Что такое поливинилхлорид?

Применение ПВХ в изготовлении товаров для дома

Материал ПВХ применяется сейчас повсеместно. Самая распространенная область его использования, несомненно, строительство. Однако этот материал нередко берут в основу, или в качестве дополнения, для изготовления игрушек, сантехнических приборов и труб, а также окон, дверей и даже некоторой мебели.

Двери из ПВХ

Чтобы понять, что такое ПВХ материал для дверей, нужно ознакомиться с его особенностями.

Пленка поливинилхлорида, которая применяется для оклейки дверей, имеет следующие преимущества:

• Двери, покрытые ПВХ материалом, хорошо переносят механическое внешнее воздействие.
• Поливинилхлорид защищает все внутренние слои дверей от попадания влаги.
• Пленка, применяемая для оклейки двери, не теряет цвет при попадании прямых солнечных лучей. Также солнце не вызывает на поверхности ПВХ пузырей и подобных деформаций.
• Материал при изготовлении проходит несколько этапов антибактериальной обработки, благодаря чему не является возбудителем вредных микроорганизмов и не размножает их.
• Из-за перепадов температур и влажности воздуха двери из ПВХ не теряют форму.
• Некоторое время поливинилхлорид способен задерживать пламя при пожаре.
• Материал является экологически чистым даже при высоких температурах и имеет длительный срок эксплуатации.
• За такой дверью просто ухаживать и она имеет невысокую стоимость.

Есть у дверей из ПВХ и минусы:

• Невысокие звукоизоляционные свойства. Однако они зависят не только от ПВХ, а в большей степени от внутренних наполнителей двери.
• Если использовать дверь длительное время в плохих условиях, возможно отслоение кромочной части. Также такой исход возможен в случае с некачественным материалом.

Поскольку двери из ПВХ устойчивы к влаге, их часто ставят в проемах санузлов, например в ванной комнате.

Кухни из ПВХ

Многим интересно, что такое ПВХ материал для кухни. Он представляет собой тонкую гибкую пленку, которой покрывают плотные материалы с помощью клеевой основы и пресса. Стоимость мебели, изготовленной по такому шаблону, невысока, поэтому она весьма популярна.

Кухня с фасадом из ПВХ

К преимуществам кухни из ПВХ можно отнести:

• Невысокую стоимость;
• Широкий спектр цветов;
• Разнообразие текстурных покрытий и вариантов фрезеровки;
• Материал стойкий к ударам и подобным внешним воздействиям;
• За мебелью, обклеенной пленкой ПВХ, легко ухаживать.

К недостаткам кухни из ПВХ можно отнести:

• Плохую переносимость высокой температуры (больше семидесяти градусов тепла опасны для ПВХ).
• Невозможность реставрации мебели при механических или температурных повреждений. Если материал потерял свой вид и форму, подкрашивать его бесполезно.
• При попадании прямых солнечных лучей материал со временем побледнеет.

Использование ПВХ в других сферах

Применение ПВХ материала в строительной сфере настолько широко, что затрагивает практически каждую сферу этой деятельности. Например, материал используют для изготовления труб, напольных покрытий, окон, перегородок, мебельной фурнитуры, облицовки, а также применяют в качестве ткани, например для перчаток и подобной рабочей одежды.

О панелях ПВХ можно посмотреть на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Сфера применения

Поливинилхлорид давно не вызывает вопроса: «что это такое?», потому что из него в свое время изготавливались «прабабушки» CD-дисков – грампластинки. Даже 70 лет назад этот материал был не так распространен, как сейчас.

Примечательно, что существуют полимеры, превосходящие его по разным параметрам, но это не значит, что производство винила прекратится. Наоборот, оно постепенно увеличивается, причем постоянно придумываются новые формулы, что существенно расширяет сферу применения.

Например, если в состав сырья для ПВХ ввести большое количество хлора, то в итоге получится пластмасса, способная выдержать сверхвысокие температуры, а это значит, что такой материал можно будет использовать там, где раньше его применение было невозможным. Что такое ПВХ сегодня? Это трубы (канализационные, водопроводные, вентиляционные), окна и двери, отделочные материалы, предметы, используемые в быту (посуда, обувь, игрушки) и многое другое.

ПВХ в медицине и автомобилестроении

Там, где можно использовать винил, не нужны резина или стекло, потому что из этого материала изготавливается целый перечень приспособлений, которыми ежедневно пользуется медперсонал каждого учреждения здравоохранения. Это:

• катетеры;
• стерильные резервуары;
• трубки;
• упаковочные материалы;
• медицинское оборудование;
• маски, перчатки, бахилы;
• хирургические шины.

Положительные свойства поливинилхлорида способствуют его использованию в медицине, потому что этот материал не оказывает никакого влияния на биохимические жидкости, он химически инертен и не вступает в реакции с другими веществами. Это позволяет создавать медицинские «расходники», и преимущественно, однократного применения.

В каждом автомобиле есть поливинилхлоридные элементы: уплотнители, изоляция, приборная панель, отделка салона и пр. Но и это еще не все, ведь и экстерьер практически любого авто теперь украшается тюнинговыми деталями, в число которых входят щитки, дефлекторы, спойлеры, обвес, рейлинги, молдинги и многое другое. Благодаря тому, что плотность ПВХ и соответственно, его масса не такая большая, как у стекла и металла, автопроизводителям удалось значительно снизить вес автомобиля и его стоимость.

ПВХ в строительстве и отделке интерьеров

Оконные и дверные конструкции из дерева постепенно выходят из обихода, равно как и металлические трубы. На смену им пришли аналоги из ПВХ, которые легко монтируются, что объясняется не только конструкционными особенностями изделий, но и наличием разнообразной фурнитуры. Неудивительно, что теперь поливинилхлорид является одним из основных строительно-отделочных материалов, так как он имеет по-настоящему выдающиеся физические свойства: устойчивость к влаге, малый вес, гибкость, эластичность, долговечность. Кроме того, полихлорвинил является прекрасным имитатором, благодаря чему он способен заменить собой более дорогостоящие материалы.

Поливинилхлорид в роли основы для напольных покрытий редко находит применение. Поэтому чаще всего он используется для создания пленки из ПВХ, благодаря которой можно придать ламинату или линолеуму высокие эксплуатационные свойства: стойкость к механическим повреждениям, влаге и химическим веществам. Примечательно, что ПВХ пленка может быть использована для декорирования любых поверхностей.

Что такое конструкции ПВХ (оконные профили, панели, блок-хаус и пр.), знают все, особенно владельцы частных домов. Подобные изделия отличаются морозостойкостью, приемлемыми тепло- и звукоизоляционными характеристиками и как ни странно, огнеупорностью. Дело в том, что температура плавления ПВХ составляет 1200 С, и он не горит «синим пламенем», а только плавится. К примеру, если оставить на подоконнике из поливинилхлорида зажженную сигарету, то пожара не случится, потому что он будет не гореть, а плавиться, не образуя пламени.

Поливинилхлорид применяется для создания искусственной ткани и кожи, из которых шьется одежда, чехлы для мебели, тенты, навесы и пр. Также из ПВХ изготавливаются вещи, которыми ежедневно пользуется любой человек. К примеру, это банковские карты, перчатки, мебель, посуда, игрушки, спортивный инвентарь, упаковка и пр. Особым спросом изделия из ПВХ пользуются у рыбаков и туристов, специально для которых изготавливаются ПВХ лодки и непромокаемая обувь.

Горение и растворение пластмасс

Полиэтилентерафталат (ПЭТ). Прочный, жёсткий, теплостойкий материал. Тонет в воде. Горит коптящим пламенем, при этом размягчается без течения, самозатухающий, то есть при удалении из зоны горения затухает. Запах резкий.

Полиэтилен. Все виды полиэтилена очень хорошо горят ярким, синеватым пламенем без копоти, с запахом парафина. При этом образуются потеки и капли.

Полиэтилен плавает на поверхности воды и не растворяется в большинстве органических растворителей. По этой причине и из-за своего поверхностного натяжения детали из полиэтилена невозможно склеить. 

Полипропилен. При внесении в пламя, полипропилен горит ярко светящимся пламенем. Горение аналогично горению полиэтилена, то есть при горении образуются потеки полимера, запах более острый, похож на запах жженой резины или сургуча. Если коснуться расплава спичкой, то можно вытянуть длинную нить.

В органических растворителях при комнатной температуре практически не растворяется, лишь незначительно набухает. По этой причине плохо склеивается. Он плавает в воде.

Полистирол. При сгибании полоски полистирола, она легко гнется с появлением белой зоны, потом резко ломается с характерным треском. Горит ярким, сильно коптящим пламенем, с хлопьями и паутинками копоти. Запах сладковатый.

Полистирол хорошо растворяется в органических растворителях (ацетон, бензол), четыреххлористом углероде и хладонах (в дихлоэтане). Тонет в воде.

Поливинилхлорид (ПВХ). Эластичен. Трудногорючий, самозатухающий, то есть при удалении из зоны огня тухнет. При горении сильно коптит, в основании пламени можно наблюдать яркое голубовато-зеленое свечение.

Очень резкий, острый запах дыма с примесью хлора, поэтому продукты горения очень  токсичны. При сгорании образуется черное, углеподобное вещество. Тонет в воде.

Растворяется в хладонах и полиэфирах (дихлорэтан, хлороформ), набухает в бензине и ацетоне.

Полиакрилат (органическое стекло). Прозрачный, хрупкий материал. Горит синевато-светящимся коптящим пламенем с легким потрескиванием. У дыма острый фруктовый запах (эфира).

Легко растворяется в дихлорэтане и ацетоне, что используется для его склеивания. Тонет в воде.

Полиамид (ПА). Очень прочный пластик, который относят к инженерным, конструкционным материалам. Горит голубоватым пламенем. При горении разбухает, коптит, “пшикает”, образует горящие потеки. Дым с легкоузнаваемым запахом паленого волоса, перьев. Застывшие капли очень твердые и хрупкие. Тонет в воде.

Полиуретан. Очень гибкий и эластичный материал (при комнатной температуре). На морозе – хрупок. Горит коптящим, светящимся пламенем, с едким запахом. У основания пламя голубое. При горении образуются горящие капли-потеки. После остывания эти капли – липкое, жирное на ощупь вещество. Тонет в воде.

Пластик АВС. Все свойства по горению аналогичны полистиролу, только к сладковатому запаху стирола примешивается едкая нота. Легко спутать с ударопрочным полистиролом, но отличается от него более высокой жесткостью, которую можно почувствовать при сгибании.

В отличие от полистирола практически не растворяется в хладонах и бензине, может только немного разбухнуть. Тонет в воде.

Фторопласт. Не горюч, при сильном нагревании обугливается с выделением очень едкого запаха. Категорически запрещен для контакта с пищевыми продуктами, потому что запах можно почувствовать и без нагрева.

Плохо растворяется в органических растворителях, может набухнуть.

Поликарбонат. Прозрачный высокопрочный пластик все шире используется для теплиц, остановочных павильонов и рекламных конструкций (особенно сотовый). Стоек к ударам, но легко царапается. Самозатухающий, то есть при удалении из пламени тухнет. При горении появляется сладковатый цветочный запах.

Размягчается в бензине, ацетоне и в большинстве органических растворителях.Тонет в воде.

Полиацеталь. Плотный, прочный, “скользкий” пластик с очень едким запахом при горении и переработке. Есть группа негорючих ацеталей с антипиренами.

Виды поливинилхлорида

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

1. Винпласт — с высокими механическими показателями, используется как конструкционный материал.
2. Пластикат — пластичный в высокой степени, применяется для изоляции, покрытия и отделки поверхностей.

При необходимости придать ПВХ особые свойства используют дополнительные технологии:

1. Свойства наполненного ПВХ повторяют технологию армирования, где в качестве основы берется другой материал (ткань, стекловолокно), а ПВХ выполняет защитную функцию.
2. Вспененный поливинилхлорид характеризуется меньшей прочностью и массой за счет образования микропор. Также повышаются узкоспециализированные свойства материала: негорючесть, пластичность, антибактериальность. Существует 2 способа получения вспененной структуры: газовый и химический.

Маркировка

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:

• PVC-P; FPVC; PVC-F — пластифицированный.
• CPV-R; PVC-U; RVPC — не пластифицированный.
• HMW PVC — высокомолекулярный.

Пример расшифровки маркировки:

• РЕТ — маркировка одноразового пластика, предназначенного для питьевой воды.
• HDPE — прочный полиэтилен, используется для хранения синтетических неагрессивных средств.
• PVC — пищевой пластик, из него изготавливают пищевую пленку, тару для хранения. Дополнительно может маркироваться цифровым индексом.
• LDPE — пищевой пластик, не предназначен для длительного хранения.
• РР — пищевой пластик для хранения при температуре не выше комнатной.
• PS — может использоваться как пищевой и технический, но опасен при нагревании.
• 0 — маркировка применяется для технических видов пластика.

Цифровое обозначение видов пластмасс

Для удобства переработчиков Ассоциация переработчиков пластмасс (Plastics Industry Trade Association) в 1988 представило систему идентификационных кодов (RIC). В 2010 году был разработан международный стандарт ASTM D 7611, в котором маркировочное число заключалось в треугольник из стрелок, а в 2013 году были внесены изменения, которые заменили треугольник из стрелок четким равносторонним треугольником с цифрой внутри. Это можно увидеть на донышке посуды и упаковки. Иногда рядом с ними обозначен и тип пластмассы.

Необходимо знать, что эти стандарты разрабатывались в первую очередь для переработчиков пластмасс и одним из принципов разработки является: “Сделать код незаметным на момент покупки, чтобы он не повлиял на решение о покупке”. Так что потребителю иногда придется тщательно осмотреть упаковку для поиска кода.

Большинство пластиковых упаковок производится из шести видов пластмасс: полиэтилентерефталат (PET); полиэтилен высокой плотности (ПЭВП); поливинилхлорид (ПВХ или винил); полиэтилен низкой плотности (ПЭНП); (РР) и полистирол (PS).

Поэтому стандартом каждому виду было назначено одно число от от 1 до 6. Цифра 7 означает “другой материал” и означает, что данный продукт изготовлен из материала не из основного списка. Это сделано по требованиям законодательства некоторых стран, чтобы все упаковки были промаркированы.

Цифра 1. Это полиэтилентерефталат, PET или PET(Ф). Применяется для изготовления тары, волокон либо пленки. Изначально разрабатывался для производства волокон и производства как технических, так и бытовых тканей (флис). Но по мере совершенствования технологии полимеризации все шире применяется для пищевой упаковки.

Цифра 2. Полиэтилен низкого давления высокой плотности, HDPE. Из него делают упаковочные пакеты, термоусадочную пленку.

Цифра 3. Поливинилхлорид (ПВХ), PVC. В основном для производства линолеума и пластиковsх окон. Для применения пищевой упаковки его использование запрещено, хотя зачастую вкладыши для крышекна бутылок именно из него.

Цифра 4. Полиэтилен высокого давления низкой плотности, LDPE. Для изготовления упаковочной тары, парниковой пленки, труб и игрушек.

Цифра 5. Полипропилен PP широко используется для пищевой упаковки по причине его полной химической инертности и термостойкости. Он находит применение при производстве одноразовых шприцев, катетеров, одноразовой посуды для горячих блюд, бытовых приборов. Его можно обрабатывать паром и кипятить, поэтому из него изготавливают трубы для горячего водоснабжения.

Цифра 6. Полистирол PS. Одноразовая посуда, стаканчики под йогурт, внутренняя обшивка и начинка холодильников. Вспенивание специальных марок полистирола пентаном позволяет получать пенополистирол, изоляционный материал.

Цифра 7. Прочие материалы, например многослойные фольгированные упаковки для молока и соков, сочетающие бумагу, фольгу и полимеры. Сравнительно недавно эту группу пополнил хлорированный полиэтилен CPE. Эти материалы практически не поддаются вторичной переработке.

Есть аппаратные виды исследований, например, инфракрасная спектроскопия. Ну а если под рукой приборов нет, то можно воспользоваться  быстрыми и несложными методами.

Ведь пластики разных видов:

• горят по-разному,
• запах при их горении разный,
• растворители на них действуют по-разному,
• при погружении в воду тоже ведут себя по разному.

Именно на этой разности и основаны основные методы самостоятельного определения вида пластика.

Пластифицированный (мягкий) поливинилхлорид (ПВХ-П)

Форма поставки, переработка

ооооПластификаторы

о

3. Винилхлорид: сополимеры и смеси

Что такое ПВХ

ПВХ – это химическое соединение искусственного происхождения, полимер, имеющий несколько названий: поливинилхлорид, полихлорвинил, винил, виннол, сумилит, вестолит.

Сырьем для производства данного материала служит продукт нефтехимии – этилен, а также множество других компонентов: поваренная соль, хлор, красители, пластификаторы, наполнители и даже жироподобные вещества.

Существует несколько технологий изготовления ПВХ, но все они подразумевают использование сложного оборудования. В ходе процесса полимеризации (молекулы мономера объединяются и образуют полимер) из исходного сырья формируется основа – поливинилхлоридная смола. Получение поливинилхлорида – процесс, состоящий из нескольких операций:

1. Из раствора поваренной соли методом электролиза выделяют свободный хлор.
2. Хлор и продукт переработки нефти – этилен соединяют, в итоге образуется дихлорид этилена, являющийся сырьём для изготовления винилхлорида.
3. Путем полимеризации (суспензионной, эмульсионной, блочной) винилхлорида образуется поливинилхлорид, применение которого очень широко.

Температура горения ПВХ составляет 1200 градусов С. Процесс сопровождается активным выделением хлористого водорода, окиси углерода и канцерогенов, опасных для человека.

Структура и форма полихлорвинила меняется под воздействием высоких температур, только ученые считают, что материал не горит, а разлагается. Поливинилхлорид может стойко выдержать температурное воздействие до 700 С, а при «минусе» (ниже -150 С) он становится хрупким, но не настолько, чтобы саморазрушиться.

Химические и физические свойства поливинилхлорида зависят от технологии производства и сферы применения материала, но общими для всех видов ПВХ являются:

1. Незначительная температура длительной эксплуатации (порядка 600 С).
2. Химическая инертность (нерастворимость в воде, спирте, органических растворителях).
3. Устойчивость к агрессивным средам (влажность, резкие температурные перепады, воздействие солей, кислот, масел, щелочей).
4. Неподверженность гниению.
5. Высокие прочностные характеристики (средняя плотность ПВХ – 1,4 г/см3).
6. Устойчивость к воздействию ультрафиолета.
7. Низкая токопроводность.

Поливинилхлорид растворяется в бензоле, тетрагидрофуране, диметилформамиде, ацетоне, циклогексаноне.

Изделия из ПВХ пользуются спросом, потому что они дешевы, имеют достойный внешний вид, долговечны. ПВХ плохо горит на воздухе и имеет широкий спектр применения, потому что при производстве путем ввода в состав модификаторов, пластификаторов и различных наполнителей можно придать материалу требуемые характеристики.

Взять, к примеру, винилпласт, из которого изготавливают тару, трубы и пр. Его производство подразумевает использование таких дополнительных компонентов, как:

• эластомеры (необходимы для повышения ударной вязкости);
• цвето- и термостабилизаторы (предназначены для того, чтобы материал мог сопротивляться воздействию ультрафиолета и иметь более высокую температуру эксплуатации);
• воски и парафины (повышают текучесть).