Pvc поливинилхлорид что за материал

Что такое поливинилхлорид?

Одним из активно используемых газов является этилен, а окончательным этапом его переработки — поливинилхлорид, применение которого нашло себя практически во всех сферах. Полученные искусственным путем органические материалы высокопрочны, инертны ко многим агрессивным веществам и долговечны (срок распада составляет десятки лет).

Полимеризация винилхлорида проходит в несколько этапов, в результате чего образуется прозрачный гранулированный порошок, дисперсностью 100-200 мкм. Форма и размеры определяются способами получения. Сырье поставляется на производства, где дальнейшая технология определяет область применения ПВХ.

Применение поливинилхлорида в различных областях

Невозможно найти сферы жизнедеятельности, где бы ни использовался этот материал:

Преимущества и недостатки

Применение во всех сферах делает материал уникальным. После затвердевания он все равно обладает достаточной пластичностью, чтобы не разрушаться от статистических и динамических нагрузок.

Второе преимущество — облегченный вес. При плотности 1,4 г/см³ изделия из поливинилхлорида даже при небольшой толщине обладают повышенной прочностью. Поэтому все, что делают из ПВХ, отличается небольшим весом. Эта особенность позволяет экономить на транспортировке.

Поливинилхлорид — это пластик, который в зависимости от модифицирующих веществ способен менять свою пластичность в невероятных пределах. Как пример, можно привести пластик, используемый в автомобилестроении, и полиэтиленовые пакеты.

Еще одна сильная сторона – это возможность переработки вторсырья.

Отличные физико-химические показатели вещества, которые определяют также его широкие возможности, одновременно оказываются недостатками. В первую очередь это химическая стойкость получаемых материалов, способность не разрушаться в течение десятков лет. Изготовление одноразовых бытовых, промышленных, медицинских предметов способствует глобальному загрязнению планеты.

Безопасность для здоровья

ПВХ существует в разных видах и формах. За безопасность для здоровья отвечает наличие летучих веществ. Поливинилхлорид имеет структурное звено, в состав которого входит молекула хлора C2H3Cl. При дальнейшем производстве винилхлорида используются присадки, блокирующие выделение летучих веществ и переводящие структуру в инертное состояние.

Разработанные присадки, кроме специализированного назначения, подразделяются на пищевые и технические. Поэтому все, что делают из поливинилхлорида, также имеет свое назначение. Перед применением важно ознакомиться с видом пластика, информация указана непосредственно на изделии. Некоторые из них можно использовать только для хранения при холодных или комнатных температурах, другие – для нагревания до 100 °С.

Виды поливинилхлорида (классификация)

Сырьевой порошок имеет один состав, свойства и вид. Но очень отличаются мех. свойства и то, как выглядит поливинилхлорид в готовых изделиях. Окончательные параметры определяются веществами, присаживаемыми в поливинилхлорид, свойства при этом меняются в 2 направлениях:

При необходимости придать ПВХ особые свойства используют дополнительные технологии:

Химические и физические свойства

ПВХ как сырье представляет собой бесцветные гранулы. Химически стоек к щелочам, минеральным маслам, большому перечню кислот, спирту и органическим растворителям.

Активно демонстрирует свои физические свойства поливинилхлорид при повышении температуры. До 66 ºС он инертный, после повышения может деформироваться. Плавится при 100-260 ºС. Возгорание происходит:

Плотность материала – 1,34 г/см³. Насыпная плотность – 0,4-0,7 г/см³. Устойчив к УФ-лучам. При нагревании до 150 ºС разрушается, разлагаясь на хлористый водород и СО. Самым опасным является то, как горит поливинилхлорид, поскольку выделяемые при этом диоксины превышают по интенсивности действия синильной кислоты и цианистого калия.

Технические характеристики

Маркировка поливинилхлорида

При производстве поливинилхлорида химические свойства различаются в зависимости от этапа и метода получения. Визуально эластомеры могут не отличаться друг от друга, но при этом иметь разную степень опасности. Очень важно для ПВХ применение в строгом назначении, для чего используется маркировка непосредственно на самом изделии. Общее название полимера имеет аббревиатуру ПВХ, или английскую — PVC (поливинилхлорид).

Буква перед или после аббревиатуры указывает на добавление пластификаторов, обеспечивающих пластичность:

Пример расшифровки маркировки:

Критерии выбора

При выборе изделий нередко возникает вопрос, что лучше – полиуретан или поливинилхлорид. Каждый производитель основывает свое производство на определенных марках и типах материалов. Модификаций винилхлорида больше, чем полиуретана, и его стоимость гораздо ниже. В то же время основная масса поливинилхлорида вред представляет для окружающей среды и организма. Полиуретан отличается большей прочностью и износостойкостью, но не во всех технологиях его рационально использовать.

Внимание! Учитывая, что существующие модификации имеют большой разбег по степени опасности, необходимо четко следовать инструкции маркировки: для продуктов применять только пищевой пластик, не использовать одноразовую тару вторично, не нагревать, если она не предназначена для этого.

Чем можно заменить поливинилхлорид

Винилхлорид является простейшим хлорпроизводным этилена. Близкий аналог ПВХ — полиуретан. Он также является производной при переработке нефти, но его структурное звено включает более сложную уретановую группу. Благодаря этому полиуретан обладает высокой вязкостью структуры, что делает его более износостойким и прочным на растяжение. Если сравнивать полиуретан или поливинилхлорид, что лучше – нельзя сказать наверняка, поскольку это однотипные материалы с разными параметрами, которые определяют более узкое назначение.

Что касается пищевого материала – заменителей здесь достаточно. Это традиционные керамика, стекло, нержавейка.

Как правильно использовать поливинилхлорид

Независимо от того, что производят из поливинилхлорида, каждое изделие маркируется. Учитывая количество модификаций этого материала, не всегда безопасное их использование, необходимо знать, принимать во внимание маркировку и применять изделие строго по назначению. Особенно это касается пищевого, бытового и строительного пластика.

Производство поливинилхлорида

Как получают поливинилхлорид? Процесс состоит из нескольких этапов. Первый — это расщепление этилена и получение новой органической цепочки с элементом хлора. Мономером для получения поливинилхлорида является хлористый винил, который, в свою очередь, образуется при взаимодействии этанола и хлора (выделяется при расщеплении молекулы соли NaCl) при катализаторах. Завершающий — это полимеризация, при которой вещество принимает твердое состояние. Провести ее можно 3 методами:

Окончательные свойства придают компоненты, добавляемые в поливинилхлорид для получения:

Влияние поливинилхлорида на окружающую среду

Владея разноплановой информацией о таком материале, как поливинилхлорид: где используется, какими свойствами обладает, — не стоит забывать, что за последние 70 лет (с момента получения первого полимера) все увеличивающиеся объемы превращаются в глобальную проблему. Не решает ее и частичная переработка. Возможно, в будущем найдутся и другие способы утилизировать поливинилхлорид, вред для здоровья от которых будет минимизирован, но сегодня при производстве, а также повторном расщеплении пластика в атмосферу, выделяются сотни тонн диоксина и других канцерогенов. Даже при его малых концентрациях он вызывает необратимые реакции, в том числе на генетическом уровне.

Популярные производители

ОАО «Пласткард» — Волгоградская компания, предлагающая широкий выбор сырья. До 1990 года входила в одну группу с фирмой «Каустик», после чего переросла в самостоятельное предприятие, специализирующееся на изготовлении пищевых марок пластиков. Производственные мощности до 90 тыс. т в год.

ОАО «Сибур-Нефтехим» — расположено в Нижегородской области в г. Дзержинске. Крупнейшая холдинговая сеть, занимающаяся переработкой углеводородов. За счет использования прямых контрактов с нефтедобывающими компаниями и наличия собственного сырья способна влиять на ценообразование в регионе.

ОАО «Саянскхимпром» — г. Саянск. Первоначально завод специализировался на выпуске кабельного пластика, сегодня это самый крупный центр по производству суспензионного ПВХ.

ОАО «Каустик» — г. Волгоград. Специализируется на производстве большого сортамента химических веществ, в перечень которых входит и ПВХ.

ООО «Усольехимпром» — крупнейших химкомбинат Сибири и Д. Востока, основанный в 1938 году. Производит ПВХ методом диафрагменного электролиза.

Видео: Что такое вспененный ПВХ пластик

Источник

Физические и химические свойства поливинилхлорида

Поливинилхлорид (ПВС) – синтетический полимер, мономерное звено – молекула хлорида этилена. Формула поливинилхлорида: (-CH2-CCl-)n, где n – это степень полимеризации.

Физические и химические свойства поливинилхлорида

Физические свойства ПВХ:

Химические свойства ПВХ:

Получение поливинилхлорида

Как отмечалось ранее, мономерным звеном ПВХ является молекула хлорида этилена. Существует несколько основных методов синтеза ПВХ. Но 80% основного продукта получают способом «полимеризация в суспензии». Протекание этой реакции возможно благодаря тому, что винилхлорид не растворятся в воде.

Как все происходит? Сырье – винилхлорид, под давлением через трубочку диспергируют в реактор, заполненным водой. Получаются микрокапельки плавающие в воде. Затем смесь подогревают до необходимой температуры и вводят суспензию органического пероксида, который является инициатором реакции.

Реакция протекает с выделением тепла и соляной кислоты. Чтобы избежать протекания обратной реакции, которая все «разрушит», в систему вводят специальный стабилизатор. Он покрывает образовавшиеся частички защитной пленкой. Далее отделают частички от жидкости при помощи сита или центрифуги.

Разновидности поливинилхлорида

Выше расписан наиболее популярный способ получения поливинилхлорида, но существуют еще другие, например эмульсированный. В зависимости от метода получения поливинилхлорида, определяются и его свойства.

Так, суспензионный ПВХ обладает сравнительно узким молекулярно-массовым распределением, малой степенью разветвлённости молекул, отличается большей степенью чистоты. Для данного вида характерны высокие диэлектрические свойства, низкое водопоглощение, повышенная свето – и термостойкость.

Эмульсированный же образец имеет широкое молекулярно-массовое распределение, большое число примесей, характеризуется более худшими диэлектрическими показателями, низкой свето- и термостабильностью. Но при этом для него характерно более высокое водопоглощение.

Также существуют разновидности поливинилхлорида по пластичности:

Применение поливинилхлорида

ПВХ в медицине

Уже более полувека поливинилхлорид успешно применятся в медицине, причем уровень потребления данного материала с каждым годом только увеличивается.

Почему ПВХ стал так популярен в медицинской области? Потому что возникла необходимость заменить хрупкие стеклянные предметы, которые необходимо стерилизовать, на что-то более прочное и удобное в использовании. После долгих поисков возникла идея использовать ПВХ материалы для изготовлений «подмены». Поливинилхлорид для этих целей подошел очень хорошо, благодаря своим свойствам, и главным образом, химической стабильности. Товары, полученные из ПВХ, могут легко стерилизоваться, безопасны при использовании внутри человеческого тела, отвечают нормам по стойкости – не трескаются, не лопаются, не протекают. Здравоохранительная область, приняла материалы, полученные из поливинилхлорида, только после прохождения огромного количества тестов и полного убеждения в их безопасности для человека.

ПВХ в автомобилестроении

Еще одна не менее популярная область использования поливинилхлорида – это автомобилестроение. В данной сфере ПВХ применяется для производства покрытий, уплотняющих и изоляционных материалов, отделки салона.

Применение поливинилхлоридных материалов сделало современный транспорт не только более красивым, но и легким, и безопасным. ПВХ и другие применяемые полимеры, заменившие ранее используемые металлические детали, сделали транспорт более лёгким, снизив затраты на топливо. Поливинилхлорид используется для производства подушек безопасности, защитных накладок – всего того, что спасает пассажиров от травм.

ПВХ в строительстве

Поливинилхлорид используется и в строительстве. Его качества, такие как: механическая прочность, износостойкость, устойчивость к коррозии, погодным перепадам, химическому и ультрафиолетовому воздействию делают его просто незаменимым. Более того ПВХ огнеупорный материал – это свойство повышает пожарную безопасность объектов, построенных с использованием поливинилхлорида.

ПВХ не проводит электричество.

Какой самый распространённый пример использование ПВХ в строительстве? Конечно же, пластиковые окна. Из ПВХ изготавливают оконные профили, материалы для декоративной отделки и т.п.

ПВХ в других областях

Крепкий, износостойки поливинилхлорид применяется еще в одной области – в производстве детских игрушек. Куклы, мячи, любимые детками утята для ванн, надувные круги и много другое.

Если мы посмотрим вокруг себя, то обнаружим, что банковские карты выполнены из поливинилхлорида, мебель для дачи – из жёсткого ПВХ, напольные покрытия – из гибкого ПВХ.

Упаковка – это отдельная сфера использования поливинилхлорида. Упаковка для зубной пасты, шампуня, крема, корпус сотового телефона и т.п.

На долю упаковки идет следующее распределение:

Недостатки поливинилхлорида

Можно выделить лишь один небольшой недостаток, присущий поливинилхлориду – при длительно нахождении на солнце может произойти фотодеструкция. В следствие чего материал станет хрупким и потеряет свою эластичность. Но как же из него делают оконные профили, спросите вы? Данный недостаток устраняется введением светопоглащающих красителей, которые теряют цвет сами, не давая лучам взаимодействовать с ПВХ.

Безопасность использования поливинилхлорида

Поливинилхлорид – слаботоксичное вещество. При разложении могут образовываться продукты, вызывающие раздражение дыхательных путей. Осевшая пыли ПВХ пожароопасна.

Каждый наверно слышал байки, о том, что ПВХ окна вредны, они убивают, отправляют людей. Но давайте вспомним о том моменте, что из поливинилхлоридных материалов производят кучу всего для медицины и что здравоохранение провело множество тестов прежде, чем убедилось в безопасности применяемых вещей. Так почему тогда, окна, выполненные из такого же материала, что и катетер, установленные в вене больного окажутся опасными? Тут все просто, окна могут быть опасными, они могут выделять вредные вещества, если выполнены из некачественных материалов, дешёвых, токсичных. Поэтому, материалы для отделки дома нужно закупать в сертифицированных организациях, а не где «дешевле», тогда и боятся не чего. Медицинский же персонал не покупает в дешёвых интернет-магазинах перчатки и маски, они обращаются к надежным поставщикам, производителям.

Источник

ПВХ вреден или нет — разбираемся в составе материалов

Дешевый и долговечный — две основные причины, по которым продукция из поливинилхлорида прочно вошла в нашу жизнь. Никому и в голову сегодня не придет налить ребенку в школу воды в стеклянную бутылку или поставить в квартире деревянные окна. И если пластиковые бутылки не бьются, как и окна ПВХ, которые еще и спасают от щелей и кропотливого ухода за рамами, то есть продукция, которую можно было бы заменить другими материалами. Упаковка, трубы, напольные покрытия, виниловые обои, пленочные натяжные потолки, стеновые панели, игрушки — объемы мирового производства этих изделий из ПВХ просто огромны.

Сначала мы заменили паркетные полы линолеумом, потом деревянные игрушки и окна пластиковыми, сейчас побеленные потолки в жилых помещениях люди меняют на ПВХ и радуются красоте. Казалось бы, все классно, материалы служат долго, стоят недорого, не боятся воды и бытовой химии. Но почему в европейских странах все больше местных властей ограничивают или вовсе стараются отказаться от товаров из поливинилхлорида? В дома, отели, больницы и рестораны там укладывают паркет, окрашивают стены и используют безопасные потолки. Все таки ПВХ вреден или нет, разбираемся в составе и исследованиях.

Фото из открытых источников

Что такое ПВХ?

Материал поливинилхлорид представляет собой порошок, в соотношении 43 к 57% состоящий из этилена и связанного хлора. Если материал начинает разлагаться, то он меняет цвет. Чтобы не допустить этого в ПВХ добавляют стабилизаторы (чаще из соединений свинца). Для придания морозостойкости и большей пластичности обязательно добавляют пластификаторы — фталаты, эфиры фталевой и фосфорной кислот.

Сырье для производства стеновых панелей, линолеума, натяжных потолков, игрушек, искусственной кожи содержит до 50% пластификаторов (фталатов, трикрезилфосфатов и т.д.). Состав конечного продукта может содержать и канцерогены.

Химики и скептики скажут, что опасен лишь газ винилхлорид, а при полимеризации он безвреден. Однако уже давно доказано, что добавки могут выделяться в воздух.

Отметим, что видов пластика на сегодняшний день много, ПВХ маркируется цифрой 3 в знаке со стрелками.

Чем опасен материал?

Безвредным является только чистый поливинилхлорид, но в таком виде он хрупкий и гигроскопичный, поэтому для производства товаров его наполняют добавками. Но и чистый ПВХ при тлении, горении и разложении представляет серьезную угрозу здоровью и жизни человека, состоянию окружающей среды.

Чем вредны добавки?

Фталаты и тяжелые металлы могут выделяться непосредственно в процессе использования изделий.

Попадая в организм, фталаты вызывают поражения печени и почек, бесплодие, онкологические заболевания, действуют на иммунную и нервную системы. Фталатные пластификаторы DEHP, DOP запрещены к использованию в принципе, но есть и разрешенные DOA, DINP, DNOP, DIDP.

Большинство европейских производителей напольных покрытий из ПВХ рекомендуют свою продукцию именно как безопасную. Они заменили тяжелый металл свинец цинком, дешевые пигментные частицы дорогими, ведут контроль качества на всех этапах производства и получили сертификаты безопасности по эмиссии фталатов и других вредных веществ в атмосферу.

Итак, безопасная для применения в быту продукция, содержащая ПВХ стоит дорого. Только и ее нагревать не советуют! Температура выше +60˚С провоцирует усиление выделения винилхлорида и тяжелых металлов (например, когда виниловая плитка греется от батареи или системы “теплый пол”, или от солнца на закрытой лоджии с южной стороны дома).

Вред для всего живого

Конечно, мало кого в России волнуют вопросы экологии, но производство и утилизация ПВХ губительны для окружающей среды. В процессе производства сырье нагревают, что приводит к разложению вещества. В результате выделяется диоксин, хлористый водород, тяжелые металлы.

При переработке путем сжигания в атмосферу попадает диоксин, распространяющийся на тысячи километров от источника.

Закапывание в землю — тоже не лучший выход, вредные вещества попадают в подземные воды. Химическая переработка PVC в России также еще не получила распространения ввиду затратности и технических сложностей.

И что же теперь от всего из ПВХ отказаться?

Изменить многое не в наших силах. Пикеты и митинги не помогают повлиять на выбросы от заводов и ТЭЦ, не уберут с дорог старые автомобили, отравляющие города. Но создать микроэкологию в своем жилье мы можем. Да, придется заморочиться и серьезно вложиться, но тут выбор за каждым человеком.

Многие переезжают от плохого воздуха в загородные дома, но при этом устанавливают туда ПВХ-потолки, стелят линолеум и клеят виниловые обои. Выглядит странно. Когда есть в продаже безопасные тканевые натяжные потолки, декоративная краска и штукатурка, бумажные обои, пробковые стеновые панели, полы из дерева, пробки, керамики и т.д.

Если все же вам не обойтись, например, без кварц-виниловых полов, удостоверьтесь в качестве приобретаемой продукции. Запросите сертификаты у продавца, почитайте отзывы.

Наши эксперты всегда готовы рассказать о напольных и настенных покрытиях, предоставить сертификаты, подобрать безопасное покрытие под ваш бюджет.

С пожеланиями здоровья, команда “Пол в доме”.

Автор статьи Алёна Самкова, эксперт по ПВХ покрытиям

Статья основана на исследованиях поливинилхлорида и изделий с его добавлением, информации Greenpeace, изучении состава и сертификации отделочных материалов на основе ПВХ

Источник

Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия

Оглавление

Краткая история открытия и промышленного освоения ПВХ

Впервые белый порошок винилхлорида описал французский ученый Анри Виктор Реньо. Это произошло в 1835 году. Похоже, открытие произошло случайно: содержимое оставленной на подоконнике пробирки под действием солнечных лучей вступило в реакцию полимеризации, в результате чего был получен известный нам сегодня поливинилхлорид. Однако, в тот момент Реньо ограничился только описанием полученного вещества.

Более подробными исследованиями полимера занимались немецкие и французские ученые в 1872 и 1878 годах, однако и тогда до промышленного выпуска дело не дошло. Дело сдвинулось с мертвой точки в 1912–1913 годах, когда работник немецкой химической компании «Грайсхайн» Фриц Клатте не только провел исследование свойств вещества, детально разобрался, что такое ПВХ, но и запатентовал первую технологию его производства.

После этого в 1926 году американским химиком Уалдо Лонсбери Семоном был изобретен способ улучшения эластичности вещества, открывший прямую дорогу к началу промышленного синтеза поливинилхлорида.

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:

Получение ПВХ предполагает прохождение нескольких этапов химических преобразований:

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.

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:

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

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:

Основные свойства PVC-S:

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.

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.

Основные свойства поливинилхлоридов

Чтобы разобраться с областью применения пластика, следует узнать все о ПВХ: это какой материал по физико-химическим и эксплуатационным свойствам.
Общие свойства:

Средняя плотность ПВХ составляет 1,34 г/см3. Насыпная плотность колеблется от 0,4 до 0,7 г/см3.

Нельзя не упомянуть о том, что значительные объемы потребления ПВХ в мире серьезно влияют на окружающую среду:

Область применения

ПВХ – это универсальный материал, используемый во многих отраслях хозяйствования:

Кроме того, жесткие виды пластика используются в производстве мебели, спортивной экипировки, а более мягкие – для изготовления сумок, обуви, одежды и других бытовых товаров.

Смотрите также по теме «Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия»:

Источник