- Lịch sử của polyvinyl clorua (PVC)
- Cấu tạo hóa học
- Tính chất
- Khả năng làm chậm cháy
- Độ bền
- Ổn định cơ học
- Xử lý và tạo khuôn
- Kháng hóa chất và dầu
- Tính chất
- Tỉ trọng
- Độ nóng chảy
- Phần trăm hấp thụ nước
- Các ứng dụng
- Người giới thiệu
Các polyvinyl clorua là một loại polymer có sử dụng công nghiệp bắt đầu phát triển tại các đầu thế kỷ XX, do trong số những thứ khác để chi phí thấp, độ bền, sức đề kháng và vật liệu cách nhiệt và điện của nó, trong số những lý do khác. Điều này đã cho phép nó thay thế kim loại trong nhiều ứng dụng và sử dụng.
Như tên của nó đã chỉ ra, nó bao gồm sự lặp lại của nhiều monome vinyl clorua, tạo thành một chuỗi polyme. Cả nguyên tử clo và vinyl đều lặp lại n lần trong polyme, đó là lý do tại sao nó còn có thể được gọi là polyvinyl clorua (PVC).
Ngoài ra, nó là một hợp chất có thể đúc, vì vậy nó có thể được sử dụng để xây dựng nhiều mảnh có hình dạng và kích thước khác nhau. PVC có khả năng chống ăn mòn chủ yếu do quá trình oxy hóa. Do đó, không có rủi ro khi tiếp xúc với môi trường.
Như một điểm tiêu cực, độ bền của PVC có thể là nguyên nhân của một vấn đề, bởi vì sự tích tụ chất thải của nó có thể là nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đã ảnh hưởng đến hành tinh trong vài năm.
Lịch sử của polyvinyl clorua (PVC)
Năm 1838, nhà vật lý và hóa học người Pháp Henry V. Regnault đã phát hiện ra polyvinyl clorua. Sau đó, nhà khoa học người Đức Eugen Baumann (1872) cho một chai vinyl clorua tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và quan sát thấy sự xuất hiện của một chất rắn màu trắng: đó là polyvinyl clorua.
Vào đầu thế kỷ 20, nhà khoa học người Nga Ivan Ostromislansky và nhà khoa học người Đức Frank Klatte của Công ty hóa chất Đức Griesheim-Elektron đã cố gắng tìm kiếm các ứng dụng thương mại cho polyvinyl clorua. Cuối cùng họ đã thất vọng, bởi vì đôi khi polyme cứng và những lần khác lại giòn.
Năm 1926, Waldo Semon, một nhà khoa học làm việc cho Công ty BF Goodrich ở Akron, Ohio, đã thành công trong việc tạo ra một loại nhựa dẻo, không thấm nước, chống cháy có khả năng liên kết với kim loại. Đây là mục tiêu mà công ty tìm kiếm và đây là lần đầu tiên sử dụng polyvinyl clorua trong công nghiệp.
Việc sản xuất polyme tăng cường trong Thế chiến thứ hai, vì nó được sử dụng trong lớp phủ của hệ thống dây điện của tàu chiến.
Cấu tạo hóa học
Hình ảnh trên minh họa chuỗi polyme của polyvinyl clorua. Các quả cầu màu đen tương ứng với các nguyên tử cacbon, các quả cầu màu trắng là các nguyên tử hydro và các quả cầu màu xanh lá cây là các nguyên tử clo.
Từ quan điểm này, chuỗi có hai bề mặt: một bề mặt của clo và một bề mặt của hydro. Sự sắp xếp ba chiều của nó dễ dàng hình dung nhất từ monome vinyl clorua và cách nó tạo liên kết với các monome khác để tạo ra chuỗi:
Ở đây, một chuỗi được tạo thành từ n đơn vị, được đặt trong dấu ngoặc đơn. Nguyên tử Cl hướng ra ngoài mặt phẳng (hình nêm đen), mặc dù nó cũng có thể hướng ra phía sau nó, như đã thấy với các quả cầu màu xanh lục. Các nguyên tử H hướng xuống dưới và có thể được nhìn thấy theo cùng một cách với cấu trúc polyme.
Mặc dù chuỗi chỉ có các liên kết đơn, nhưng chúng không thể quay tự do do sự cản trở không gian (không gian) của các nguyên tử Cl.
Tại sao? Vì chúng rất cồng kềnh và không có đủ không gian để xoay theo các hướng khác. Nếu làm vậy, chúng sẽ "va chạm" với các nguyên tử H lân cận.
Tính chất
Khả năng làm chậm cháy
Tính chất này là do sự hiện diện của clo. Nhiệt độ bắt cháy của PVC là 455 ° C, do đó nguy cơ cháy và bắt đầu hỏa hoạn thấp.
Ngoài ra, nhiệt do PVC thoát ra khi đốt cháy ít hơn do nó được tạo ra bởi polystyrene và polyethylene, hai trong số các vật liệu nhựa được sử dụng rộng rãi nhất.
Độ bền
Trong điều kiện bình thường, yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến độ bền của sản phẩm là khả năng chống oxi hóa.
PVC có các nguyên tử clo gắn vào các nguyên tử cacbon trong chuỗi của nó, điều này làm cho nó có khả năng chống oxy hóa cao hơn so với nhựa chỉ có nguyên tử cacbon và hydro trong cấu trúc của chúng.
Việc kiểm tra các ống PVC được chôn trong 35 năm, do Hiệp hội Ống & Lắp ráp PVC Nhật Bản thực hiện, cho thấy chúng không bị hư hỏng. Thậm chí sức mạnh của nó có thể so sánh với các loại ống PVC mới.
Ổn định cơ học
PVC là một vật liệu ổn định về mặt hóa học, ít thay đổi về cấu trúc phân tử và độ bền cơ học.
Nó là một vật liệu đàn hồi chuỗi dài, dễ bị biến dạng do tác dụng liên tục của ngoại lực. Tuy nhiên, độ biến dạng của nó thấp, vì nó có giới hạn trong tính linh động phân tử.
Xử lý và tạo khuôn
Quá trình xử lý vật liệu nhựa nhiệt dẻo phụ thuộc vào độ nhớt của nó khi nóng chảy hoặc nóng chảy. Trong điều kiện này, độ nhớt của PVC cao, tính chất của nó ít phụ thuộc vào nhiệt độ và nó ổn định. Vì lý do này, PVC có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm lớn và hình dạng thay đổi.
Kháng hóa chất và dầu
PVC có khả năng chống axit, kiềm và hầu hết các hợp chất vô cơ. PVC biến dạng hoặc hòa tan trong hydrocacbon thơm, xeton và ete mạch vòng, nhưng bền với các dung môi hữu cơ khác như hydrocacbon béo và hydrocacbon halogen hóa. Ngoài ra, khả năng chống dầu và mỡ của nó rất tốt.
Tính chất
Tỉ trọng
1,38 g / cm 3
Độ nóng chảy
Từ 100ºC đến 260ºC.
Phần trăm hấp thụ nước
0% trong 24 giờ
Do thành phần hóa học của nó, PVC có khả năng trộn với các số phức hợp trong quá trình sản xuất.
Sau đó, bằng cách thay đổi các chất hóa dẻo và phụ gia được sử dụng trong giai đoạn này, có thể thu được các loại PVC khác nhau với một loạt các đặc tính, chẳng hạn như tính mềm dẻo, độ đàn hồi, khả năng chống lại các tác động và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, trong số những loại khác.
Các ứng dụng
PVC là một vật liệu rẻ tiền và linh hoạt được sử dụng trong xây dựng, chăm sóc sức khỏe, điện tử, ô tô, đường ống, lớp phủ, túi máu, đầu dò nhựa, cách điện cáp, v.v.
Nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực xây dựng do sức mạnh của nó, khả năng chống oxy hóa, độ ẩm và mài mòn. PVC lý tưởng để ốp, làm khung cửa sổ, mái nhà và hàng rào.
Nó đặc biệt hữu ích trong việc xây dựng các đường ống, vì vật liệu này không bị ăn mòn và tỷ lệ vỡ chỉ bằng 1% so với các hệ thống kim loại nóng chảy.
Chịu được sự thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm, và có thể được sử dụng trong hệ thống dây điện cấu thành lớp phủ của nó.
PVC được sử dụng trong bao bì của các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như dragees, viên nang và các mặt hàng khác dùng trong y tế. Ngoài ra, túi ngân hàng máu được làm bằng PVC trong suốt.
Vì PVC có giá cả phải chăng, bền và không thấm nước nên nó rất lý tưởng cho áo mưa, ủng và rèm phòng tắm.
Người giới thiệu
- Wikipedia. (2018). Polyvinyl clorua. Được truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
- Các biên tập viên của Encyclopaedia Britannica. (2018). Polyvinyl clorua. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: britannica.com
- Arjen Sevenster. Lịch sử của PVC. Được lấy vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: pvc.org
- Arjen Sevenster. Tính chất vật lý của PVC. Được lấy vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: pvc.org
- Liên đoàn nhựa Anh. (2018). Polyvinyl clorua PVC. Được lấy vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: bpf.co.uk
- International Polymer Solutions Inc. Tính chất polyvinyl clorua (PVC). . Được lấy vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: ipolymer.com
- ChemicalSafetyFacts. (2018). Polyvinyl clorua. Được lấy vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: Chemicalsafetyfacts.org
- Paul Goyette. (2018). Ống nhựa. . Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: commons.wikimedia.org