PergolyKomplexní průvodce polyvinylchloridem (PVC): Od historie po moderní aplikace
Polyvinylchlorid (PVC) je termoplastický polymer, který vzniká polymerací monomeru vinylchloridu (VCM) za použití volných radikálových iniciátorů. Tento všestranný materiál poprvé objevil německý chemik Eugen Baumann v roce 1872.
Historie a vývoj PVC
Komerční význam PVC se objevil až na počátku 20. století. Když se výrobci naučili do základního polymeru přidávat změkčovadla a tepelné stabilizátory, došlo k přeměně z laboratorní kuriozity na průmyslovou záležitost. V současné době zahrnuje průmysl PVC řadu odvětví a výrobky z PVC sahají od základních součástí infrastruktury až po lékařské přístroje, které zachraňují životy.
Výroba PVC a regulační dohled
PVC se vyrábí z monomeru vinylchloridu (VCM), který se vyrábí kombinací ethylenu (z ropy) a chloru (z elektrolýzy slané vody). Proces začíná elektrolýzou solanky, při níž se získává chlor, zatímco při zpracování ropy se získává etylen. Výroba PVC zahrnuje polymeraci monomeru vinylchloridu metodami suspenzní, emulzní nebo objemové polymerace. Proces suspenze probíhá v reakční nádobě při teplotě 40-60 °C za řízeného tlaku, přičemž se k zahájení reakce používá iniciátor polymerace. Suspenzní PVC (S-PVC) tvoří přibližně 80 % celosvětové produkce PVC.
Výroba vinylchloridemonomeru a PVC je přísně regulována z důvodu ochrany zdraví a bezpečnosti. Agentura pro ochranu životního prostředí a další regulační orgány průběžně monitorují bezpečnost PVC.
Typy a formy PVC
PVC existuje v několika formách, z nichž každá je navržena pro specifické aplikace a požadavky na výkon:
Čtěte také: Přírodní nátěry pro dřevo: Japonský tungový olej
- Tuhé PVC (PVC-U): Nabízí vynikající pevnost a odolnost pro konstrukční aplikace bez přídavku změkčovadel. Písmeno U znamená neplastifikovaný. Tuhé PVC neobsahuje změkčovadla a udržuje svůj tvar i při namáhání, což je ideální pro konstrukční aplikace.
- Plastifikované PVC (PVC-P): Obsahuje přísady, jako je DEHP (di(2-ethylhexyl) ftalát), které umožňují, aby polymer zůstal měkký a poddajný při pokojové teplotě.
- Chlorovaný polyvinylchlorid (CPVC): Vyrábí se zvýšením obsahu chloru dodatečným procesem chlorace, což zvyšuje tepelnou a chemickou odolnost.
- PVC plastisoly: Jsou tekuté disperze částic PVC pryskyřice v plastifikátorech, které zůstávají při pokojové teplotě tekuté.
Vlastnosti PVC-U
PVC-U, někdy také označované jako tuhé PVC, je polyvinylchlorid bez přídavku změkčovadla.
Obecné vlastnosti PVC-U
- Vysoká mechanická stabilita, tuhost a tvrdost
- Dobrá chemická odolnost
- Dobré elektrické a izolační vlastnosti
- Nízký sklon k praskání pod napětím
- Dobrá odolnost proti povětrnostním vlivům
- Nízká absorpce vlhkosti
Tepelné a fyzikální vlastnosti PVC-U
| Vlastnost | Hodnota | Jednotka |
|---|---|---|
| Teplota přechodu skla | 80 až 90 | °C |
| Teplota rozkladu | 285 až 315 / 460 až 475 | °C |
| Youngův modul | 2700 až 3000 | MPa |
| Koeficient lineární tepelné roztažnosti (CLTE/CTE) | 60 až 80 *10-6 | /K |
| Měrná tepelná kapacita (cp) | 0.84 až 1,17 | J/(g*K) |
| Tepelná vodivost | 0.13 až 0,29 | W/(m*K) |
| Hustota | 1.38 až 1,55 | g/cm³ |
| Morfologie | Amorfní termoplast | |
Zpracování a aplikace PVC
Polyvinylchlorid je jedním z nejuniverzálnějších a nejpoužívanějších polymerů v moderním průmyslu. Terpolastické zpracování PVC-U by mělo probíhat na speciálních systémech odolných proti korozi a mělo by zohledňovat teplotu rozkladu PVC (vznik HCl). Pro míchání nebo vytlačování práškového PVC se používají protiběžné dvoušnekové vytlačovací stroje, aby se mechanické namáhání polymeru citlivého na smyk omezilo na minimum. Stejně jako u PVC-P slouží stupeň gelovatění jako kritérium kvality pro PVC-U, které přímo souvisí s rázovou pevností.
Mezi běžné metody zpracování patří vytlačování, vstřikování, vyfukování, kalandrování a odstraňování třísek.
Všestranné použití průmyslových tkanin z PVC
Průmyslové tkaniny PVC (polyvinylchlorid) představují základní materiál v odvětví technických textilií. Tyto specializované PVC sloučeniny, navržené pro náročná prostředí, poskytují výjimečnou trvanlivost, chemickou odolnost a pružnost, takže jsou ideální pro použití v potahových tkaninách, plachtách, průmyslových krytech, napínacích konstrukcích a dopravníkových pásech. Tyto tkaniny z PVC mají vynikající odolnost vůči chemikáliím a UV záření, takže jsou ideální pro venkovní a náročné aplikace.
Aplikace v různých odvětvích
- Stavebnictví: Okenní rámy, obklady a střešní krytiny zajišťují ochranu před povětrnostními vlivy a energetickou účinnost.
- Vodní systémy: Použití geosyntetik pro zadržování vody v jezírkách a rybnících. Materiál PVC lze také použít k vybudování ráhen a záchytných konstrukcí, které zabraňují erozi.
- Potrubní systémy: PVC-U systémy nabízejí maximální bezpečnost a spolehlivost pro nespočet aplikací, od rozvodů pitné vody až po vysoce agresivní chemikálie.
- Na počátku 50. let, když přišly na trh první plastové trubky, GF uvedla na trh v roce 1951 odpovídající tvarovky z temperované litiny a později mosazi. Tyto spojení však byla považována za přechodné řešení a „oddělení plastů“ společnosti GF si dalo za cíl vyvinout vhodné plastové tvarovky.
- Na počátku 60. let byly představeny kulové ventily GF. Firma Chemtrol vyráběla a prodávala své patentované kulové ventily z PVC v USA. Společnost GF získala práva na přepracování těchto kulových ventilů pro evropské použití a také na jejich výrobu a prodej v Evropě pod značkou GF.
- Dr. Rudolf Merz se významně podílel na vývoji lepidla Tangit pro PVC-U. V průběhu intenzivního výzkumu a vývoje GF vytvořila novou řadu ventilů - GF plastové uzavírací klapky. Jedná se o ventil speciálně pro velké jmenovité průměry. Tato klapka je kompletně vyrobena z PVC a je k dispozici ve jmenovitých průměrech od 65 do 200 mm. Kromě modelu s ručním ovládáním (ruční páka a manuální převodovka) jsou k dispozici dva typy automatického pohonu, a to pneumatický a elektrický.
- Potrubní systém z PVC-U, poprvé vyrobený v roce 1955, je po 65 let na trhu vyzkoušeným a prověřeným systémem. Společnost GF Industry and Infrastructure Flow Solutions jako první výrobce tlakového potrubí zavádí používání BIO složek při výrobě polyvinylchloridových (PVC) metrických tlakových trubek vyráběných v Evropě. Společnost GF Industry and Infrastructure Flow Solutions vyrábí PVC-U již více než 65 let a je také lídrem v technologii infračerveného svařování.
Recyklace a udržitelnost PVC
Ano, PVC lze recyklovat mechanickou recyklací (zpracováním na nové výrobky), recyklací surovin (rozkladem na monomery) nebo energetickým využitím. PVC je pro správné třídění označeno recyklačním kódem č. 3. Přestože ekologické a zdravotní aspekty jsou i nadále hnací silou inovací ve složení a výrobních procesech, základní vlastnosti PVC jej činí nenahraditelným v mnoha kritických aplikacích.
Mezi alternativy patří jiné termoplasty, jako je polyethylen pro některé aplikace, PVC na biologické bázi využívající obnovitelné suroviny a modifikované složení PVC s lepším ekologickým profilem.
Společnosti a inovace
Společnost Changzhou Huisu Qinye Plastic Group byla založena před více než 20 lety a má 20 závodů, které nabízejí všechny druhy plastových výrobků, včetně pevných průhledných PVC fólií, PET plastových fólií, flexibilních PVC fólií, šedých PVC desek, matných PVC desek, PVC kartonů, PVC pěnových PVC desek, akrylových desek, samolepicích vinylů a tak dále. Nabízí také služby zpracování plastů. PVC výrobky se široce používají v obalech, cedulích, dekoracích a dalších oblastech. Za posledních 20 let se výrobky společnosti prodávají po celém světě a kvalitu výrobků a služeb si získali uznání zákazníků z celého světa. Společnost má přes 100 exportních zemí, více než 1000 globálních zákazníků, hodnotu exportu přes 150 milionů dolarů ročně a měsíční výrobní kapacitu více než 500 tun. Kompletní sada certifikací plastů společnosti HUISU QINYE PLASTIC GROUP prochází testem SGS.
Lepení je jednoduchý a rychlý způsob spojování, který vytváří bezpečný a těsný spoj bez velkých nároků na odbornost nebo nákladné vybavení. Lepení se doporučuje tam, kde je vyžadován pevný a odolný spoj, s důrazem na rychlost spojování.
Agentura pro plánování vln RBS zkoumá jako alternativní řešení možnost snížení zátěže fosfáty na vybudovaném mokřadu v úpravně vody Knittlingen v okrese Enz.
tags: #japonsky #korejsky #pvc #informace
