Polyvinyl clorua

Mục từ "PVC" dẫn đến bài này. Xin đọc về các nghĩa khác tại PVC (định hướng).

Polyvinyl clorua
Tỉ trọng	1380 kg/m3
Modun đàn hồi (E)	2900-3300 MPa
Độ bền kéo(σt)	50-80 MPa
Độ giãn dài giới hạn	20-40%
Độ dai va đập	2-5 kJ/m²
Nhiệt độ thủy tinh hóa	87 °C
Nhiệt độ nóng chảy	80 °C
Nhiệt độ hóa mềm Vicat B1	85 °C
Hệ số truyền nhiệt (λ)	0.16 W/(m·K)
Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy	17.95 MJ/kg
Hệ số giãn nở nhiệt (α)	8 10-5/K
Nhiệt dung riêng (c)	0.9 kJ/(kg·K)
Độ thấm nước (ASTM)	0.04-0.4
Giá	0.5-1.25 €/kg
1 Thông tin về nhiệt độ đo tại tải trọng 10kN.

Polyvinyl clorua

Phản ứng trùng hợp PVC

Polyvinylclorua (viết tắt và thường gọi là PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinylclorua.

Lịch sử của PVC

Polyvinyl clorua (PVC) có lịch sử phát triển hơn 100 năm qua. Năm 1835 lần đầu tiên Henri Regnault đã tổng hợp được vinylclorua, nguyên liệu chính để tạo nên PVC. Polyvinyl clorua được quan sát thấy lần đầu tiên 1872 bởi Baumann khi phơi ống nghiệm chứa vinylclorua dưới ánh sáng mặt trời, sản phẩm tạo ra có dạng bột màu trắng và bản chất hóa học của nó chưa được xác định. Các nghiên cứu về sự tạo thành PVC đầy đủ hơn đã được công bố vào năm 1912 do Iwan Ostromislensky (Nga) và Fritz Klatte (Đức) nghiên cứu độc lập. Tuy nhiên polyme mới này vẫn không được ứng dụng và không được chú ý quan tâm nhiều, bởi tính kém ổn định, cứng và rất khó gia công. Cuối thế kỷ 19, các sản phẩm như axetylen và clo đang trong tình trạng khủng hoảng thừa, việc có thể sản xuất được PVC từ các nguyên liệu này là một giải pháp rất hữu hiệu. Năm 1926, khi tiến sỹ Waldo Semon vô tình phát hiện ra chất hoá dẻo cho PVC, đây mới là một bước đột phá đầu tiên để khắc phục nhược điểm khi gia công cho PVC, sau đó là các nghiên cứu về chất ổn định cho PVC. Đến năm 1933, nhiều dạng PVC đã được tổng hợp ở Mỹ và Đức nhưng phải đến năm 1937, PVC mới được sản xuất trên quy mô công nghiệp hoàn chỉnh tại Đức và sau đó là ở Mỹ [].

Tính chất vật lý

PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng nhạt. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền phù (PVC.S - PVC Suspension) và nhũ tương (PVC.E - PVC Emulsion). PVC.S có kích thước hạt lớn từ 20 - 150 micron. PVC.E nhũ tương có độ mịn cao.

PVC không độc, nó chỉ độc bởi phụ gia, monome VC còn dư, và khi gia công chế tạo sản phẩm do sự tách thoát HCl ... PVC chịu va đập kém. Để tăng cường tính va đập cho PVC thường dùng chủ yếu các chất sau: MBS, ABS, CPE, EVA với tỉ lệ từ 5 - 15%. PVC là loại vật liệu cách điện tốt, các vật liệu cách điện từ PVC thường sử dụng thêm các chất hóa dẻo tạo cho PVC này có tính mềm dẻo cao hơn, dai và dễ gia công hơn.

Tỉ trọng của PVC vào khoảng từ 1,25 đến 1,46 g/cm³ (nhựa chìm trong nước), cao hơn so với một số loại nhựa khác như PE, PP, EVA (nhựa nổi trong nước)... Một trong những tính chất quan trọng của PVC là độ đa phân tán về khối lượng phân tử và đại lượng này tăng theo sự tăng mức độ biến đổi. Khối lượng phân tử trung bình được tính toán theo sự phụ thuộc của độ nhớt đặc trưng và khối lượng phân tử []:

η = 2,4.105.M0,77 (dung môi xyclohecxanon, 25 oC)
η = 0,03.M0,67  (dung môi dicloetan, 25 oC)

Trong thực tế, khối lượng phân tử của PVC thường được đặc trưng bởi hằng số Phicken KΦ = 1000.k, trong đó k được xác định từ phương trình:

log η = c {75 k²)/(1+1,5kc) +k}

Trong đó : η là độ nhớt tương đối ở 25 ^oC ; c – nồng độ PVC (thường là 0,5 hoặc 1g trong 100 ml dung môi xyclohecxanon hoặc dicloetan). Hằng số KΦ ít phụ thuộc vào nhiệt độ nhưng phụ thuộc mạnh vào bản chất của dung môi. Mối quan hệ giữa KΦ và độ nhớt của dung dịch PVC 5% trong xyclohecxanol ở 20 ^oC được thể hiện trên hình.

• Hinh-k-value.JPG

  Sự phụ thuộc của độ nhớt tương đối và hằng số K

Mối quan hệ giữa hằng số Phicken K và độ nhớt của dung dịch PVC 5% trong xyclohecxanon ở 20 oC [].

Phân loại PVC

PVC cứng

PVC cứng là PVC có thành phần chủ yếu là bột PVC, chất ổn định nhiệt, chất bôi trơn, chất phụ gia...(không có chất hóa dẻo). Hỗn hợp của chúng được trộn trong máy trộn, sau đó được làm nhuyễn trong máy đùn, máy cán, ở nhiệt độ 160 - 180^oC.

PVC cứng được dùng làm ống dẫn nước, xăng dầu và khí ở nhiệt độ không quá 60^o, các thiết bị thông gió, dùng bọc các kim loại làm việc trong môi trường ăn mòn.

Tính chât	Giá trị, đơn vị đo
Khối lượng riêng	1,25 - 1,46 g/cm3
Giới hạn bền kéo đứt	500 - 700 kg/cm2
Giới hạn bền uốn	800 - 1200 kg/cm2
Giới hạn bền nén	800 - 1600 kg/cm2
Môđun đàn hồi	4000 - 10.000 kg/cm2
Độ dãn dài khi đứt	10 - 25%
Hệ số giãn nở dài	0,00006 - 0,00007
Độ dẫn nhiệt	3,8 - 4.10-4 cal/cm.s.0C
Điện áp đánh thủng	15-35 kV/cm
Hằng số điện môi (60Hz, 30 oC)	3,54
Điện trở suất	10^15 Ohm.cm

Úng dụng

Tạo màng

Màng uPVCđược tạo ra nhờ quá trình cán. Màng nhựa uPVC mềm hơn ống nhựa uPVC là nhờ thêm vào các chất phụ gia làm đứt gãy một phần các liên kết trong mạch Cacbon của PVC. Chất phụ gia chính dùng để làm mềm nhựa PVC là dầu DOP hoặc S52. Màng uPVC sau khi được cán ra sẽ được cắt dán thành các sản phẩm: áo mưa, bọc tập kẹp hồ sơ văn phòng ...

PVC cứng (uPVC)

Nhựa uPVC khác với các loại nhựa thông thường, uPVC là một Polyvinyl Chlorua chưa được nhựa hoá gồm các thành phần:

+ Polymers Arylic -> tạo sự bền chắc, chiu va đập mạnh.

+ Nhóm chất ổn định -> giúp nhựa chịu được tác động của nhiệt và tia cực tím.

+ Chất sáp -> dùng trong quá trình tạo hình, cho thanh Profile có bề mặt nhẵn bóng.

Thanh Profile gồm bột nhựa PVC cùng các chất phụ gia được đưa vào máy trộn để tạo hỗn hợp PVC. Sau đó, hỗn hợp được đưa vào hệ thống máy đùn. Tại đây máy sẽ gia nhiệt và định hình tạo khuôn dạng các thanh Profile. Trước đó, theo các thông số của thanh Profile được nhập vào hệ thống máy tính. Hệ thống sẽ tự động tính toán khối lượng nguyên liệu cùng lượng bột màu cần thiết trong nguyên liệu để tạo thanh profile theo yêu cầu chuẩn.

Thanh Profile có cấu trúc dạng hộp, được chia thành nhiều khoang trống có chức năng cách âm, cách nhiệt, được lắp lõi thép gia cường để tăng khả năng chiu lực cho kết cấu cửa. Khoan trống đáp ứng tính kinh tế, giảm thiểu trọng lượng đến mức đa và đảm bảo sự bền vững trên mức an tòan.

Nhựa uPVC (unplastisize PVC) là loại nhựa chịu nhiệt cao, có khả năng chống cháy tới 1000 độ C. Thời gian chịu đựng được nhiệt nóng chảy chỉ trong vòng 30 phút. Thanh nhựa uPVC chỉ nóng chảy ra chứ không bắt cháy. Ngoài ra, uPVC là loại thanh nhựa có các tính năng khác như: Không bị ôxy hóa, không bị co ngót, không bị biến dạng theo thời gian. Loại thanh nhựa uPVC cao cấp sẽ được phủ 1 lớp hóa chất chống trầy xướt và tạo ra độ bóng trên bề mặt thanh nhựa uPVC này.

Các ứng dụng của thanh nhựa chịu nhiệt uPVC là dùng làm ra các dòng sản phẩm cửa nhựa lõi thép cao cấp. Dòng sản phẩm uPVC gồm có cửa sổ, cửa đi, vách ngăn PVC, hàng rào nhựa bao quanh biệt thự hoặc nhà phố.

Tham khảo

duoc san xuat boi cong ty co phan dich vu va thuong mai Hung Long