Материал ПВХ

Поливинилхлорид

( ПВХ , полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе и обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +65 °C. Химическая формула: [-CH 2 -CHCl-] n .Международное обозначение — PVC.

Физические и химические свойства

Молекулярная масса 9-170 тыс.; плотность-1,35-1,43 г/см³. Температура стеклования-75-80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C), температура плавления-150-220 °C. Теплопроводность — 0,159 Вт/м·К. Трудногорюч. При температурах выше 110-120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl. При внесении в пламя придаёт ему зеленоватый оттенок ввиду присутствия хлора.

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — вбензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Предел прочности при растяжении-40-50 МПа, при изгибе-80-120 МПа. Удельное электрическое сопротивление-10 12 -10 13 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц)-3,5.

Читайте также:  Что такое мерсеризованная шерсть? мерсеризация — что это такое? чем отличается от натуральной шерсти?

Тангенс угла потерь порядка 0,01-0,05.

Применение

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства грампластинок (то есть виниловых), профилей для изготовления окон и дверей.

Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых холодильниках, вместо относительно сложных механических затворов. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя.

Моющиеся обои покрываются плёнкой из ПВХ с лицевой стороны, для того, чтобы сделать их непромокаемыми.

Также находит широкое применение в пиротехнике как источник хлора, необходимого для создания цветных огней.

Широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек. Слоем ПВХ покрыта металлическая сетка восьмиугольника, где проводят соревнования по MMA. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс .

Поливинилхлорид используется в производстве трикотажных рабочих перчаток для нанесения различных рисунков на трикотажную основу. ПВХ-рисунок на перчатке позволяет обеспечить хороший захват при выполнении различных работ, предотвращает процесс скольжения, увеличивает износостойкость продукции.

Поливинилхлорид используется для производства хлорированного поливинилхлорида, обладающего самыми высокими характеристиками огнестойкости и самой высокой температурой воспламенения (482 °С) среди термопластов.

ПВХ: это что за материал, из чего и как его получают

Широко распространенный сегодня ПВХ (расшифровка аббревиатуры – поливинилхлорид) представляет собой термопластический синтетический материал, на 57 % состоящий из хлора и на 43 % – из этилена. Сырьем для его изготовления являются вещества, получаемые при переработке полезных ископаемых:

• хлор получают методом электролиза соли поваренной в растворе, в результате чего образуются производные вещества: хлор, водород, каустическая сода;
• этилен производят с помощью технологии крекинга нефти и газа.

Получение ПВХ предполагает прохождение нескольких этапов химических преобразований:

• получение этилена и хлора способами, описанными выше;
• расщепление этилена, получение его дихлорида;
• получение мономера винилхлорида (-СН2-CHCl-) из дихлорида этилена;
• полимеризация винилхлорида и получение материала с химической формулой (-СН2-CHCl-)n, где n – это степень полимеризации винилхлорида.

Процессы образования полимерных цепочек разной степени полимеризации происходят с добавлением катализаторов, пластификаторов, эмульгаторов.

В результате получается ПВХ – твердый органический материал в виде белого полупрозрачного порошка или гранул (размер и форма обуславливаются технологией производства), не имеющий запаха, не растворимый в воде. Сыпучий материал является базовым сырьем для производства изделий различного назначения.

Поливинилхлорид – это универсальный материал, имеющий сегодня широкую сферу применения в различных областях хозяйствования. Благодаря добавлению к исходному базовому сырью добавок из фталатов, себацинатов, фосфатов и других соединений, удается получать большое разнообразие свойств для изделий различного назначения.

Читайте также:  Юбка в складку на кокетке — элегантный и модный вариант для разных ансамблей

Материал ПВХ — характеристика

Данное вещество характеризируется как негорючий термопластичный материал, который хорошо поддается механической обработке на обычных станках и легко сваривается горячим воздухом при температуре 200-300 градусов Цельсия. Кроме этого, он может приклеиваться к различным видам клея (зачастую это средства на основе перхлорвиниловой смолы). Более того, данный материал может быть приклеен к деревянным, бетонным и металлическим изделиям. ПВХ не боится воздействия многих видов кислот, а также алифатических, хлорированных и ароматических углеводородов. Прочность клеевых и сварных соединений составляет порядка 85-90 процентов от прочности самого материала.

Благодаря своей высокой прочности на упругость и изгиб поливинилхлорид широко востребован среди рыбаков, которые кустарным способом изготовляют верхние части спиннингов, а также зимние удочки. Как показывает практика, подобные изделия не теряют своих свойств даже при температуре минус 45 градусов Цельсия.

Диэлектрические свойства

Перечисляя свойства ПВХ , также необходимо отметить тот факт, что поливинилхлорид является хорошим диэлектриком (не проводит через себя электрический ток). Однако при нагревании до температуры 85 и более градусов Цельсия данный материал быстро теряет эти свойства. Что касается веса, то по плотности ПВХ является более тяжелым, нежели полиэтилен, однако легче, чем фторопласт и фенолформальдегидный пластик.

Высокая пожаростойкость ПВХ достигается за счет использования в его производстве такого компонента, как хлор. Именно он снижает риск горючести жесткого поливинилхлорида.

Разновидности и классификация поливинилхлорида

Из единого базового порошкового сырья получают различные по свойствам и назначению готовые изделия. Окончательные параметры готового материала формируются благодаря использованию различных присадок, которые меняют свойства в двух основных направлениях. Это:

• получение винипласта – конструкционного материала с высокими механическими свойствами;
• изготовление пластикатов – материалов с повышенной пластичностью.

Для получения дополнительных свойств также используют особые технологии, в частности:

• армирование полимера основой из ткани или стекловолокна с получением наполненного ПВХ;
• вспенивание ПВХ химическим или газовым способом для образования микропор, снижения веса, повышения пластических свойств, придания устойчивости к возгоранию и других полезных свойств.

Поскольку каждый вид пластика имеет свое строго определенное назначение и соответствующие свойства, которые невозможно определить или различить визуально, возникает необходимость маркировки изготовленных из него изделий.

PVC материал: что это

PVC – это английская транскрипция аббревиатуры, идентичная русскому сокращению ПВХ.

Маркировка разных видов пластика основана на буквенном указании различных пластификаторов, использованных при производстве материала. Она указывает разновидности и назначение полимера.

Пластифицированные изделия ПВХ обозначаются FPVC; PVC-P; PVC-F.

Для обозначения не пластифицированных ПВХ используют обозначения PVC-U; CPV-R; RVPC.

Высокомолекулярные пластифицированные органические материалы маркируют HMW PVC.

К примеру, если на предмете есть маркировка PVC, значит оно выполнено из пищевого полимера. Его можно применять для производства пленки или тары для продуктов.

При этом, если дополнительно нанесены буквы LDPE, значит это изделие нельзя хранить длительное время. Обозначение РР предупреждает, что пластик предназначен для использования исключительно при комнатной температуре. Материал с маркировкой PS нельзя подвергать нагреву. А буква 0 означает, что изделие выполнено из технического пластика. Благодаря маркировке всегда можно определить свойства ПВХ, что это за материал.

Какой бывает ПВХ пластик

В зависимости от способа полимеризации и образования микрогранул на завершающем этапе производства пластика различают 3 основных разновидности ПВХ:

Читайте также:  Обклеиваем подарочную коробку тканью своими руками

• Суспензионный (suspension). Обозначение ПВХ С (PVC-S). Процесс полимеризации происходит в водной среде с добавлением защитного коллоида. Этим способом получают более ¾ всего произведенного поливинилхлорида в мире. Позволяет получать микрогранулы пластифицированных пластмасс:
• жесткие;
• полумягкие;
• мягкие.

Основные свойства PVC-S:

• высокая степень химической чистоты;
• не проводит электрический ток;
• хорошая светостойкость;
• низкое водопоглощение;
• термоустойчивость.

Такой материал можно обрабатывать методами вальцевания, литья под давлением, экструзии, прессования. Из него делают рамы для окон, листы, трубы, пленку и многие другие изделия различного назначения.

• Эмульсионный (emulsion). Обозначается ПВХ Е (PVC-E). Полимеризация также происходит в водной среде, но с добавлением компонентов, усиливающих пластичность готовых материалов – пластизолей.

Пластизоли отличаются высоким содержанием примесей, за счет чего имеют менее выраженную устойчивость к свету, влаге, электрическому току. Зато они хорошо поддаются обработке методами прессования, вальцевания, экструзии и литья.

• Блочный (mass, bulk). Результатом полимеризации является не гранулированная масса, а полимерная в виде цельного блока, требующего последующего измельчения. Такие блоки отличает повышенная химическая чистота, пластичность и прозрачность. Они обеспечивают улучшенную реакцию с компонентами в процессе дальнейшего производства. Материал можно подвергать вальцеванию, экструзии, прессованию.

Химические свойства

Как мы отметили ранее, ПВХ практически неуязвим к воздействию некоторых видов кислот. Это действительно так – поливинилхлорид не изменяет свои свойства при действии щелочей, бензина, керосина, растворов солей и металлов.

Также до 60 градусов Цельсия данный материал устойчив к соляной и муравьиной кислоте. ПВХ стоек к окислению и воздействию глицерина, жиров и гликолей. Что же касается спиртов, то поливинилхлорид не растворяется в этиловом и метиловом спиртах, высших алкоголях, а также смазочных и растительных маслах. Не уязвим он и к воздействию кислых сточных вод.

Где он применяется?

Что такое ПВХ, мы уже выяснили, теперь поговорим о том, в каких отраслях данный материал применяется. Поливинилхлорид нашел широкое применение в производстве гибких пластиковых листов (для отделки стен и покрытия полов), пленки, защитных перчаток и многих других материалов и изделий. Из жесткого непластифицированного поливинилхлорида производятся трубы, неуязвимые к воздействию коррозии, а также некоторые детали дверей и окон. В области электротехники данный материал служит для изоляции проводов. Делают из него также игрушки, канцелярские и спортивные товары. Волокна поливинилхлорида применяются для изготовления рыболовных сетей, медицинского белья, трикотажа и различных фильтровальных технических тканей. Как видите, ПВХ применяется практически во всех отраслях промышленности и быта.

Преимущества

К достоинствам изделий из ткани ПВХ относят:

• водостойкость. Они не пропускают влагу, быстро сохнут;
• устойчивость к перепаду температур. Полотнам не страшны ни морозы, ни жара. Диапазон рабочих температур от минус 25°С до +75°С;
• воздухонепроницаемость. Палатки из ПВХ отлично защищают от порывистого ветра;
• стойкость к воздействию Уф-излучения, кислот и других агрессивных веществ;
• эластичность. Из материала легко создать изделия любой формы;
• прочность. Полотна выдерживают большие разрывные нагрузки.

Срок службы поливинилхлоридных тканей до 15 лет.

Характеристика изделий из ПВХ

На российском рынке наиболее часто можно встретить такие товары из поливинилхлорида:

1. Обувь ( сапоги , подошва ботинок и т.д.)
2. Напольное покрытие (иными словами — линолеум).
3. Пленка.
4. ПВХ-панели.

Ниже мы кратко рассмотрим каждый из этих вышеперечисленных типов изделий.

Что такое ПВХ-покрытие? Это поверхность в которой были использованы специальные ПВХ-плитки, предназначенные для укладки пола. Могут иметь как простую квадратную, так и конструкцию сложной формы.

ПВХ-пленка — что это такое? По своим свойствам она являет собой высокопрозрачный, гибкий и немного тянущийся материал. Как и все остальные изделия она устойчива к спиртам и кислотам, однако обладает уникальной способностью пропускать кислород. Именно поэтому тара, упакованная в эту пленку, долго не теряет свого товарного вида.

Что такое ПВХ-панели? Это материал, который применяется для отделки потолков и стен в различных помещениях. Зачастую используется для обшивки стен на кухне и в ванной комнате.

Особенности производства и состава

В основе ткани лежит сеть из полимеров. Их нити (полиэстера, нейлона, или лавсана) крепко сплетены между собой. Эту сеть покрывают слоем ПВХ.

Переплетение нитей может иметь разное соотношение. Самые частые варианты:

Для придания изделию тех или иных свойств, его покрывают лаком и всевозможными химическими присадками. Например, полиуретан обеспечивает эластичность вещи и нестираемость.

Как поливинилхлорид влияет на организм человека?

Сам винилхлорид характеризуется как очень сильный яд, при горении выделяющий токсичные вещества. На человека данное вещество оказывает терато-, канцеро- и мутагенное действие. В результате многочисленных исследований учеными было доказано, что воздействие ПВХ на человека вызывает рак в различных органах и тканях (в т.ч. мозг, легкие и печень), а также нарушает лимфатическую и кроветворную систему. При постоянном действии в высоких концентрациях винилхлорид может вызвать даже паралич нервной системы вплоть до полной остановки дыхания. Однако современные производители учли все эти свойства и потому производят ПВХ по особой технологии. Современные изделия из поливинилхлорида (если они качественные) не оказывают такого страшного влияния на человека.

Статьи»Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций»Пластифицированный поливинилхлорид (ПВХ).

Добавлено 25.03.2014

Поливинилхлорид (ПВХ) является наиболее крупнотоннажным хлорсодержащим полимером, выпускающимся по всему миру. В многочисленной литературе, посвященной вопросам этого полимера, описывается использование низкомолекулярных полимерных жидкостей и твердых пластификаторов с целью придания этому материалу гибкости и податливости, что придает ему каучукоподобные свойства, сохраняя при этом  возможность переработки материала методами, применяемыми для переработки термопластичных материалов. В результате такого процесса был получен гибкий, податливый пластифицированный ПВХ. Наиболее полно вопросы, посвященные свойствам и переработке ПВХ и других термопластичных эластомерных материалов (ТПЭ) изложены в книге группы авторов «Теромоэластопласты».. (Пер. с  англ.), под ред. Б.Л. Смирнова, изд-во «Профессия, 2004г 750 с. [42] 

В производстве тканей с покрытиями ПВХ и его сополимеры до настоящего времени сохраняют ведущее положение, несмотря на все увеличивающийся ассортимент термоэластопластов на базе других полимеров. Преимущественное использование ПВХ как исходного сырья для производства ЭТМ различных типов объясняется его относительно низкой стоимостью, легкостью переработки, возможностью окрашивания в яркие цвета, простотой модифицирования свойств, а также удовлетворительными эксплуатационными свойствами изделий на его основе. В технологии производства тканей с покрытиями различных типов в основном используется чистый пластифицированный ПВХ, но иногда в смеси добавляют другие термопластичные полимеры.

Основными параметрами, определяющими поведение ПВХ при переработке и свойства готовых изделий на его основе , является молекулярная масса полимера, средний размер и характер поверхности частиц, плотность, пластификатороемкость, термостабильность и некоторые другие. В промышленности обычно используют ПВХ с молекулярной массой от 50 до 140 тысяч.

Свойства и назначение готового ПВХ в значительной мере зависит от способа его получения. Промышленный ПВХ получают в основном полимеризацией  жидкого винилхлорида в суспензии, эмульсии или массе. Соответственно различают суспензионный (ПВХ-С), эмульсионный (ПВХ-Е) и массовый блочный (ПВХ-М), доля ПВХ-С в общем объеме общего производства этого полимера составляет почти 85%.

Суспензионный ПВХ содержит минимальное количество примесей реакции полимеризации и отличается повышенной водо-, термо- и светостойкостью по сравнению с эмульсионным и массовым ПВХ Он имеет пористую структуру и быстро абсорбирует пластификаторы. ПВХ-С перерабатывают в основном каландровым методом., хотя в ряде случаев применяют и ракельный метод.  Для производства тканей с покрытием по этой технологии наилучшей является разновидность ПВХ-С – микросуспензионный ПВХ, который в России до настоящего времени не производится и закупается по импорту.

Эмульсионный ПВХ-Е составляет в общем объеме примерно 12 – 14% производства этого термопласта и применяется в промышленности искусственной кожи и полимерных пленочных материалов преимущественно для получения полимерных покрытий легких типов с помощью наносных ракельных устройств прямым или обратным (переносным) методом. . При нагревании до 80 ^оС он легко абсорбирует пластификаторы, но этот процесс обратим.

ПВХ, получаемый при полимеризации в растворе, используется почти всегда для нанесения покрытий.

В ПВХ-Е содержится относительно большое количество (до 0,5%) побочных продуктов полимеризации – различных поверхностно-активных веществ (ПАВ). Однако именно их присутствие и позволяет получать при смешении  ПВХ-Е с пластификаторами такие низковязкие смеси, как пасты. Хотя надо помнить, что увеличение содержания  остаточных ПАВ в ПВХ-Е приводит к снижению атмосферостойкости полимера.

Пластизоли в отличие от органозолей не содержат летучих органических растворителей.

Для приготовления пасты ПВХ смешивают с различными ингредиентами – пластификаторами, теплостабилизаторами, наполнителями, пигментами, антипиренами и др. От свойств ПВХ (тип полимеризации, размеры частиц, их однородность по величине) и рецептуры пасты зависит ее стабильность  и реологические свойства.

Эмульсионный ПВХ непористый с очень малым размером частиц: от 0,1-3,0 мкм (первичные частицы). Во время последующей сушки первичные частицы соединяются и размер увеличивается до 40-50 мкм (вторичные частицы). В процессе изготовления пасты агрегаты могут распадаться на первичные частицы, изменяя реологические свойства пасты. Вязкость пасты зависит от размера первичных частиц, а также размера и доли вторичных частиц в композиции. Высоковязкие сорта ПВХ монодисперсны и имеют размер первичных частиц <0,5 мкм. ПВХ средней вязкости полидисперсны, размер частиц 0,8-1,5 мкм. При высокой скоростях сдвига паста проявляет дилатантность – повышение вязкости с увеличением скорости сдвига. Низковязкий ПВХ имеет широкий разброс размеров частиц с преобладанием агрегатов.</p>

Для улучшения эластопластических свойств ПВХ его смешивают с такими пластификаторами, как эфиры фталевой, себациновой, адипиновой и некоторых других кислот.Важным компонентом пасты являются пластификаторы. Вязкость пластификаторов и их сольватирующая способность играют решающую роль. Вязкость  свежеприготовленной пасты линейно зависит от вязкости пластификатора. Однако со временем из-за сольватации ПВХ корреляция нарушается. Чем больше сольватация, тем выше вязкость пасты. Ниже приведены основные их типы, применяемые в композициях ПВХ:

1.      Фталаты. Возможно применение от диметил- до дитридецилфталатов. Чем ниже длина цепочки спиртовой составляющей эфира, тем выше сольватация полимера, но из-за более высокой летучести хуже низкотемпературные свойства композиции. Оптимальными свойствами обладают диоктилфталаты. Пасты на их основе имеют среднюю вязкость и проявляют тиксотропность, т.е. густеют в состоянии покоя и становятся менее вязкими при приложении механических воздействий (например, при перемешивании). Они хорошо подходят для процесса шпредингования.

2.      Фосфаты. Обычно используются трикрезил- и триксилилфосфаты. Они  имеют хорошую сольватирующую способность, повышают огнестойкость покрытия, но по приданию ПВХ стойкости к низким температурам уступают диоктилфталатам.

3.      Эфиры алифатических кислот. Известно применение диоктил- и дидециловых эфиров адипиновой, себациновой и азелаиновой кислот. Они повышают низкотемпературные свойства ПВХ, ни имеют более плохую совместимость с ним.

4.      Эпоксиды. Эпоксидированные растительные масла (соевое, льняное) сочетают хорошие пластицирующие и стабилизирующие свойства.

5.      Полимерные пластификаторы – продукты взаимодействия двухосновных кислот с двухатомными спиртами. С повышением молекулярной массы уменьшается летучесть, но ухудшается совместимость с ПВХ, снижается морозостойкость композиции.

6.      Термопластичные полимеры. Модификация ПВХ полимером Элвалой (Elvaloy) в количестве 20-30 м.ч. позволяет улучшить такие характеристики как  гибкость, прочность, атмосферостойкость и мягкость на ощупь, стойкость к низким температурам.

Стойкость ПВХ к внешним воздействиям повышается при введении стабилизаторов  типа солей жирных кислот бария, кадмия, кальция, стронция и других металлов, оловоорганических соединений,  производных фенонов и бензофенонов и др.

Необходимость применения термостабилизаторов обусловлено разложением ПВХ при высоких температурах переработки  с отщепления хлористого водорода:

Идеальный стабилизатор ПВХ должен связывать выделяющийся хлористый водород, ингибировать реакции окисления, сшивания, защищать двойные связи в цепях ПВХ, поглощать ультрафиолетовое излучение. Реализация всех этих функций достигается за счет использования смеси стабилизаторов (комплексных стабилизаторов). Чаще применяются  соли стеариновой кислоты (стеараты бария, кальция, кадмия, свинца и цинка), соли свинца (трехосновной сульфат свинца).

Механизм действия стабилизатора на основе металлических мыл можно проиллюстрировать на примере наиболее распространенного  Ca/Zn стабилизатора: 

Иногда используют оловоорганические соединения типа диалкилкарбоксилатов или диалкилтиокарбоксилатов. Важным свойством термостабилизаторов, является взаимное усиление их действия (синергизм), поэтому очень часто для термостабилизации используется не один, а два и более видов термостабилизаторов. Например, если добавить в ПВХ одну весовую часть стеарата бария и одну весовую часть стеарата кадмия, термостабильность смеси ПВХ будет намного выше, чем при добавлении двух (и даже трех) частей только стеарата бария либо только стеарата кадмия. Из-за высокой токсичности применение солей свинца и кадмия ограничено.

Помимо термостабилизаторов добавляются и антиоксиданты, как правило, фенольного типа и УФ-абсорберы – бензофеноны, бентриазолы и т.п.

Наполнители, количество которых может превышать содержание ПВХ в композиции, не только снижают цену полимерной смеси, но придают определенные свойства пластизолям и  изготовленным  из них покрытиям. При изготовлении пластизолей применяются каолин, мел, бариты. Они повышают вязкость  влияют на течение пасты при переработке, стабильность при хранении.

Для снижения вязкости пасты и улучшения ее стабильности применяют специальные поверхностно-активные вещества, например, производные этиленгликоля  (бутилцеллозольв), диэтиленгликоля (бутилкарбитол) в количестве 1-3 м.ч. и др.

Для повышения вязкости низковязких пластизолей  используются загустители, такие  как высокодисперсный кремнезем, аэросил, специальные бентониты, и дистеарат алюминия. Для получения прозрачных покрытий применяют органические загустители – полиакриловая кислота (карбопол, новеон) или сульфонат кальция.

Ниже приведены типовые рецептуры ПВХ-композиций для изготовления искусственных кож, представленные на сайте российской производственной компанией “RFA-ENGINEERING”, выпускающей композиции ПВХ различного назначения. 

Рецепт адгезионной пасты для промазки основы, масс. ч. на 100 масс. ч. ПВХ

Рецепты исходных композиций полимерного слоя отдельных видов винилискожи различного назначения каландровым способом, масс. ч.

Для снижения вязкости ПВХ-паст иногда в них вводят летучие органические разбавители и такие системы называют органзоль. Ориентировочный состав ПВХ-паст приведен ниже.

Состав ПВХ-паст, масс. ч. на 100 масс. ч. ПВХ

Особенностью производства винилискожи из пластизолей наносным способом является использование в качестве основного полимера эмульсионного пасто-образующего ПВХ. Примеры исходных композиций для получения ПВХ-покрытий винилискожи наносного способа производства приведены ниже.

Рецепт исходных композиций отдельных видов винилискожи наносного способа получения, масс. ч. на 100 масс. ч. ПВХ

Для растворения ПВХ в промышленности применяют циклогексанон, метилэтилкетон, этилацетат, в лабораторных условиях – хлорированные углеводороды, тетрагидрофуран и ацетон.

Смеси пластифицированного ПВХ с другими полимерами.

ПВХ с композициями термореактивного нитрильного каучука применялись для увеличения стойкости материала  к действию озона и растворителей еще с 1960-х годов. В 1983 году стал производиться первый порошковый невулканизирующийся нитрильный каучук, разработанный для модификации композиций ПВХ. С того времени на рынке появилось множество других нитрильных каучуков, включая и марки, предназначенные для применения в контакте с пищевыми продуктами и марки с улучшенной перерабатываемостью. Такие материалы являются пластификаторами ПВХ, которые придают этому полимеру необходимые каучукоподобные свойства.

Термопластичные смеси получаются в том случае, если преобладающим полимером является ПВХ, к которому добавляется нитрильный каучук, пластификаторы, такие как диоктилфталат (ДОФ), наполнители и стабилизаторы.

Качественно подобранные композиции смесей ПВХ и нитрильного каучука обладают гибкостью в условиях пониженных температур, а также хорошей прочностью на разрыв. Они обладают хорошей стойкостью к абразивному износу и остаточной деформацией при сжатии, а также низкой степенью набухания при погружении их в масла, нефть или топливо. Однако при нахождении их в этих средах длительное время из материалов экстрагируются жидкие пластификаторы, что приводит к усадке и увеличению твердости образцов.

Важными параметрами композиций, помимо соотношения содержания ПВХ и нитрильного каучука, являются содержание акрилонитрила и значения вязкости по Муни нитрильного каучука, а также величина молекулярной массы ПВХ. Обычно для получения однофазных гомогенных смесей  необходимо использовать нитрильные каучуки с оптимальным содержанием  акрилонитрила 40%.

Качественно изготовленные высокополярные композиции ПВХ и нитрильного каучука обладают превосходной стойкостью к действию масел и химических реагентов, превосходной абразивной стойкостью (износостойкостью) и хорошей конфекционной способностью как за счет применения клеевых соединений, так и за счет применения методов тепловой сварки,  сварки токами СВЧ или ультразвуковой сварки.   Такие смеси используются в тех случаях, когда необходимо обеспечить более высокую долговечность при условиях эксплуатации, чем долговечность обычного пластифицированного ПВХ.

В последние годы появились на рынке и другие виды термопластичных композиций на основе ПВХ:

 – эластомерные смеси поливинилхлорида и сополимера сложного полиэфира (СОПЭ);

– эластомерные смеси поливинилхлорида и полиуретана.

Такие композиции позволяют улучшить некоторые физико-химические характеристики ПВХ (прочность, износостойкость, пластоэластические свойства, морозостойкость, маслостойкость и др.), но за счет введения более дорогого полимера, они дороже и не получили широкого применения.

“Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций”

Авторский коллектив; Л.Е. Ветрова, к.х.н В.Ф. Ионова,  П.В. Таскаева, к.т.н. А.Т. Титаренко, к.т.н. В.П. Шпаков

Под общей редакцией  к.т.н. В.П. Шпакова

Вы можете:

Фотогалерея

Ао Ниирп

Разработка и совершенствование технологий получения ПВХ, который также называется поливинилхлоридом, уже в начале ХХ века позволила заменить данным изделием широкий спектр традиционных материалов. Сегодня трехбуквенная аббревиатура на слуху даже у людей, которые не связаны со строительством. Многие начинают интересоваться материалом, когда сталкиваются с ремонтом – так и возникает вопрос: “ПВХ – что это такое?” В глазах простого обывателя это и оконные рамы, и материалы для создания трубопроводов, и напольные покрытия, а также другие изделия, которые используются как в частном порядке, так и в промышленности. Благодаря прекрасным эксплуатационным качествам полимеров, пластиковые конструкции отличаются стойкостью к внешним воздействиям, высоким порогом истираемости и в целом долговечностью.

Состав и характеристики ПВХ

Свойства поливинилхлорида во многом соответствуют нефтепродуктам, из которых он и производится. В частности, его качества обусловлены внесением в состав различных модификаторов. Таким образом, отвечая на вопрос “ПВХ – что это такое?”, можно представить его как полимерный продукт, в рецептуре которого присутствуют специальные добавки. В готовом виде ПВХ способен выдерживать большие температурные перепады: от -50 до 60° С. Эксплуатационный срок полимеров достигает 20 лет. Кроме того, производители отмечают, что за эти годы поливинилхлорид не утрачивает своих первоначальных качеств.

Внешне товарный ПВХ – это белоснежный порошок. Он достаточно прочен, отличается высокими диэлектрическими свойствами и оптимальным уровнем полимеризации для изготовления стройматериалов различных форм. На языке специалистов ответ на вопрос “ПВХ – что это такое?” может даваться и в виде химического состава, включающего этилен с хлором и поваренной солью, а также красители, смазочные вещества и наполнители с пластификаторами.

Технологии производства

Готовый для промышленного использования полимер изготавливается из нефтехимических продуктов (хлорид натрия и этилен) в ходе процесса полимеризации. Современные рецептуры, на основе которых выпускается поливинилхлорид (ПВХ), требуют применения высококачественного оборудования и продуманных технологий, что, собственно, и позволяет предлагать потребителю уникальные по свойствам изделия.

Основой для производства ПВХ служит так называемая смола поливинилхлорида, которая формируется в ходе полимеризации. В результате происходит объединение молекул мономера и образование полимера. На данном этапе технологического развития производители практикуют три метода изготовления ПВХ:

• Блочная техника, которая предполагает полимеризацию в массе.
• Полимеризация эмульсионной основы.
• Полимеризация суспензионной основы.

Области применения ПВХ

Как уже отмечалось, в понимании обычного потребителя, который задается вопросом “ПВХ – что это такое?”, ответом выступают готовые для применения материалы. Спектр, который охватывает поливинилхлорид, поистине широк и разнообразен. В первую очередь это, несомненно, строительство, где особенно важны технико-физические свойства материала. Распространены искусственные полимерные изделия и в производстве игрушек. Несмотря на страхи многих потребителей относительно экологической чистоты, многоступенчатая обработка и новейшие технологии позволяют минимизировать токсичность ПВХ.

Поливинилхлорид в строительстве

Широкую славу материал приобрел благодаря пластиковым оконным рамам, перегородкам, элементам для мебели, напольным покрытиям и другим изделиям, которые сегодня успешно конкурируют с древесиной, металлом и стеклом. Отдельно на рынке представлены комплектующие для коммуникационных систем – в частности ПВХ-трубы ценятся строителями за практичность, надежность и долговечность. Канализационные системы, трубопроводы и смежные элементы из поливинилхлорида, хотя и уступают в прочности металлу, все же отличаются более высокой герметичностью и влагостойкостью.

Напольные покрытия из ПВХ

Не менее активно поливинилхлорид используют производители материалов для напольных покрытий. Стоит отметить, что полноценное применение искусственных изделий этой категории редко практикуется, но пленка ПВХ довольно успешно справляется с защитными функциями покрытий. В частности, ею обрабатывают ламинированные панели, что позволяет достичь высокого уровня стойкости перед воздействием влаги, химических веществ и механическими повреждениями.

Кроме этого, пленка используется как декоративный элемент, причем не только в производстве напольных древесных покрытий. Изготовители тех же пластиковых окон с помощью поливинилхлорида выполняют окрашивание стеклопакетов.

ПВХ в облицовке

Пожалуй, эту область применения можно поставить на один уровень по популярности с производством оконных профилей и труб. Высококачественные панели ПВХ демонстрируют лучшие качества полимерных изделий – огнеупорность, морозостойкость, тепло- и звукоизоляционные качества, а также привлекательный внешний вид. Разнообразные фактуры, реализуемые в элементах поливинилхлоридной облицовки, особенно выигрышно смотрятся в оформлении фасадов частных домов. Знаменитый блок-хаус является одним из самых востребованных способов облицовки коттеджей, обеспечивая оригинальный облик зданию.

Вместе с этим панели ПВХ не проигрывают аналогам в надежности и легкости установки. Производители комплектуют элементы различной фурнитурой, уголками и креплениями, которые упрощают монтаж и наделяют внешние покрытия функциональностью. О последнем качестве говорит и возможность сочетать панели с водосточными ПВХ-трубами посредством специальных крепежей.

ПВХ-ткань

Данная сфера применения поливинилхлорида не так известна широким массам, тем не менее заслуживает внимания. Ткань ПВХ, производство которой не предполагает включение токсичных веществ, используется для пошива униформы сотрудников на предприятиях, в изготовлении тентов и лодочных покрытий.

Ткань из поливинилхлорида отличается мягкой структурой, эластичностью и прочностью. В качестве спецодежды она препятствует воздействиям огня, воды, а также физическим повреждениям. По общим характеристикам тентовая ткань напоминает лодочную, но в ней отсутствует адгезивное покрытие. Данный материал рассчитан на использование в качестве навесов, укрывающих полотен, гидроизоляционных прослоек и т. д. Материал, предназначенный для лодок, представляет собой сетку, которая покрывается поливинилхлоридом. В сущности, это та же пленка ПВХ, которая обеспечивает высокую адгезию и воздухонепроницаемость.

Заключение

Применение композитов и полимеров в различных сферах производства, строительства и частного хозяйства уже доказало свою целесообразность. Эффективность внедрения поливинилхлорида ярко иллюстрируют ПВХ-трубы, оконные рамы, всевозможные покрытия и материалы для облицовки.

Обращая внимание на изделия из пластикатов, можно быть уверенным, что их эксплуатационные свойства не подведут и по крайней мере будут превосходить многие аналоги. Конечно, стоит дифференцировать продукцию из ПВХ по качеству: к примеру, материал европейского происхождения по своим технико-эксплуатационным характеристикам не имеет аналогов. С другой стороны, и российские компании постепенно осваивают производство поливинилхлорида, что в будущем обещает серьезное удешевление товаров столь перспективного сегмента.

Похожие статьи