- Historie polyvinylchloridu (PVC)
- Chemická struktura
- Vlastnosti
- Schopnost retardovat oheň
- Trvanlivost
- Mechanická stabilita
- Zpracování a formovatelnost
- Odolnost proti chemikáliím a olejům
- Vlastnosti
- Hustota
- Bod tání
- Procento absorpce vody
- Aplikace
- Reference
Polyvinylchloridu je polymer, jehož průmyslové použití se začala rozvíjet v na počátku dvacátého století, v důsledku mimo jiné jeho nízké ceně, trvanlivost, odolnost a její tepelnou a elektrickou izolaci, mimo jiných důvodů. To mu umožnilo přemístit kovy v řadě aplikací a použití.
Jak již název napovídá, sestává z opakování mnoha monomerů vinylchloridu, čímž se vytvoří polymerní řetězec. V atomu polymeru se opakují atomy chloru i vinylu nkrát, takže se také může nazývat polyvinylchlorid (PVC).
Kromě toho se jedná o formovatelnou směs, takže ji lze použít k výrobě mnoha kusů různých tvarů a velikostí. PVC je odolné vůči korozi hlavně kvůli oxidaci. Při vystavení životnímu prostředí proto nehrozí žádné riziko.
Negativem je, že trvanlivost PVC může být příčinou problému, protože nahromadění jeho odpadu může přispět ke znečištění životního prostředí, které tolik ovlivnilo planetu několik let.
Historie polyvinylchloridu (PVC)
V roce 1838 objevil francouzský fyzik a chemik Henry V. Regnault polyvinylchlorid. Později německý vědec Eugen Baumann (1872) vystavil slunečnímu záření láhev vinylchloridu a pozoroval vzhled pevného bílého materiálu: byl to polyvinylchlorid.
Na začátku 20. století se ruský vědec Ivan Ostromislansky a německý vědec Frank Klatte z německé chemické společnosti Griesheim-Elektron pokusili najít komerční aplikace pro polyvinylchlorid. Nakonec byli frustrovaní, protože někdy byl polymer tuhý a jindy byl křehký.
V roce 1926 se Waldo Semon, vědec pracující ve společnosti BF Goodrich Company v Akronu v Ohiu, podařilo vytvořit ohebný, vodotěsný, ohnivzdorný plast schopný lepení na kov. To byl cíl, který společnost hledala, a bylo to první průmyslové použití polyvinylchloridu.
Výroba polymeru se během druhé světové války zintenzivnila, protože byl použit při povlékání elektroinstalace válečných lodí.
Chemická struktura
Horní obrázek znázorňuje polymerní řetězec polyvinylchloridu. Černé koule odpovídají atomům uhlíku, bílé atomům vodíku a zelené atomům chloru.
Z tohoto hlediska má řetězec dva povrchy: jeden z chloru a jeden z vodíku. Jeho trojrozměrné uspořádání je nejjednodušší vizualizace z monomeru vinylchloridu a způsob, jakým vytváří vazby s jinými monomery za účelem vytvoření řetězce:
Zde je řetězec tvořen n jednotkami, které jsou uzavřeny v závorkách. Atom Cl ukazuje z roviny (černý klín), i když může také ukazovat za ním, jak je vidět u zelených koulí. Atomy H jsou orientovány dolů a lze je vidět stejným způsobem s polymerní strukturou.
Ačkoli řetěz má pouze jednoduché vazby, nemohou se volně otáčet kvůli sterické (prostorové) překážce atomů Cl.
Proč? Protože jsou velmi objemné a nemají dostatek prostoru pro točení jiným směrem. Pokud ano, "zasáhli" sousedními atomy H.
Vlastnosti
Schopnost retardovat oheň
Tato vlastnost je způsobena přítomností chloru. Teplota vznícení PVC je 455 ° C, takže riziko popálení a spuštění ohně je nízké.
Kromě toho teplo uvolňované PVC při spalování je menší, protože je produkováno polystyrenem a polyethylenem, dvěma nejrozšířenějšími plastovými materiály.
Trvanlivost
Za normálních podmínek je faktorem, který nejvíce ovlivňuje trvanlivost výrobku, jeho odolnost proti oxidaci.
PVC má atomy chloru připojené k uhlíkům ve svých řetězcích, což z něj dělá odolnější vůči oxidaci než plasty, které mají ve své struktuře pouze atomy uhlíku a vodíku.
Zkoumání trubek z PVC pochovaných po dobu 35 let, provedených Japonskou asociací trubek a tvarovek z PVC, v nich neprokázalo žádné zhoršení. I jeho pevnost je srovnatelná s novými PVC trubkami.
Mechanická stabilita
PVC je chemicky stabilní materiál, který vykazuje malou změnu ve své molekulární struktuře a mechanické pevnosti.
Je to viskoelastický materiál s dlouhým řetězcem, který je náchylný k deformaci nepřetržitým působením vnější síly. Jeho deformace je však nízká, protože představuje omezení v její molekulární mobilitě.
Zpracování a formovatelnost
Zpracování termoplastického materiálu závisí na jeho viskozitě, když je roztavený nebo roztavený. Za těchto podmínek je viskozita PVC vysoká, její chování je málo závislé na teplotě a je stabilní. Z tohoto důvodu lze PVC použít k výrobě velkých výrobků a různých tvarů.
Odolnost proti chemikáliím a olejům
PVC je odolný vůči kyselinám, zásadám a téměř všem anorganickým sloučeninám. PVC se deformuje nebo rozpustí v aromatických uhlovodících, ketonech a cyklických etherech, ale je odolný vůči jiným organickým rozpouštědlům, jako jsou alifatické uhlovodíky a halogenované uhlovodíky. Také jeho odolnost vůči olejům a tukům je dobrá.
Vlastnosti
Hustota
1,38 g / cm 3
Bod tání
Mezi 100 ° C a 260 ° C.
Procento absorpce vody
0% za 24 hodin
Vzhledem ke svému chemickému složení je PVC během výroby schopen míchat se složenými čísly.
Potom změnou změkčovadel a aditiv použitých v této fázi lze získat různé typy PVC s řadou vlastností, jako je mimo jiné flexibilita, elasticita, odolnost proti nárazům a prevence bakteriálního růstu.
Aplikace
PVC je levný a všestranný materiál používaný ve stavebnictví, zdravotnictví, elektronice, automobilech, trubkách, povlacích, krevních vakech, plastových sondách, izolaci kabelů atd.
Používá se v mnoha aspektech konstrukce díky své pevnosti, odolnosti vůči oxidaci, vlhkosti a otěru. PVC je ideální pro opláštění, pro okenní rámy, střechy a ploty.
To bylo zvláště užitečné při konstrukci potrubí, protože tento materiál nepodstupuje korozi a jeho rychlost protržení je pouze 1% rychlosti roztaveného kovu.
Odolává změnám teploty a vlhkosti a lze jej použít v elektroinstalaci, která tvoří jeho povlak.
PVC se používá k balení různých produktů, jako jsou dražé, tobolky a další předměty pro lékařské použití. Také sáčky na krevní banky jsou vyrobeny z průhledného PVC.
Vzhledem k tomu, že PVC je cenově dostupné, trvanlivé a vodotěsné, je ideální pro pláštěnky, boty a sprchové závěsy.
Reference
- Wikipedia. (2018). Polyvinyl chlorid. Citováno z 1. května 2018, z: en.wikipedia.org
- Editors of Encyclopaedia Britannica. (2018). Polyvinyl chlorid. Citováno z 1. května 2018, z: britannica.com
- Arjen Sevenster. Historie PVC. Citováno z 1. května 2018, z: pvc.org
- Arjen Sevenster. Fyzikální vlastnosti PVC. Citováno z 1. května 2018, z: pvc.org
- Britská federace plastů. (2018). Polyvinylchlorid PVC. Citováno z 1. května 2018, z: bpf.co.uk
- Mezinárodní řešení polymerů Inc. Vlastnosti polyvinylchloridu (PVC).. Citováno z 1. května 2018, z: ipolymer.com
- ChemicalSafetyFacts. (2018). Polyvinyl chlorid. Citováno z 1. května 2018, z: Chemicalsafetyfacts.org
- Paul Goyette. (2018). Plastové trubky.. Citováno z 1. května 2018, z: commons.wikimedia.org