Polyvinylchlorid (PVC) je jedním z nejpoužívanějších plastů na světě. Jeho celosvětové využití přesahuje 35 milionů tun ročně a poptávka stále roste, s průměrným ročním nárůstem o 5 %, přičemž rozvojové země vykazují ještě vyšší tempo růstu. V EU-28 se každoročně vyrobí přibližně 8 milionů tun výrobků z PVC, přičemž roční evropská spotřeba PVC pryskyřic činí 6,5 milionu tun, což představuje 15 % všech plastů používaných v Evropě.
Díky své výjimečné všestrannosti se PVC nachází v nekonečné řadě výrobků, které tak či onak zlepšují náš každodenní život. Používá se pro vše od stavebních profilů až po zdravotnické prostředky, od střešních fólií až po kreditní karty, od dětských hraček až po trubky pro vodu a plyn. Jen málo dalších materiálů je stejně všestranných nebo schopných splnit tak náročné požadavky. Tímto způsobem PVC podporuje tvořivost a inovace a každý den nabízí nové možnosti.
Proč používat PVC?
Jednoduše proto, že výrobky z PVC zvyšují bezpečnost, přinášejí pohodlí a radost a pomáhají chránit přírodní zdroje a bojovat proti změnám klimatu. Díky vynikajícímu poměru nákladů a výkonu umožňuje PVC všem příjemcům přístup k těmto zásadním výhodám.
Jak přispívá PVC k bezpečnějšímu světu?
Existuje mnoho důvodů, proč jsou PVC a bezpečnost neoddělitelné. Díky nepřekonatelným technickým vlastnostem je PVC nejpoužívanějším materiálem pro záchranné jednorázové zdravotnické přístroje. Například zdravotní trubice z PVC se nezakrývají a nerozkládají a lze je snadno sterilizovat. Díky vlastní požární odolnosti, kabely a vodiče opláštěné PVC zabraňují potenciálně smrtelným elektrickým haváriím. Dále je PVC silným materiálem. Používá-li se v automobilových součástech, PVC pomáhá snižovat riziko úrazu v případě nehody.
Jak pomáhá PVC zachovat přírodní zdroje a bojovat proti změně klimatu?
Protože PVC je vlastně nízkorozměrový materiál, který spotřebovává méně primární energie než mnoho jiných materiálů a je snadno recyklovatelný. Také většina výrobků z PVC je velmi dlouhá a vyžaduje minimální údržbu a opravy. Například životnost PVC vodovodních a odpadních potrubí je více než 100 let. A moderní automobily trvají již mnoho let jednoduše proto, že PVC chrání spodní stranu před vodou a korozí.
Estetika a všestrannost PVC
Vynikající funkční a environmentální vlastnosti nejsou v žádném případě to jediné, co PVC nabízí. Umělci používají PVC po mnoho desetiletí a PVC hraje významnou roli v kráse a estetice. V módě, nábytku a všem typu vnitřního a venkovního příslušenství PVC otevírá funkční a designové příležitosti, které jsou vizuálně nápadné a zásadně praktické.
Vlastnosti PVC
Polyvinylchlorid (PVC) je nehořlavý a může hořet na plameni a uhasit, když je mimo ohně; při pálení je plamen žlutý a spodní konec je zelený a vydává bílý kouř; při pálení se plast změkčí a vyzařuje štiplavou kyselou vůni. Pod ultrafialovým světlem produkuje tvrdý PVC světle modrou nebo fialovou bílou fluorescenci, zatímco měkký PVC produkuje modrou bílou fluorescenci. PVC je zřídka modifikován retardérem hoření a stabilizátor zinku vápníku je hlavní aditivum.
PVC má vlastnosti dobré chemické odolnosti, odolnosti proti požáru, odolnosti proti otěru, eliminace hluku, absorpce šoků, vynikající elektrické izolace, dobré mechanické vlastnosti, široký zdroj monomerů, nízkých nákladů na produkty atd. Hlavními nevýhodami jsou špatná tepelná stabilita, různé stupně degradace způsobené zahříváním a nízkou teplotou změkčení.
Elektrická izolační výkon PVC je dobrý a jeho výkon závisí na typu a množství různých přísad ve vzorci a na stavu vytápění.
Teplota objemování tuhého PVC je nižší než -50 °C a je měkká při 75-80 °C. Teplota skelného přechodu se mění s teplotou polymerace. Obecně se předpokládá, že teplota skelného přechodu je 80-85 °C. PVC degraduje a uvolní HCl, když je ve vzduchu vyšší než 150 °C. Pokud je vystaven 100 °C po dlouhou dobu, bude se degradovat bez přidání alkalického stabilizátoru; pokud přesáhne 180 °C, bude se rychle degradovat.
PVC se degraduje pod působením světla a jeho proces je podobný procesu tepelné degradace. Nejcitlivější délka světelné vlny PVC je 270-310 nm. Je odolný vůči nepolárním rozpouštědlům, jako je ropa a minerální olej. Výrobky bez změkčovadla jsou odolné vůči většině anorganických kyselin a alkalických látek a jsou poměrně stabilní vůči soli. Mohou se v některých ketonech, etherech, esterech a chlorovaných uhlovodících rozpustit nebo nabobtnat. Cyklohexanon a tetrahydrofuran jsou dobrá rozpouštědla a jsou nerozpustné ve vodě, alkoholu a benzínu. Absorpce vody PVC je menší než 0,5 %.
Zpracování PVC
PVC lze zpracovat řadou metod formování, jako je kalandrování, vytlačování, injekce, lisování foukáním atd.
- Při hnětení se PVC pryskyřice, změkčovadlo, stabilizátor, barvivo a další přísady v určitém poměru rovnoměrně mísí a poté se směs musí plastifikovat. Doba hnětení je 0,5-1,5 hodiny a teplota je 125-150 stupňů. Plastifikovaný plast lze přímo použít pro formování zpracování nebo plastifikovaný materiál může být vytáhnut a peletován. Technologie suchého míchání je energicky smíchat suchou PVC pryskyřici a absorbovat změkčovadlo při nižší teplotě, aby se získala suchá, zcela rozptýlená prášková směs.
- Teplota válcování je obvykle 145-170 stupňů a tloušťka filmu je 0,05-1,00 mm.
- Laminujte tenké listy o tloušťce asi 0,5 mm získané válcováním a poté je laminované. Procesní podmínky jsou: teplota horké desky 140-180 stupňů, tlak 2-10 MPa, čas 0,5-1 hodina.
- Je lepší používat volnou PVC pryskyřici pro vytlačování. Pro vytlačování tvrdých produktů je hnětená směs zahřívána na 120-180 stupňů, extrudována pod tlakem a granulována a poté zahřívána, aby se výrobky vytlačily do určitého tvaru; teplota vytlačovací teploty měkkých produktů by měla být při zvyšování obsahu změkčovadla přiměřeně snížena. Teplota topného sekce začíná od 130 stupňů do asi 170-180 stupňů v ústech, rychlost šroubu je 10-70 ot/min, poměr průměru šroubu je (15:1) - (24:1) a poměr komprese je (2:1) - (3:1).
- Je obtížné vstřikovat tuhé produkty PVC, takže se často používá volná PVC pryskyřice. Teplota předúpravy je 110 °C ± 10 °C a čas je 1-1,5 hodiny. Teplota vstřikování: 149-213 °C u tvrdých produktů; 160-196 °C pro měkké výrobky.
Kategorie PVC pryskyřic
Při výrobě PVC plachet se využívají práškové i pastové pryskyřice, kategorizované podle stupně polymerace (označované společností Formosa Plastics) jako S-60, S-65, S-70 a S-80. Nejčastěji používané jakosti jsou S-70 a S-80. Vyšší číslo stupně polymerace naznačuje větší molekulární polymeraci, což odpovídá lepším vlastnostem produktu - jako je lepší elasticita, vynikající odolnost vůči povětrnostním vlivům a vyšší odolnost proti oděru - ačkoli to také s sebou nese relativně vyšší náklady. Pro klíčové zákazníky společnosti LonaTarp v oblasti následných procesů, jako jsou výrobci plachet na nákladní automobily, krytů kontejnerů a venkovních markýz, musí jejich výrobky odolávat náročným podmínkám, jako je nepříznivé počasí, přeprava těžkých nákladů a časté nakládky/vykládky.
PVC-P (měkčené PVC)
PVC-P neboli měkčené PVC označuje PVC s molekulami změkčovadla vloženými mezi polymerní řetězce s obsahem změkčovadla 20 až 50 %. Písmeno P znamená plastifikovaný. Houževnatost a pružnost PVC-P se liší podle druhu změkčovadla. Migrace plastifikátoru z PVC-P po stárnutí může mít za následek zamlžení nebo křehnutí polymeru. Proto se v moderních aplikacích stále častěji používají polymerní změkčovadla, která vykazují mírnou tendenci k migraci. Při zpracování je důležité nepřekročit teplotu rozkladu materiálu, aby se zabránilo tvorbě HCl.
NETZSCH měření ukázala, že vlivem přídavku změkčovadla byla teplota skelného přechodu Tg -41 °C při 1. ohřevu a -39 °C při 2. ohřevu. Vyhodnocením výšek kroků (Δcp) byla získána hodnota přibližně 0,26 J/(g-K) v obou ohřevech. Stupeň gelovatění (G) v % se vypočítá z poměru Ha a celkové entalpie (Ha + Hb) vynásobené 100. V tomto případě vede toto vyhodnocení k výsledku 85,1 %.
Tabulka: Vlastnosti PVC-P (měkčené PVC)
| Vlastnost | Hodnota | Jednotka | Popis |
|---|---|---|---|
| Teplota přechodu skla | -50 až 80 | °C | |
| Teplota rozkladu | 290 až 315 / 460 až 475 | °C | |
| Youngův modul | 25 až 1600 | MPa | |
| Koeficient lineární tepelné roztažnosti | 60 až 120 *10-6 | /K | Změna délky materiálu v závislosti na teplotě. |
| Měrná tepelná kapacita (cp) | 0,8 až 0,9 | J/(g*K) | Podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty na jednotku hmotnosti. |
| Tepelná vodivost | 0,13 až 0,20 / 0,14 až 0,18 | W/(m*K) | Přenos energie (tepla) hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu. |
| Hustota | 1,16 až 1,35 | g/cm³ | Poměr mezi hmotností a objemem. |
| Morfologie | Amorfní termoplast | ||
| Obecné vlastnosti | Dobrá chemická odolnost, dobrá elektrická izolace, nízká absorpce vlhkosti | ||
| Zpracování | Vytlačování (hadice, kabely), kalandrování | ||
| Použití | Stavebnictví, hračky, nábytkářský průmysl, elektrotechnika, balení, zemědělství | ||
Monomer vinylchloridu (VCM) a bezpečnostní aspekty
Vinylchlorid (také nazývaný monomer vinylchloridu nebo VCM) je organochlorid se vzorcem H₂C=CHCl. Při pokojové teplotě a tlaku je to bezbarvý plyn se slabě sladkým zápachem.
Dopady na zdraví a bezpečnostní opatření:
- Lidé: Vdechování vysokých koncentrací způsobuje závratě, ospalost, bolesti hlavy a zhoršenou koordinaci.
- Oční kontakt: Vyjměte kontaktní čočky, pokud máte nasazené. Vyplachujte oči velkým množstvím vody po dobu alespoň 15 minut, občas zvedněte víčka.
- Kožní kontakt: Při svlékání kontaminovaného oděvu a obuvi důkladně oplachujte vodou po dobu alespoň 15 minut. Abyste zabránili statickému výboji nebo vznícení, namočte oděv před svlékáním vodou. Před opětovným použitím oděv a obuv důkladně vyperte.
- Inhalace: Přesuňte postiženého na čerstvý vzduch. Pokud je dýchání nepravidelné nebo se zastavilo, poskytněte umělé dýchání nebo kyslík vyškoleným personálem.
- Požití: Nevztahuje se (vinylchlorid je plyn).
- Ochrana dýchacích cest: Respirátory s čištěním vzduchu nebo s přívodem vzduchu (schválená norma) v závislosti na úrovni expozice.
Regulace vinylchloridu:
- EPA (Agentura pro ochranu životního prostředí): Reguluje vinylchlorid v pitné vodě, potravinách a vzduchu.
- FDA (Úřad pro kontrolu potravin a léčiv): Reguluje obsah vinylchloridu v různých plastech. Patří sem plasty, které přenášejí kapaliny, a plasty, které přicházejí do styku s potravinami.
- Bezpečná práce Austrálie: V současné době je osmihodinový časově vážený průměr (TWA) expoziční limit 13 miligramů vinylchloridu na metr krychlový vzduchu.
Společnost Chemwatch pomáhá tisícům organizací řídit chemickou bezpečnost.
tags: #namáčení #do #PVC #prášku #informace