Поливинил хлорид
| |
| |
| |
| Називи | |
|---|---|
| IUPAC назив
poli(1-hloroeten)[1]
| |
| Други називи
Полихлороетилен
| |
| Идентификација | |
| Абревијација | ПВЦ |
| ChEBI | |
| ChemSpider |
|
| ECHA InfoCard | 100.120.191 |
| КЕГГ[2] | |
| МеСХ | Полyвинyл+Цхлориде |
| Својства | |
| (C2H3Cl)n[3] | |
Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање материјала (на 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
| Референце инфокутије | |
| Елонгаја при прекиду | 20–40% |
|---|---|
| Тест зарезивања | 2–5 кЈ/м2 |
| Температура стакленог прелаза | 82 °Ц[4] |
| Тачка топљења | 100–260°Ц[4] |
| Ефективна топлота сагоревања | 17.95 МЈ/кг |
| Специфична топлота (ц) | 0.9 кЈ/(кг·К) |
| Апсорпција воде (АСТМ) | 0.04–0.4 |
| Напон диелектричног распада | 40 MV/м |
Поливинил хлорид (Поли(винил-хлорид, поли- + винил + хлорид; поливинилов хлорид, тзв. само „пластика”, или скраћено ПВЦ) је пластомерни материјал формиран од линеарних и разгранатих макромолекула опште формуле –(-ЦХ2-ЦХЦл-)н-.
Откриће
[уреди | уреди извор]Поливинил хлорид је случајно откривен барем два пута у 19. веку, први пут га је открио Хенри Виктор Регнаулт 1835. године, а други пут Еуген Бауманн 1872. године. Оба се пута полимер појавио као бела чврста материја унутар боца винил хлорида које су остављене на сунчевој светлости. У раном 20. веку руски хемичар Иван Остромисленски и Фритз Клатер из немачког хемијског трговачког друштва Гриесхеим-Електрон су покушали да користе поливинил хлорид у комерцијалним производима, али је крхки полимер узроковао неуспех било којег производа. Године 1926. Wалдо Семон и Б.Ф. Гоодрицх Цомпанy осмислили су метод ПВЦ пластицизирања мешајући га с различитим адитивима. Резултат је био флексибилнији и лакши за обраду материјал који је ускоро нашао мноштво облика комерцијалне примене.
Врсте
[уреди | уреди извор]Крути поли(винил-хлорид) је прозиран, тврд, жилав и тешко прерадив материјал; врло је отпоран на утицај атмосферских гасова, и има добра диелектрична својстава. Међутим, изразито је крт, што се отклања кополимеризацијом, нпр. с винил-ацетатом, а потом мешањем с другим полимерима, нпр. полиакрилатима.
Савитљиви поли(винил-хлорид) садржи 20 до 30% омекшивача (најчешће естара дикарбоксилних киселина, нпр. диоктил-фталата) и лако се прерађује. С повећањем удела омекшивача смањује се прекидна чврстоћа, модул еластичности и тачка остакљавања, а повећава се прекидно истезање и ударна жилавост, те се побољшавају свеукупна механичка својства при нижим температурама.
Пенасти поли(винил-хлорид) се користи у производњи вештачке коже (тзв. скаја), пресвлака за намештај и возила, у изради путних торби, итд.
Добијање и својства
[уреди | уреди извор]ПВЦ се већином производи поступком који се назива суспензиони поступак полимеризације. Суспензиона полимеризација је дисконтинуалан процес који се одвија у затвореном производном систему. Укапани винил-хлорид (мономер) диспергира се у деминерализованој води и полимеризује се помоћу иницијатора полимеризације уз додатак средства за одржавања стабилности суспензије. Реакција полимеризације започиње распадом иницијатора.
Добија се радикалном полимеризацијом винил-хлорида, најчешће у воденој суспензији, али и у маси, емулзији и раствору, при 50 до 70°Ц и притиску од 7-13 бара:
- Н Х2C=ЦХ-Цл --> [-Х2C-ЦХ(Цл)-]н
Својства ПВЦ материјала се могу мењати уградњом других мономера током полимеризације, нпр. винил-ацетата или винилиден-хлорида, а и додатком многобројних стабилизатора, омекшивача (пластификатора) и пунила. Познато више од стотину ПВЦ модификација са широком распоном својстава, од тврдога и жилавога до меканог и еластомерног материјала, међу којима су крути и савитљиви поли(винил-хлориди) две темељне врсте. Захваљујући широкој примени његова потрошња стално расте и данас је већа од 37 x 106 т.
Укупно трајање тог процеса је око 4 до 7 сати. Реакција се прекида при 85% претворе мономера у полимер додавањем инхибитора реакције у полимеризатор. Будући да је реакција полимеризације егзотермна, мора се одводити топлота да би се могла контролирати температура самог процеса. Топлота се одводи посредством плашта полимеризатора. Расхладни медији су вода (око 23°Ц) и потхлађена вода (око 5°Ц). Неизреаговани мономер се испаравањем одводи у засебан систем који се назива рекуперација, гдје се након компримовања претвара у течност и складишти како би се поновно могао користити у процесу. Водена суспензија ПВЦ-а се одводи даље у спремник за складиштење суспензије, а затим се уводи у колону за раздвајање, где се суспензији одузима мономер. Демономеризирана суспензија се складишти у спремницима суспензије одакле се одводи на центрифугирање, гдје се одваја већина воде из ПВЦ-а, док се остатак влаге (воде) уклања у ротационим сушилицама струјом врућег ваздуха. Осушени производ се циклонима одваја од ваздуха, потом се пребацује пнеуматским транспортом у силосе на складиштење као готов производ
У смислу прихода, ПВЦ је један од најврједнијих производа у хемијској индустрији. На свету је преко 50% произведеног ПВЦ материјала коришти у грађевинарству. Посљедњих неколико година ПВЦ је замењивао традиционалне грађевне материјале као што су дрво, бетон и глина у многим подручјима. Ипак је однедавно више подстиче кориштење обновљивих материјала, због забринутости за животну средину и због токсичних својстава ПВЦ материјала. ПВЦ се често се рециклира, и користи се број „3” као симбол рециклаже.
Прерађивање
[уреди | уреди извор]Поли(винил-хлорид) се највише прерађује екструдирањем и каландрирањем те ињекцијским пресовањем, продувавањем и вакуумским обликовањем.
Употреба и примена
[уреди | уреди извор]ПВЦ има многоструке примене, у првоме реду у грађевинарству за израду прозорских оквира, олука, ролета, тапета, поднога линолеума, одводних цевовода, итд.. Овај материјал има добра електрично-изолациона својстава па у електроиндустрији служи за израду кућишта, а понајвише за изолацију електричних каблова.
У великој мери се користи за производњу амбалаже (боца, амбалаже за лекове и козметику), а због мале пропусности за влагу и гасове употребљава се у облику фолија за паковање животних намирница. Такође се користи за израђивање медицинских помагала, ауто делова, играчака, намештаја, итд. У пиротехници се користи за давање, жутих, зелених и црвених боја.
Проблем у свету и токсичност
[уреди | уреди извор]Управо због своје раширености постаје један од великих еколошких проблема, чему доприноси и његова токсичност у свим фазама од производње, преко употребе до одлагања.
Нуспродукт производње ПВЦ материјала су диоксини - један од најтоксичнијих икад створених хемијских једињења. Већ у изузетно малим количинама узрокује туморе, болести ендокриних жлијезда, смањење имунитета, дијабетес, кожне проблеме, те угрожава репродуктивну способност. I друга токсична једињења, нуспродукти производње ПВЦ материјала, попут етилен дихлорида или винил хлорида, такође се налазе у издувним гасовима и отпадним водама испуштају у животну средину.
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ „полy(винyл цхлориде) (ЦХЕБИ:53243)”. ЦХЕБИ. Приступљено 2012-07-12.
- ^ Јоанне Wиxон; Доуглас Келл (2000). „Wебсите Ревиеw: Тхе Кyото Енцyцлопедиа оф Генес анд Геномес — КЕГГ”. Yеаст. 17 (1): 48—55. дои:10.1002/(СИЦИ)1097-0061(200004)17:1<48::АИД-YЕА2>3.0.ЦО;2-Х.
- ^ „Субстанце Детаилс ЦАС Регистрy Нумбер: 9002-86-2”. Цоммонцхемистрy. ЦАС. Приступљено 2012-07-12.
- ^ а б Wилкес, Цхарлес Е.; Суммерс, Јамес W.; Даниелс, Цхарлес Антхонy; Берард, Марк Т. (2005). ПВЦ Хандбоок. Хансер Верлаг. стр. 414. ИСБН 978-1-56990-379-7.
Литература
[уреди | уреди извор]- Технички лексикон, Лексикографски завод Мирослав Крлежа; главни уредник: Звонимир Јакобовић. Тискање довршено 21. просинца 2007.г., Националне и свеучилишне књижнице у Загребу под бројем 653717. ISBN 978-953-268-004-1, str. 666.
- Titow, W. (1984). PVC Technology. London: Elsevier Applied Science Publishers. ISBN 978-0-85334-249-6.
Spoljašnje veze
[уреди | уреди извор]
- The European PVC Portal (European Council of Vinyl Manufacturers)
- Polyvinyl Chloride International Chemical Safety Cards—CDC/NIOSH
- PVC4Pipes (Global PVC Pipe trade association)
- The guide of pvc window in France
- An introduction to vinyl
- The Vinyl Council of Canada
- US Vinyl Institute
- Resources for all UPVC windows in French
