorna atoma in vinil se ponavljata n-krat v polimeru, tako da se lahko imenuje tudi polivinil klorid (polivinil klorid, PVC, v angleščini).

Poleg tega je sestavljena iz kalupov, zato se lahko uporablja za izdelavo številnih kosov različnih oblik in velikosti. PVC je odporen proti koroziji, predvsem zaradi oksidacije. Zato ni tveganja za njegovo izpostavljenost okolju.

Negativna točka je lahko, da je trajnost PVC-ja vzrok za težavo, saj lahko kopičenje odpadkov prispeva k onesnaževanju okolja, ki je prizadelo planet že več let..

Indeks

  • 1 Zgodovina polivinilklorida (PVC)
  • 2 Kemijska struktura
  • 3 Lastnosti
    • 3.1 Sposobnost upočasnjevanja požara
    • 3.2 Trajnost
    • 3.3 Mehanska stabilnost
    • 3.4 Obdelava in kalupljivost
    • 3.5 Odpornost na kemikalije in olja
  • 4 Lastnosti
    • 4.1 Gostota
    • 4.2 Tališče
    • 4.3 Odstotek absorpcije vode
  • 5 Uporabe
  • 6 Reference

Zgodovina polivinilklorida (PVC) \ t

Leta 1838 je francoski fizik in kemik Henry V. Regnault odkril polivinilklorid. Kasneje je nemški znanstvenik Eugen Baumann (1872) sončni svetlobi izpostavil steklenico vinilklorida in opazil videz trdnega belega materiala: polivinilklorid.

V začetku 20. stoletja so ruski znanstvenik Ivan Ostromislansky in nemški znanstvenik Frank Klatte iz nemške kemijske družbe Griesheim-Elektron poskušali najti komercialno uporabo polivinilklorida. Na koncu so bili uničeni, ker je bil polimer včasih tog in včasih krhek.

Leta 1926 je Waldo Semon, znanstvenik, ki je delal za podjetje F. F. Goodrich v Akronu v Ohiu, ustvaril prožno plastiko, vodoodporno, požarno odporno in sposobno za vezavo na kovino. To je bil cilj, ki si ga je prizadevala družba, in je predstavljala prvo industrijsko uporabo polivinil klorida.

Proizvodnja polimera se je med 2. svetovno vojno še okrepila, saj je bila uporabljena pri premazovanju ožičenja vojnih ladij.

Kemijska struktura

Polimerna veriga polivinil klorida je prikazana na zgornji sliki. Črne krogle ustrezajo atomom ogljika, bele krogle ustrezajo atomom vodika in zelene krogle ustrezajo atomom klora..

Iz te perspektive ima veriga dve površini: eno za klor in drugo za vodik. Njegova tridimenzionalna ureditev je najlažje vizualizirana iz vinila kloridnega monomera in načina, kako oblikuje vezi z drugimi monomeri za ustvarjanje verige:

Tukaj je niz sestavljen iz n enot, ki so zaprte v oklepajih. Atom Cl kaže iz ravnine (črni klin), čeprav lahko za njo tudi kaže, kot vidimo z zelenimi kroglicami. H atomi so usmerjeni navzdol in na enak način se lahko preverijo s polimerno strukturo.

Čeprav ima veriga le preproste povezave, se te ne morejo prosto vrteti zaradi sterične (prostorske) ovire atomov Cl.. 

Zakaj? Ker so zelo obsežni in nimajo dovolj prostora za vrtenje v drugih smereh. Če bi to storili, bi "udarili" s sosednjimi atomi H.

Lastnosti

Sposobnost za upočasnitev ognja

Ta lastnost je posledica prisotnosti klora. Temperatura vžiga PVC je 455 ° C, tako da je nevarnost gorenja in požara nizka.

Poleg tega toplota, ki jo sprošča PVC pri gorenju, je manjša, če jo proizvajajo polistiren in polietilen, dva izmed najbolj uporabljenih plastičnih materialov..

Trajnost

V normalnih pogojih je dejavnik, ki najbolj vpliva na trajnost izdelka, njegova odpornost na oksidacijo.

PVC ima klorov atome, povezane z ogljikom v svojih verigah, zaradi česar je bolj odporen na oksidacijo kot plastika, ki ima v svoji strukturi samo ogljikove in vodikove atome..

35-letna preiskava PVC cevi, ki jo je izvedla japonska združenje PVC cevi in ​​montaže, se pri tem ni poslabšala. Tudi njegova moč je primerljiva z novo PVC cevjo.

Mehanska stabilnost

PVC je kemično stabilen material, ki kaže malo sprememb v molekulski strukturi in mehanski odpornosti.

Je viskoelastični material z dolgimi verigami, ki je podvržen deformacijam zaradi stalne uporabe zunanje sile. Vendar je njegova deformacija majhna, saj predstavlja omejitev v molekularni mobilnosti.

Obdelava in kalupljivost

Obdelava termoplastičnega materiala je odvisna od njene viskoznosti, ko se tali ali tali. Pod tem pogojem je viskoznost PVC visoka, njeno obnašanje je malo odvisno od temperature in je stabilno. Iz tega razloga, s PVC lahko proizvajajo izdelke velikih velikosti in spremenljivih oblik.

Odpornost na kemikalije in olja

PVC je odporen na kisline, baze in skoraj vse anorganske spojine. PVC se deformira ali raztopi v aromatskih ogljikovodikih, ketonih in cikličnih etrih, vendar je odporen na druga organska topila, kot so alifatski ogljikovodiki in halogenirani ogljikovodiki. Prav tako je dobra odpornost na olja in maščobe.

Lastnosti

Gostota

1,38 g / cm3

Tališče

Med 100 ° C in 260 ° C.

Odstotek absorpcije vode

0% v 24 urah

PVC je zaradi svoje kemične sestave sposoben mešanja s sestavinami med izdelavo.

Nato lahko z različnimi plastifikatorji in dodatki, uporabljenimi v tej fazi, dobimo različne vrste PVC z različnimi lastnostmi, kot so fleksibilnost, elastičnost, odpornost proti udarcem in preprečevanje rasti bakterij..

Uporabe

PVC je ekonomičen in vsestranski material, ki se uporablja v gradbeništvu, zdravstvu, elektroniki, avtomobilih, ceveh, premazih, vrečah krvi, plastičnih sondah, izolacijah kablov itd..

Uporablja se v več vidikih konstrukcije zaradi svoje trdnosti, odpornosti proti oksidaciji, vlage in obrabe. PVC je idealen za obloge, za okvir oken, stropov in ograj.

Pri gradnji cevi je bila posebej koristna, saj ta material ne doživlja korozije in je njegova hitrost loma le 1% tiste, ki jo predstavljajo staljeni kovinski sistemi..

Podpira spremembe temperature in vlažnosti, saj jih lahko uporabimo v ožičenju, ki predstavlja njegov premaz.

PVC se uporablja pri pakiranju različnih izdelkov, kot so dražeje, kapsule in drugi elementi za medicinsko uporabo. Tudi vrečke za krvne banke so izdelane s prozornim PVC-jem.

Ker je PVC cenovno dostopen, vzdržljiv in vodoodporen, je idealen za dežni plašči, škornje in zavese v kopalnici.

Reference

  1. Wikipedija. (2018). Polivinilklorid. Pridobljeno 1. maja 2018 od: en.wikipedia.org
  2. Uredniki enciklopedije Britannica. (2018). Polivinilklorid. Pridobljeno 1. maja 2018, iz: britannica.com
  3. Arjen Sevenster. Zgodovina PVC. Pridobljeno 1. maja 2018, od: pvc.org
  4. Arjen Sevenster. Fizikalne lastnosti PVC. Pridobljeno 1. maja 2018, od: pvc.org
  5. British Plastics Federation. (2018). Polivinil klorid PVC. Vzpostavljeno 1. maja 2018, iz: bpf.co.uk
  6. International Polymer Solutions Inc. Lastnosti polivinilklorida (PVC). [PDF] Pridobljeno 1. maja 2018, iz: ipolymer.com
  7. ChemicalSafetyFacts. (2018). Polivinilklorid Pridobljeno 1. maja 2018, s strani: chemicalsafetyfacts.org
  8. Paul Goyette (2018). Plastične cevi [Slika] Pridobljeno 1. maja 2018, od: commons.wikimedia.org