Температура горения поливинилхлорида: Что такое ПВХ — характеристики и особенности полимера

Содержание

Что такое ПВХ — характеристики и особенности полимера

Один из самых распространенных в промышленности, быту и машиностроении пластик — ПВХ, он же PVC, он же поливинилхлорид считается почти универсальным материалом, полученным методом полимеризации сложного соединения этилена и хлора. ПВХ применяется во всех отраслях деятельности, хотя иногда вызывает споры относительно безопасности, но можно уверенно сказать, что половина утверждений о его опасности относится к легендам. 

Как получают ПВХ в промышленности

Изначально ПВХ в виде белого порошка без вкуса и запаха получается в результате нескольких процессов. Из поваренной соли выделяют хлор, который соединяют с продуктом крекинга нефти, этиленом. Полученная молекула из диоксида этилена и хлора представляет собой базовый мономер. В процессе полимеризации происходит сцепление мономеров, формирующих цепочки полимеров. Именно полимеризация и придает пластику его наиболее ценные свойства — прочность, пластичность, ограниченную электропроводность и негорючесть.  

Относительно последнего свойства ПВХ стоит дать отдельное объяснение. 

Горение ПВХ — особый процесс и сложные условия 

С точки зрения физической химии ПВХ не горит, а разлагается при определенной температуре и при прямом воздействии пламени, выделяя при этом опасные для человека и животных продукты распада. Воспламенение начинается при нагреве пламенем до 500 С, если пламя отвести, изделие из полихлорвинила погаснет, но продолжит гореть и дымить после нагрева до 624 С. При нагреве до 1100 С материал воспламеняется сам. В процессе нагревания он проходит несколько стадий, связанных с изменением пластичности, сначала становится мягким, потом плывет. Разложение ПВХ начинается при нагреве до 100 — 140 С. При скоплении пыли ПВХ в закрытом помещении возможно ее мгновенное воспламенение — «хлопок», подобный хлопку зерновой или сахарной пыли в элеваторе. 

Пластичность и стеклование поливинилхлорида в зависимости от температуры 

При остывании до 70 С ПВХ проходит стеклование, то есть становится твердым и хрупким — так ведут себя «твердые жидкости», у которых молекулы не образуют кристаллических решеток, например, стекло. Параметр температуры стеклования для аморфных полимеров критически важен в производстве и использовании — именно в этом состоянии они приобретают прочность и ограниченную пластичность. При температуре выше температуры стеклования полимер приобретает свойства эластичности, сверхэластичности и текучести. Это означает, что использовать материал можно только при нагреве не выше 60 — 90 С, при этом пластифицированный полимер станет мягким при 70 С, а непластифицированный при 105 С. 

Охлаждение ПВХ без последствий для структуры — потери прочности и пластичности — возможно до -60 С и -15 С соответственно для пластифицированного (FPVC) и непластифицированного (RPVC) полимера. Последний имеет высокие показатели прочности и жесткости.  

Показатели плотности ПВХ 

ПВХ принято разделять на виды — суспензионный и эмульсионный в зависимости от технологии производства. Суспензионный поливинилхлорид занимает до 85 % современного рынка. Плотность материала после получения изделий из него составляет 1,4 — 1,5 гр на кубический сантиметр. В исходном порошкообразном состоянии она не превышает 0,4 — 0,7 гр на кубический сантиметр. Насыпной плотностью называют плотность насыпанного в емкость сыпучего вещества, этот критерий имеет значение при закупке сырья в таре и расчетах его расхода для последующей переработки. 

Прочность и пластичность полихлорвинила 

Прочность поливинилхлорида меняется в зависимости от вида, то есть, применения пластификаторов и количества хлора. В литературе и технических описаниях можно встретить:

  • винпласт — ПВХ высокой твердости, обладающий конструкционной прочностью 

  • пластикат — ПВХ пластичный, из которого делаются изоляционные материалы, пленки, ленты. 

На основе ПВХ сырья может быть изготовлен наполненный или армированный материал с высокой прочностью на разрыв или вспененный (химическим и газовым методом). 

Для придания ПВХ определенных свойств применяются присадки или добавки:

  • эластомеры значительно повышают ударную вязкость полимера;

  • термо- и светостабилизаторы позволяют повысить температуру плавления полимера и придать устойчивость к УФ-излучению;

  • пластификаторы — парафины и воски, увеличивающие текучесть и пластичность материала.  

За счет применения этих добавок можно добиться существенной оптимизации материала по нескольким параметрам для применения в определенном производстве. 

Параметры выбора полимерного материала 

Физико-механические свойства ПВХ могут значительно различаться в зависимости от технологии производства и применения добавок. Поэтому мы приводим перечисление основных критериев, которые стоит изучить, рассчитывая применять полихлорвинил в производстве. 

  • Прочность на сжатие — отражает минимальное усилие, при котором материал начинает терять форму и структурно разрушаться. 

  • Прочность на разрыв — минимальное усилие, при котором начинается разделение структурных частей материала, разрыв. 

  • Деформационная прочность — максимальное усилие, при котором материал способен деформироваться и вернуться в прежнее состояние. 

  • Предел пластичности — минимальное усилие, достаточное для изменения формы материала без возвращения в прежнее состояние.  

  • Ударная вязкость — предел, за которым материал начинает разрушаться при ударе, то есть, не поглощает энергию удара. 

  • Твердость — предел способности сохранять форму при приложении усилия, величина обратная пластичности. 

В документации на изделия и сырье ПВХ указываются эти параметры. По ним можно определить конструкционную пригодность полимера. 

Как производятся изделия из ПВХ 

Для изготовления различных изделий из поливинилхлорида может применяться несколько технологий. 

Литье — подходит для работы с продуктами вторичной переработки, малоэффективно при работе с порошком, который имеет свойство спекаться в массу при нагревании. 

Выдувная технология — заполнение формы методом нагнетания газа в массу нагретого до текучести материала. Аналогично литью под давлением с некоторыми особенностями. 

Экструзия — наиболее эффективное и современное решение, основанное на способности расплавленного текучего полимера образовывать листы и пленки при прохождении через сопло экструдера на высокой скорости.  

Вариант литья под давлением — термопласт-автоматическая технология. Расплавленный или распыленный полимер проталкивается через сопла и заполняет литьевые формы. Это наиболее автоматизированный метод, позволяющий производить детали на одной автоматической линии. 

Область применения ПВХ очень широка. Из него делают корпуса приборов, медицинские приспособления от катетеров до капельниц, трубы разной прочности, детали автомобилей (бамперы, отделку салона), упаковочные пленки, элементы дизайна и конструкционные части техники и строений. Важным преимуществом ПВХ считается возможность его вторичной переработки, при этом полимер не разлагается естественным путем. Серьезное ограничение на применение ПВХ — его способность при нагревании выделять соединения хлора, опасные для человека. При использовании некачественного пластика риск отравления, например, игрушкой, может быть весьма серьезным. 

Словарь терминов — Поливинилхлорид

(068) 355-77-44

(063) 815-77-44

(050) 185-77-44

0-800 500-531

Замовити дзвінок

Сервісний центр

  • Наш словник

     

  • Словарь терминов

     

  • Поливинилхлорид

Пошук термінів в глосарії (дозволені регулярні вирази)

Починається зМіститьТочне співпадіння

Поливинилхлорид

(синонимы: полихлорвинил, винил, ниппеон) — термопластический полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к лугам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, но имеет малую морозостойкость (-15 °C). Нагревостойкость: +65 °C.

©
1993 — 2023
КОЗАК+

  

PVC огнестойкие свойства

PVC-U по своей природе является огнестойким из-за содержания в нем хлора. Когда пламя соприкасается с жестким ПВХ, он образует защитный обугленный слой, который изолирует нижележащий материал и не пропускает кислород, необходимый для горения. Это ограничивает зону горения. Выделяющийся хлористый водород также действует как ингибитор горения. Его пиковая скорость выделения тепла низка по сравнению с другими материалами, и поэтому он не выделяет достаточно тепла для поддержания собственного горения. Когда источник пламени удаляется или гаснет, PVC-U больше не горит.

Данные, представленные в Таблице 4.5, относятся к типичным стандартным рецептурам, а не к специально разработанным антипиреновым составам.

 Температура самовоспламенения

Самовоспламенение – это воспламенение в результате самонагрева. Для сравнения со значениями в следующей таблице, древесина имеет температуру самовоспламенения 250 °C, а PE и PP – 350 °C.

Температура воспламенения пламени

Температура воспламенения пламени (или самовоспламенения) – это минимальная температура, необходимая для инициирования или возникновения самоподдерживающегося горения независимо от источника тепла. Для сравнения, древесина имеет температуру воспламенения 250 °C, а полиэтилен и полипропилен — 340 °C. Жесткий ПВХ очень трудно воспламенить от обычных источников воспламенения.

Предельный кислородный индекс (LOI)

Испытание LOI, вероятно, является наиболее известным испытанием на воспламеняемость. В испытательном приборе помещается небольшой образец, вертикально зажатый в трубке, в атмосфере, где можно изменять относительную концентрацию кислорода и азота. Цель состоит в том, чтобы проверить воспламеняемость образца с помощью небольшого пилотного пламени, чтобы найти минимальную концентрацию кислорода, необходимую для поддержания минимального горения в образце. Высокий LOI указывает на менее легковоспламеняющийся и менее воспламеняющийся материал. Материал с LOI 21% будет свободно гореть на воздухе (который содержит 21% кислорода). Для сравнения с ПВХ, LOI древесины составляет 22%, а PE и PP — LOI 17%.

Конусный калориметр NBS

Тепловыделение является ключевым измерением, необходимым для оценки развития горения материалов и изделий. Калориметрия с истощением кислорода в настоящее время является признанным методом измерения и основана на эмпирическом наблюдении, что тепло, выделяемое при горении материалов, прямо пропорционально количеству кислорода, используемого в процессе горения. Усеченно-конический нагреватель используется для облучения исследуемого образца при заданном тепловом потоке в диапазоне 10–100 кВт/м2. Типичный тепловой поток 50 кВт/м2 будет использоваться для более жестких испытаний на огнестойкость строительных материалов.

Теплота сгорания древесины немного ниже при измерении с помощью этого теста (17 МДж/кг), а ПЭ и ПП значительно выше – 47 МДж/кг. Пиковая скорость тепловыделения для древесины выше и составляет около 300 кВт/м2, а для ПЭ и ПП она значительно выше и составляет около 1300 кВт/м2.

Выделение дыма

Одной из проблем, связанных с горением ПВХ, является выделение дыма. ّНа следующем рисунке показано сравнение дерева, ПВХ и других резиновых и пластиковых материалов на основе метода испытаний ASTM D4100 (Arapahoe Smoke), отмененного в 1997. Этот аспект можно улучшить за счет использования добавок для подавления дыма.

Огнестойкость ПВХ

Другими важными факторами, которые следует учитывать при оценке огнестойкости, являются:

• Токсичность при горении – окись углерода (СО), наркотический газ без запаха, бесцветный и наркотический газ, образуется при всех пожарах и повсеместно считается представляющим наибольшую токсическую угрозу в любой пожарной ситуации. Низкий уровень этого газа, который не предупреждает о его присутствии, может привести к смерти. ПВХ не лучше и не хуже других строительных материалов в отношении образования CO при горении. Другими продуктами горения являются CO2 и HCl. Вопреки некоторым представлениям, исследования показали, что, поскольку ПВХ обычно составляет небольшую часть массы материалов, используемых в большинстве зданий, HCl производится в количествах, слишком малых, чтобы представлять какую-либо необычную опасность. HCl является раздражителем, который обычно обнаруживается (болезненное воздействие на глаза и затрудненное дыхание) при низких концентрациях и может вызвать самые ранние последствия воздействия огня. Исследования показали, что микрозагрязнители, такие как диоксины, образуются при всех случайных пожарах независимо от того, присутствует ли ПВХ или нет.

Дымовая коррозия – газы, образующиеся при обычном пожаре, также могут вызывать коррозию металлических конструкций и поверхностей. Нет никаких доказательств того, что химическая реактивность газообразного HCl или соляной кислоты (при смешивании с ней воды) ослабляет стальные конструкции. Однако более серьезной проблемой является электронная надежность цифрового оборудования после пожара. Оценка воздействия дыма на печатные платы показала, что кабели из ПВХ-П хорошо себя зарекомендовали, если они разработаны для этого применения.

 Испытания на огнестойкость в ЕС

В настоящее время в ЕС используется большое количество различных испытаний для оценки огнестойкости. Различия и различия между существующими национальными тестами означают, что сравнение производительности продукта невозможно. Национальные методы испытаний связаны с соответствующими национальными нормативными требованиями.

Внедрение Директивы по строительным изделиям (CPD) 89/106/EC с акцентом на согласованные в Европе испытания и маркировку СЕ привело к обширным исследованиям в области пожарной безопасности в ЕС. В дополнение к реакции на огонь, CPD также установит тесты на устойчивость к огню и внешнему распространению огня (крыши).

Новые европейские стандарты испытаний на огнестойкость будут включены непосредственно в национальные стандарты. Там, где существуют противоречащие друг другу существующие национальные стандарты, например, категоризация распространения пламени по поверхности, они будут отменены или их область применения будет изменена, чтобы ограничить использование продуктов, кроме использования в строительстве.

Следующая информация предназначена только для того, чтобы дать читателю представление о текущем статусе испытаний на огнестойкость в ЕС, особенно в отношении изделий из ПВХ. Это не полный обзор, и многие вопросы все еще находятся в стадии обсуждения.

 Реакция на огонь

Испытание одного горящего предмета (SBI)

На момент написания (март 2005 г.) метод испытания SBI, EN 13823:2002, был введен для согласования в ЕС, испытания для определения реакция на огневое поведение строительных изделий (кроме полов) при термическом воздействии одного горящего предмета. Тест оценивает потенциальный вклад продукта в развитие пожара в углу комнаты рядом с продуктом. Тест SBI представляет собой тест комнаты/угла, основанный на пропановой горелке с песочницей. Образец установлен на тележке, расположенной в раме под вытяжной системой. Реакцию образца на горелку контролируют инструментально по скорости выделения тепла и дыма и визуально по физическим характеристикам. Скорость распространения пожара (FIGRA) рассчитывается как максимальное значение функции скорости тепловыделения от времени. Также рассчитывается общее тепловыделение (THR). Также можно определить скорость роста дыма (SMOGRA).

Этот метод испытаний будет одним из методов, используемых для классификации различных классов производительности строительной продукции, евроклассов (2000/147/EC) по реакции на огонь. Обязательные европейские стандарты находятся в процессе подготовки в различных комитетах CEN для установления этих классификаций Euroclasses. В конечном итоге они заменят различные национальные классификации пожаров. Всего установлено семь классов: A1, A2, B, C, D, E и F, при этом все строительные изделия (за исключением напольных покрытий) классифицируются в соответствии с их характеристиками в четырех испытаниях. Класс F не определен.

Испытание SBI применимо для классов A2 (ограниченная горючесть), B, C и D (увеличение скорости распространения огня и тепловыделения от B до D). Дополнительная классификация будет охватывать скорость выделения дыма на одном из трех уровней (s1 – отсутствие/небольшое; s2 и s3 – существенное) для классов B, C и D. Предполагается, что классификация E приводит к образованию дыма. Классификация горящих капель/частиц (d0 = нет, d1 и d2) будет применяться к классам от A2 до D (а также к E, где предполагается d2).

Испытание излучающих панелей для полов

Это испытание, EN ISO 9239-1, предназначено для имитации условий, которым подвергается пол на ранних стадиях развития пожара в соседнем помещении. Условия испытаний имитируют уровни теплового излучения, которые могут иметь место в этой ситуации.

Аппарат состоит из испытательной камеры, содержащей образец, закрепленный на испытательной раме на дне камеры. Источник лучистого тепла (пористый огнеупорный материал) нагревается и устанавливается под углом 30° к горизонтали одним концом. Пропановая горелка используется для воспламенения испытуемого образца, так что при воспламенении образующееся пламя распространяется по всей ширине образца. Критический тепловой поток, при котором пламя гаснет или, альтернативно, через тридцать минут, определяется по наблюдаемым расстояниям распространения пламени.

Аналогичная система классификации существует и для напольных покрытий, при этом классы обозначаются нижним индексом «FL». Этот тест актуален для A2fl, B, Cfl и Dfl (критический поток, уменьшающий A2/B через Cfl к Dfl).

Испытание небольшим пламенем

Испытание на воспламеняемость небольшим пламенем (EN ISO 11925-2) оценивает воспламеняемость продукта при воздействии на него небольшим пламенем, и это испытание применимо для классов B, C, D и E и классов B , Cfl, D и E.

Этот тест наиболее актуален для изделий из ПВХ. Тем не менее, есть некоторые опасения, что в этом испытании не было продемонстрировано хорошее поведение НПВХ при воспламенении, особенно если учитывать характеристики дымообразования. Кроме того, ПВХ, как и все термопласты, может плавиться и капать, что приводит к аномальному поведению.

Реакция кабелей на возгорание

Для кабелей метод испытаний SBI считается непригодным для вертикально установленных изделий, и, вероятно, будет использоваться альтернативный метод испытаний, основанный на стандарте Международной электротехнической комиссии (МЭК) IEC 60332.3 для испытания на распространение пламени. При этом учитываются вертикально установленные пучки кабелей с газовой горелкой на пропане в качестве источника воспламенения, расположенной в нижней части вертикальной трубы. Предлагаемая система классификации включает семь классов, основанных на FIGRA – распространение пламени и скорость выделения тепла, Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca и Fca, с дополнительными классами, определенными для образования дыма и горящих капель/частиц. Кроме того, рабочая группа экспертов предложила включить кислотность/коррозионную активность в качестве дополнительного классификационного параметра для большинства классов характеристик реакции на пожар для кабелей. Здесь точка зрения состоит в том, что выделение кислоты в случае пожара часто считается риском для безопасности людей и товаров. Кислотность широко считается в настоящее время наилучшим возможным подходом к требованиям по токсичности, разрабатываемым в некоторых европейских странах. Существует противоположная точка зрения, согласно которой кислотность является неадекватным параметром для оценки фактической токсичности и не учитывает выделение некислотного и токсичного угарного газа. Для использования PVC-P в кабелях окончательное решение и результат могут иметь большое значение.

Огнестойкость

Огнестойкость означает, что конструктивные элементы, такие как стены и полы, выдерживают полностью развитый огонь и удовлетворяют определенным требованиям. Все строительные изделия будут классифицироваться в соответствии с этими требованиями к эксплуатационным характеристикам, таким как несущая способность (R), целостность (E) и изоляция (I). Для соответствующих целей могут применяться дополнительные характеристики, в том числе тепловое излучение (W), способность к самозакрытию (C), утечка дыма (S), огнестойкость (G) и огнезащитная способность (K). Механическое действие (M) также будет классифицировано по соответствующим элементам.

Классификационные периоды огнестойкости указаны в минутах от 15 до 360 в отдельных группах. Соответствующие испытания предусмотрены EN 1363, части 1 и 2 [37, 38] и EN 1364 [39, 40], относящиеся к различным ненесущим элементам.

Испытания на огнестойкость в первую очередь основаны на моделировании пожара после вспышки и тлеющего пожара. Другие тесты охватывают воздействие постоянной температуры, воздействие внешнего огня (например, выход из окна) и очень горячий полуестественный огонь. Выбор испытаний и условия воздействия огня будут варьироваться в зависимости от применения.

Основное испытание включает помещение предмета в нагретую печь в течение желаемого периода времени. Метод измерения кривой нагрева теперь использует пластинчатую термопару для стандартизации печей по всей Европе. Ранее была распространена шариковая термопара. Это привело к тому, что тестируемые предметы подвергались большему нагреву на ранних этапах испытаний. Это может привести к большим трудностям при прохождении некоторых классификаций.

Все, что вам нужно знать о пластике ПВХ

Что такое Поливинилхлорид (ПВХ) и для чего он используется?

Поливинилхлорид (ПВХ) является одним из наиболее широко используемых термопластичных полимеров во всем мире (после нескольких более широко используемых пластиков, таких как ПЭТ и ПП). Это естественно белый и очень хрупкий (до добавок пластификаторов) пластик. ПВХ существует дольше, чем большинство пластиков. Впервые он был синтезирован в 1872 году и коммерчески производился компанией B.F. Goodrich в 19 веке.20 с. Для сравнения, многие другие распространенные пластики были впервые синтезированы и коммерчески жизнеспособны только в 1940-х и 1950-х годах. Чаще всего он используется в строительной отрасли, а также для вывесок, медицинских изделий и волокна для одежды. ПВХ был случайно обнаружен дважды: один раз в 1832 году французским химиком Анри Виктором Реньо, а затем заново открыт в 1872 году немцем по имени Юджин Бауманн.

Ознакомьтесь с лучшим в отрасли онлайн-курсом для начинающих изобретателей. Положитесь на советы ветеранов, которые помогут вам превратить первоначальную идею в прибыльный продукт.

Основные формы и функции поливинилхлорида (ПВХ)

ПВХ производится в двух основных формах: жесткий или непластифицированный полимер (РПВХ или нПВХ), а вторая — в виде гибкого пластика. В своей базовой форме ПВХ характеризуется жесткой, но хрупкой структурой. В то время как пластифицированная версия имеет различное применение в различных отраслях промышленности, жесткая версия ПВХ также имеет свою долю применения. В таких отраслях, как сантехника, канализация и сельское хозяйство, жесткий ПВХ может использоваться во многих областях.

 

Гибкий, пластифицированный или обычный ПВХ мягче и лучше поддается изгибу, чем нПВХ, благодаря добавлению пластификаторов, таких как фталаты (например, диизононилфталат или DINP). Гибкий ПВХ обычно используется в строительстве в качестве изоляции электрических проводов или полов в домах, больницах, школах и других местах, где стерильная среда является приоритетом. В некоторых случаях ПВХ может служить эффективной заменой резине. Жесткий ПВХ также используется в строительстве в качестве труб для водопровода и сайдинга, обычно называемых в Соединенных Штатах термином «винил». Трубы из ПВХ часто называют по их «списку» (например, Списку 40 или Списку 80). Существенные различия между графиками включают такие параметры, как толщина стенок, номинальное давление и цвет.

Некоторые из наиболее важных характеристик ПВХ-пластика включают его относительно низкую цену, его устойчивость к разложению окружающей среды (а также к химическим веществам и щелочам), высокую твердость и выдающуюся прочность на растяжение для пластика в случае жесткого ПВХ. ПВХ остается широко доступным, широко используемым и легко перерабатываемым (классифицируется по идентификационному коду смолы «3»).

Каковы характеристики поливинилхлорида (ПВХ) ?

Некоторые из наиболее важных свойств поливинилхлорида (ПВХ):

  1. Плотность: ПВХ очень плотный по сравнению с большинством пластиков (удельный вес около 1,4)
  2. Экономика: ПВХ доступен и дешев.
  3. Твердость: Жесткий ПВХ хорошо зарекомендовал себя по твердости и долговечности.
  4. Прочность: Жесткий ПВХ обладает отличной прочностью на растяжение.

Поливинилхлорид является «термопластичным» (в отличие от «термореактивного») материалом, что связано с тем, как пластик реагирует на тепло. Термопластичные материалы становятся жидкими при температуре их плавления (диапазон для ПВХ от очень низких 100 градусов по Цельсию до более высоких значений, таких как 260 градусов по Цельсию, в зависимости от добавок). Основным полезным свойством термопластов является то, что их можно нагревать до точки плавления, охлаждать и снова нагревать без существенной деградации. Вместо сжигания термопласты, такие как полипропилен, сжижаются, что позволяет легко формовать их под давлением, а затем перерабатывать. Напротив, термореактивные пластмассы можно нагревать только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первый нагрев вызывает схватывание термореактивных материалов (аналогично двухкомпонентной эпоксидной смоле), что приводит к химическому изменению, которое невозможно обратить. Если вы попытаетесь нагреть термореактивный пластик во второй раз до высокой температуры, он только сгорит. Эта характеристика делает термореактивные материалы плохими кандидатами на переработку.

Почему так часто используется поливинилхлорид (ПВХ)?

ПВХ предлагает широкий спектр применений и преимуществ в различных отраслях промышленности как в жесткой, так и в гибкой форме. В частности, жесткий ПВХ обладает высокой для пластика плотностью, что делает его чрезвычайно твердым и в целом невероятно прочным. Он также легко доступен и экономичен, что в сочетании с долговечными характеристиками большинства пластиков делает его удобным выбором для многих промышленных применений, таких как строительство.

ПВХ имеет чрезвычайно прочный и легкий вес, что делает его привлекательным материалом для строительства, сантехники и других промышленных применений. Кроме того, высокое содержание хлора делает материал огнестойким, что является еще одной причиной, по которой он приобрел такую ​​популярность в различных отраслях промышленности.

Какие бывают виды ПВХ?

Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: жесткие и гибкие. Каждый тип имеет свой набор преимуществ и идеально подходит для различных отраслей промышленности. Гибкий ПВХ может выступать в качестве изоляции электрического кабеля и альтернативы резине. Жесткий ПВХ имеет различные применения в строительстве и сантехнике, обеспечивая легкий, экономичный и прочный материал.

Как производится ПВХ?

Поливинилхлорид получают одним из трех эмульсионных процессов:

  1. Суспензионная полимеризация
  2. Эмульсионная полимеризация
  3. Массовая полимеризация

Поливинилхлорид для разработки прототипов на станках с ЧПУ, 3D-принтерах и машинах для литья под давлением

Работа с ПВХ связана с двумя основными проблемами, что делает его относительно проблематичным и обычно не рекомендуется для использования непрофессионалами. Во-первых, это выделение токсичных и агрессивных газов при плавлении материала. В той или иной степени это происходит при 3D-печати, обработке на станках с ЧПУ и литье под давлением. Мы рекомендуем ознакомиться с паспортами безопасности для различных хлорированных углеводородных газов, таких как хлорбензол, и обсудить производственный процесс с профессиональным производителем. Во-вторых, коррозионная природа ПВХ. Это проблематично, когда ПВХ неоднократно вступает в контакт с металлическими соплами, резаками или формовочными инструментами, изготовленными из материала, отличного от нержавеющей стали или другого аналогично устойчивого к коррозии металла.

3D-печать:

Поливинилхлорид доступен в форме нити в виде пластикового сварочного стержня (материал, используемый для сварки), но в настоящее время он не предназначен для специального использования в 3D-печати. Несмотря на то, что количество пластиков и заменителей пластика, доступных для 3D-печати, растет, на сегодняшний день наиболее распространены два из них: ABS и PLA. В Creative Mechanisms мы обычно печатаем на 3D-принтере из ABS. Список причин и сравнение двух наиболее распространенных пластиков для 3D-печати (ABS и PLA) для 3D-печати читайте здесь.

Самой большой проблемой ПВХ для 3D-печати является его коррозионная природа (потенциально нарушающая функциональность обычных машин, если они используются в течение более длительного периода времени). Интересный проект на кикстартере разработал сопло для 3D-печати из ПВХ (головка экструдера), предложенное инженером и предпринимателем Роном Стилом, которое, к сожалению, было закрыто без должного интереса в 2014 году. :

Поливинилхлорид можно резать на станке с ЧПУ, но любой машинист, который пробовал, вероятно, испытал ухудшение качества резака в зависимости от материала, из которого он изготовлен. ПВХ вызывает коррозию и абразивность, а резцы, изготовленные не из нержавеющей стали или материала, обладающего сопоставимой коррозионной стойкостью, со временем могут изнашиваться.

Литье под давлением:

Поливинилхлорид можно вводить под давлением так же, как и другие пластики, но хлор в материале усложняет процесс. Это связано с тем, что расплавленный ПВХ может выделять едкий токсичный газ. Соответственно, магазины необходимо оборудовать хорошими системами вентиляции. Те, кто этого не делает, вероятно, будут колебаться, чтобы работать с материалом. Кроме того, для пресс-формы при литье под давлением ПВХ-пластика требуются уникальные коррозионно-стойкие материалы, такие как нержавеющая сталь или хромированное покрытие. Усадка ПВХ обычно составляет от одного до двух процентов. Он по-прежнему может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая твердость материала (твердость), размер литника, давление выдержки, время выдержки, температуру расплава, толщину стенки формы, температуру формы, а также процентное содержание и тип добавок.

Токсичен ли ПВХ?

ПВХ может представлять опасность для здоровья при горении, так как выделяет пары хлороводорода (HCl). В тех случаях, когда высока вероятность возгорания, иногда предпочтительнее использовать изоляцию электрических проводов, не содержащих ПВХ. Дым также может выделяться при плавлении материала (например, во время прототипирования и производственных процессов, таких как 3D-печать, обработка на станках с ЧПУ и литье под давлением). Мы рекомендуем ознакомиться с паспортами безопасности материалов (MSDS) для различных хлорированных углеводородных газов, таких как хлорбензол, и обсудить производственный процесс с профессиональным производителем.

Каковы преимущества поливинилхлорида?

ПВХ обладает целым рядом критически важных преимуществ, которые закрепили его место в качестве одного из самых популярных и широко используемых пластиков на рынке. Эти преимущества включают:

  1. Поливинилхлорид легко доступен и относительно недорог.
  2. Поливинилхлорид очень плотный и, следовательно, очень твердый и очень хорошо противостоит ударной деформации по сравнению с другими пластиками.
  3. Поливинилхлорид обладает выдающейся прочностью на растяжение.
  4. Поливинилхлорид очень устойчив к химическим веществам и щелочам.

Преимущества ПВХ помогли ему укрепить свое положение в качестве одного из наиболее часто используемых пластиков во всем мире. Однако, несмотря на то, что он широко эффективен и популярен, при использовании материала необходимо учитывать некоторые факторы.

Каковы недостатки поливинилхлорида?

Несмотря на то, что ПВХ имеет множество преимуществ, которые делают его желательным материалом для работы, есть некоторые причины проявлять осторожность. К недостаткам, которые необходимо учитывать при использовании ПВХ, относятся:

  1. Поливинилхлорид имеет очень плохую термостойкость. По этой причине добавки, которые стабилизируют материал при более высоких температурах, обычно добавляют в материал во время производства.
  2. Поливинилхлорид выделяет токсичные пары при плавлении или воздействии огня.

Несмотря на некоторые недостатки, поливинилхлорид в целом является превосходным материалом. Он обладает уникальным сочетанием качеств, которые делают его особенно полезным для строительного бизнеса. Принимая к сведению и учитывая недостатки материала, вы можете эффективно ориентироваться и компенсировать их, чтобы эффективно использовать материал в своих будущих проектах.

Каковы свойства поливинилхлорида?

Собственность

Значение

Техническое наименование

Поливинилхлорид (ПВХ)

Химическая формула

(C2h4Cl)n

Температура плавления

212–500 °F (100–260 °C) ***

Температура теплового прогиба (HDT)

92 °C (198 °F) **

Прочность на растяжение

Гибкий ПВХ: 6,9–25 МПа (1000–3625 фунтов/кв.

Опубликовано

в

от

admin

Метки:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *