Polivinil-klorid Történelem, kémiai szerkezet, tulajdonságok és felhasználások

az polivinil-klorid Ez egy olyan polimer, amelynek ipari felhasználása a 20. század elején kezdett kialakulni, többek között az alacsony költsége, tartóssága, ellenállása és hő- és elektromos szigetelési kapacitása miatt. Ez lehetővé tette számukra, hogy a fémeket számos alkalmazásban és használatban lehessen kiszorítani.

Ahogy a neve is sugallja, sok vinil-klorid monomer megismétlése áll, amely polimer láncot képez. Mind a klór atomokat, mind a vinileket n-szer ismételjük a polimerben, így polivinil-kloridnak is nevezhető (polivinil-klorid, PVC, angol nyelven.

Ezenkívül formázható vegyület, így számos különböző méretű és méretű darab készítésére használható. A PVC főként az oxidáció miatt ellenáll a korróziónak. Ezért nincs kockázata a környezetnek való kitettségnek.

Negatív pontként a PVC tartóssága okozhat problémát, mivel a hulladék felhalmozódása hozzájárulhat a bolygót évek óta érintő környezetszennyezéshez..

index

• 1 Polivinil-klorid (PVC) története
• 2 Kémiai szerkezet
• 3 Tulajdonságok
  • 3.1 A tűz késleltetésének képessége
  • 3.2 Tartósság
  • 3.3 Mechanikai stabilitás
  • 3.4 Feldolgozás és formázhatóság
  • 3.5 Vegyi anyagok és olajok ellenállása
• 4 Tulajdonságok
  • 4.1 Sűrűség
  • 4.2 Olvadáspont
  • 4.3 A vízfelvétel százalékos aránya
• 5 Felhasználások
• 6 Referenciák

Polivinil-klorid (PVC) története

1838-ban Henry V. Regnault francia fizikus és kémikus felfedezte a polivinil-kloridot. Később, a német tudós, Eugen Baumann (1872) napsugárzásnak kitett egy üveg vinil-kloriddal, és megfigyelte a szilárd fehér anyag megjelenését: polivinil-klorid volt..

A 20. század elején az orosz tudós, Ivan Ostromislansky és német tudós, Frank Klatte, a német vegyipari vállalat, a Griesheim-Elektron, igyekezett kereskedelmi alkalmazásokat találni a polivinil-kloridra. Végül csalódottak voltak, mert néha a polimer merev volt, máskor pedig törékeny volt.

1926-ban Waldo Semon, egy tudós, aki az Ohio-i Akronban, a F. F. Goodrich cégnél dolgozott, rugalmas műanyagot, vízálló, tűzálló és képes fémhez kötni. Ezt a célt keresték a vállalat, és a polivinil-klorid első ipari felhasználását jelentette.

A polimer gyártása a második világháború alatt fokozódott, mivel azt a hadihajók bekötésének bevonására használták.

Kémiai szerkezet

A polivinil-klorid polimer láncát a felső képen mutatjuk be. A fekete gömbök megfelelnek a szénatomoknak, a fehér gömbök megfelelnek a hidrogénatomoknak és a zöld gömbök megfelelnek a klóratomoknak.

Ebből a szempontból a láncnak két felülete van: egy klór és egy másik hidrogén. Háromdimenziós elrendezését a vinil-klorid-monomerből a legegyszerűbben láthatjuk, és azt, ahogyan a monomerekkel kötődik a lánc létrehozásához:

Itt egy karakterláncot n egység alkot, amelyek zárójelben vannak. A Cl atom a síkból (fekete ék) jelenik meg, bár a zöld gömböknél is látható. A H atomok lefelé irányulnak, és ugyanúgy ellenőrizhetők a polimer szerkezettel.

Bár a láncnak csak egyszerű kapcsolata van, ezek nem foroghatnak szabadon a Cl atomok sztérikus (térbeli) akadálya miatt.. 

Miért? Mert nagyon terjedelmesek és nem rendelkeznek elegendő hely ahhoz, hogy más irányban forgassanak. Ha igen, akkor a szomszédos H atomokkal találkoznának.

tulajdonságok

A tűz késleltetésének képessége

Ez a tulajdonság klór jelenlétének köszönhető. A PVC gyulladási hőmérséklete 455 ° C, így az égés és a tűz indítása alacsony.

Ezen túlmenően a PVC által kibocsátott hő, ha éget, kisebb, ha polisztirolból és polietilénből áll, két leghasznosabb műanyagból..

tartósság

Normál körülmények között a termék tartósságát leginkább befolyásoló tényező az oxidációs ellenállás.

A PVC-ben láncaiban a szénhez kapcsolódó klóratomok vannak, amelyek ellenállóbbak az oxidációval szemben, mint a műanyagok, amelyek szerkezetében csak szén- és hidrogénatomok vannak..

A Japán PVC cső és szerelvény egyesület által 35 évig eltemetett PVC-csövek vizsgálata nem mutatott romlást ezekben. Még az ereje is hasonló az új PVC csövekhez.

Mechanikai stabilitás

A PVC egy kémiailag stabil anyag, amely kevés változást mutat molekuláris szerkezetében és mechanikai ellenállásában.

Hosszú láncú viszkoelasztikus anyag, amely deformációra hajlamos a külső erő folyamatos alkalmazása révén. Deformációja azonban alacsony, mivel molekuláris mobilitását korlátozza.

Feldolgozás és formázhatóság

A hőre lágyuló anyag feldolgozása függ annak viszkozitásától, amikor megolvadt vagy megolvadt. Ebben az állapotban a PVC viszkozitása magas, viselkedése kevéssé függ a hőmérséklettől és stabil. Ezért a PVC-vel nagy méretű és változó formájú termékeket állíthat elő.

Ellenáll a vegyi anyagoknak és olajoknak

A PVC savakkal, lúgokkal és szinte minden szervetlen vegyülettel szemben ellenálló. A PVC deformálódik vagy oldódik aromás szénhidrogénekbe, ketonokká és ciklikus éterekké, de ellenáll más szerves oldószereknek, például alifás szénhidrogéneknek és halogénezett szénhidrogéneknek. Az olajokkal és zsírokkal szembeni ellenállása jó.

tulajdonságok

sűrűség

1,38 g / cm3³

Olvadáspont

100 ° C és 260 ° C között.

A vízfelvétel százalékos aránya

0% 24 órán belül

Kémiai összetételéből adódóan a PVC a gyártás során képes összetett számokkal keverni.

Ezután az ebben a szakaszban alkalmazott lágyítószerek és adalékanyagok változtatásával különböző PVC-típusok érhetők el, többek között a rugalmasság, a rugalmasság, az ütésállóság és a baktériumok növekedésének megelőzése mellett..

alkalmazások

A PVC gazdaságos és sokoldalú anyag, amelyet az építőiparban, az egészségügyben, az elektronikában, az autókban, a csövekben, a bevonatokban, a vérzsákokban, a műanyag szondákban, a kábelszigetelésben stb. Használják..

Erőssége, az oxidációval szembeni ellenálló képessége, a nedvesség és a kopás miatt több szempontból is használható. A PVC ideális burkolatokhoz, ablakok, mennyezetek és kerítések keretéhez.

Különösen hasznos a csövek építésében, mivel ez az anyag nem tapasztal korróziót, és szakadási aránya csak az olvadt fémrendszerek által bemutatott 1% -ának felel meg..

Támogatja a hőmérséklet és a páratartalom változásait, és képes használni a bevonatot alkotó vezetékekben.

A PVC-t különböző termékek, például drageek, kapszulák és más, orvosi használatra szánt elemek csomagolásában használják. A vérbankzsákok átlátszó PVC-vel készülnek.

Mivel a PVC megfizethető, tartós és vízálló, ideális esőkabátokhoz, csizmákhoz és fürdőszobai függönyökhöz.

referenciák

1. Wikipedia. (2018). Polivinil-klorid. Született 2018. május 1-jén: en.wikipedia.org
2. Az Encyclopaedia Britannica szerkesztői. (2018). Polivinil-klorid. Született 2018. május 1-jén, a következő címen: britannica.com
3. Arjen Sevenster. A PVC története. 2018. május 1-jén került letöltésre: pvc.org
4. Arjen Sevenster. PVC fizikai tulajdonságai. 2018. május 1-jén került letöltésre: pvc.org
5. Brit Műanyag Szövetség. (2018). Polivinil-klorid PVC. Visszavonva 2018. május 1-jén: bpf.co.uk
6. International Polymer Solutions Inc. Polivinil-klorid (PVC) tulajdonságai. [PDF]. Visszavont 2018. május 1-jén: ipolymer.com
7. ChemicalSafetyFacts. (2018). Polivinil-klorid Született 2018. május 1-jén, a következő címről: chemicalsafetyfacts.org
8. Paul Goyette (2018). Műanyag cső [Ábra]. Született 2018. május 1-jén: commons.wikimedia.org