Polivinil klorid Povijest, kemijska struktura, svojstva i uporaba



polivinil klorid Riječ je o polimeru čija se industrijska uporaba počela razvijati početkom 20. stoljeća, između ostalog i zbog niske cijene, trajnosti, otpornosti i toplinske i električne izolacijske sposobnosti. To mu je omogućilo da istisne metale u brojnim primjenama i uporabi.

Kao što ime sugerira, sastoji se od ponavljanja mnogih vinilkloridnih monomera, formirajući polimerni lanac. Oba atoma klora i vinil se ponavljaju n puta u polimeru, tako da se također može nazvati polivinil klorid (polivinil klorid, PVC, na engleskom jeziku.

Osim toga, to je spoj koji se može oblikovati, pa se može upotrijebiti za izradu brojnih komada različitih oblika i veličina. PVC je otporan na koroziju uglavnom zbog oksidacije. Stoga ne postoji rizik u njegovoj izloženosti okolišu.

Kao negativnu točku, trajnost PVC-a može biti uzrok problema, jer nakupljanje njegovog otpada može doprinijeti zagađenju okoliša koje je utjecalo na planet već nekoliko godina..

indeks

  • 1 Povijest polivinilklorida (PVC)
  • 2 Kemijska struktura
  • 3 Svojstva
    • 3.1 Sposobnost usporavanja požara
    • 3.2 Trajnost
    • 3.3 Mehanička stabilnost
    • 3.4 Obrada i kalupljivost
    • 3.5 Otpornost na kemikalije i ulja
  • 4 Svojstva
    • 4.1 Gustoća
    • 4.2 Točka taljenja
    • 4.3 Postotak upijanja vode
  • 5 Upotreba
  • 6 Reference

Povijest polivinilklorida (PVC)

Godine 1838. francuski fizičar i kemičar Henry V. Regnault otkrio je polivinil klorid. Kasnije je njemački znanstvenik Eugen Baumann (1872.) izložio bočicu vinil kloridu sunčevom svjetlu i promatrao izgled čvrstog bijelog materijala: bio je to polivinil klorid..

Početkom 20. stoljeća ruski znanstvenik Ivan Ostromislansky i njemački znanstvenik Frank Klatte iz njemačke Kemijske tvrtke Griesheim-Elektron pokušali su pronaći komercijalnu primjenu za polivinil klorid. Na kraju su bili frustrirani, jer je ponekad polimer bio krut, a ponekad i krhak.

Godine 1926. Waldo Semon, znanstvenik koji je radio za tvrtku B. F. Goodrich u Akronu, Ohio, stvorio je fleksibilnu plastiku, vodootpornu, otpornu na vatru i sposobnu da se veže za metal. To je bio cilj koji je tvrtka tražila i koja je bila prva industrijska uporaba polivinil klorida.

Proizvodnja polimera intenzivirala se tijekom Drugog svjetskog rata, jer se koristila u premazivanju ožičenja ratnih brodova.

Kemijska struktura

Polimerni lanac polivinil klorida je prikazan na gornjoj slici. Crne kugle odgovaraju ugljikovim atomima, bijele kuglice odgovaraju atomima vodika, a zelene kugle odgovaraju atomima klora..

Iz ove perspektive, lanac ima dvije površine: klor i vodik. Njegov trodimenzionalni raspored se najlakše vizualizira iz vinil kloridnog monomera i način na koji on oblikuje veze s drugim monomerima kako bi stvorio lanac:

Ovdje se niz sastoji od n jedinica koje su zatvorene u zagrade. Atom Cl ukazuje izvan ravnine (crni klin), iako može ukazivati ​​i iza njega, kao što se vidi sa zelenim kuglicama. H-atomi su usmjereni prema dolje i na isti način mogu se provjeriti s polimernom strukturom.

Iako lanac ima samo jednostavne veze, oni se ne mogu slobodno rotirati zbog steričke (prostorne) smetnje Cl atoma.. 

Zašto? Zato što su vrlo glomazni i nemaju dovoljno prostora za rotaciju u drugim smjerovima. Ako jesu, "udarit će" se susjednim H atomima.

nekretnine

Sposobnost usporavanja vatre

Ovo svojstvo je zbog prisutnosti klora. Temperatura paljenja PVC-a je 455 ° C, tako da je rizik od paljenja i paljenja požara nizak.

Osim toga, toplina koju ispušta PVC pri gorenju je manja kada se proizvodi od polistirena i polietilena, dva od najčešće korištenih plastičnih materijala.

trajnost

Pod normalnim uvjetima, čimbenik koji najviše utječe na trajnost proizvoda je njegova otpornost na oksidaciju.

PVC ima atome klora koji su vezani za ugljik u svojim lancima, što ga čini otpornijim na oksidaciju od plastike koja ima samo atome ugljika i vodika u svojoj strukturi..

Ispitivanje PVC cijevi zakopanih 35 godina, koje je provela Japanska PVC cijevna i montažna udruga, nije pokazalo pogoršanje u njima. Čak je i njegova snaga usporediva s novom PVC cijevi.

Mehanička stabilnost

PVC je kemijski stabilan materijal koji pokazuje malo promjena u svojoj molekularnoj strukturi i mehaničkoj otpornosti.

To je viskoelastični materijal dugog lanca, koji je podložan deformacijama stalnom primjenom vanjske sile. Međutim, njegova deformacija je niska, jer predstavlja ograničenje u molekularnoj pokretljivosti.

Obrada i kalupljivost

Obrada termoplastičnog materijala ovisi o njegovoj viskoznosti kada se istopi ili otopi. Pod tim uvjetima viskoznost PVC-a je visoka, a njeno ponašanje malo ovisi o temperaturi i stabilno je. Iz tog razloga, s PVC-om mogu proizvesti proizvode velikih veličina i promjenjivih oblika.

Otpornost na kemikalije i ulja

PVC je otporan na kiseline, lužine i gotovo sve anorganske spojeve. PVC se deformira ili otapa u aromatskim ugljikovodicima, ketonima i cikličkim eterima, ali je otporan na druga organska otapala kao što su alifatski ugljikovodici i halogenirani ugljikovodici. Također je dobra otpornost na ulja i masti.

nekretnine

gustoća

1,38 g / cm3

Točka taljenja

Između 100 ºC i 260 ºC.

Postotak upijanja vode

0% u 24 sata

Zbog svog kemijskog sastava, PVC se može miješati s brojevima spojeva tijekom proizvodnje.

Zatim, variranjem plastifikatora i aditiva koji se koriste u ovoj fazi, mogu se dobiti različite vrste PVC-a s nizom svojstava, kao što su fleksibilnost, elastičnost, otpornost na udarce i sprečavanje rasta bakterija, između ostalog..

aplikacije

PVC je ekonomičan i svestran materijal koji se koristi u građevinarstvu, zdravstvenoj zaštiti, elektronici, automobilima, cijevima, premazima, vrećama za krv, plastičnim sondama, izolaciji kabela itd..

Koristi se u više aspekata konstrukcije zbog svoje čvrstoće, otpornosti na oksidaciju, vlagu i abraziju. PVC je idealan za oblaganje, za okvir prozora, stropova i ograda.

Posebno je korisna u izradi cijevi, budući da ovaj materijal ne doživljava koroziju, a njegova brzina pucanja je samo 1% od one koju pružaju sustavi rastaljenog metala..

Podržava promjene temperature i vlažnosti, te se može koristiti u ožičenju koje čini njegov premaz.

PVC se koristi u pakiranju različitih proizvoda, kao što su dražeje, kapsule i drugi elementi za medicinsku uporabu. Također, vreće za krvne banke konstruirane su s prozirnim PVC-om.

Budući da je PVC pristupačan, izdržljiv i vodootporan, idealan je za kišne ogrtače, čizme i zavjese u kupaonici.

reference

  1. Wikipedia. (2018.). Polivinil klorid. Preuzeto 1. svibnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
  2. Urednici Enciklopedije Britannica. (2018.). Polivinil klorid. Preuzeto 1. svibnja 2018., s adrese: britannica.com
  3. Arjen Sevenster. Povijest PVC-a. Preuzeto 1. svibnja 2018. s adrese: pvc.org
  4. Arjen Sevenster. Fizička svojstva PVC-a. Preuzeto 1. svibnja 2018. s adrese: pvc.org
  5. British Plastics Federation. (2018.). Polivinil klorid PVC. Preuzeto 1. svibnja 2018. godine iz: bpf.co.uk
  6. International Polymer Solutions Inc. Svojstva polivinil klorida (PVC). [PDF]. Preuzeto 1. svibnja 2018. godine iz: ipolymer.com
  7. ChemicalSafetyFacts. (2018.). Polivinil klorid Preuzeto 1. svibnja 2018., s adrese: chemicalsafetyfacts.org
  8. Paul Goyette (2018.). Plastične cijevi [Slika]. Preuzeto 1. svibnja 2018. s adrese: commons.wikimedia.org