POLIVINILKLORID: POVIJEST, STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2025

Polivinil klorid je polimer čija je industrijska primjena počela razvijati na početku dvadesetog stoljeća, zahvaljujući između ostalog svoje niske cijene, trajnosti, otpornosti i njegovu toplinsku i električnu izolaciju, među ostalim razlozima. To mu je omogućilo istiskivanje metala u brojnim primjenama i uporabi.

Kao što mu ime govori, sastoji se od ponavljanja mnogih monomera vinil-klorida, tvoreći polimerni lanac. I klori i vinilni atomi ponavljaju se n puta u polimeru, pa se može nazvati i polivinilkloridom (PVC).

Osim toga, to je spoj koji se može oblikovati, pa se može koristiti za izradu brojnih komada različitih oblika i veličina. PVC je otporan na koroziju uglavnom zbog oksidacije. Stoga nema opasnosti od izlaganja okolišu.

Kao negativna točka, trajnost PVC-a može biti uzrok problema, jer nakupljanje njegovog otpada može pridonijeti onečišćenju okoliša koje je toliko godina utjecalo na planet.

Povijest polivinil klorida (PVC)

1838. francuski fizičar i kemičar Henry V. Regnault otkrio je polivinil klorid. Kasnije je njemački znanstvenik Eugen Baumann (1872) izložio bocu vinil klorida sunčevoj svjetlosti i opazio pojavu krutog bijelog materijala: to je polivinilklorid.

Početkom 20. stoljeća ruski znanstvenik Ivan Ostromislansky i njemački znanstvenik Frank Klatte iz Njemačke kemijske kompanije Griesheim-Elektron pokušali su pronaći komercijalne aplikacije za polivinil klorid. Završili su frustrirano, jer je ponekad polimer bio krut, a drugi put krut.

Godine 1926. Waldo Semon, znanstvenik koji je radio za kompaniju BF Goodrich u Akronu u Ohiju, uspio je stvoriti fleksibilnu, vodootpornu, vatrootpornu plastiku koja se može vezati za metal. To je bio cilj koji je tvrtka težila, a to je bila prva industrijska upotreba polivinilklorida.

Proizvodnja polimera intenzivirala se tijekom Drugog svjetskog rata, jer se koristio za oblaganje ožičenja ratnih brodova.

Kemijska struktura

Gornja slika prikazuje polimerni lanac polivinilklorida. Crne kuglice odgovaraju atomima ugljika, bijele atomima vodika, a zelene atomima klora.

Iz ove perspektive, lanac ima dvije površine: jednu od klora i jednu od vodika. Njegov trodimenzionalni raspored najlakše je predočiti iz monomera vinilklorida, kao i način na koji formira veze s drugim monomerima kako bi stvorio lanac:

Ovdje se niz sastoji od n jedinica koje su zatvorene u zagradama. Atom Cl pokazuje iz ravnine (crni klin), iako se može pokazati i iza njega, kao što se vidi i zelenim sferama. H-atomi su usmjereni prema dolje i mogu se vidjeti na isti način s polimernom strukturom.

Iako lanac ima samo jednostruke veze, oni se ne mogu slobodno okretati zbog stericnih (prostornih) zastoja u C-atomima.

Zašto? Jer su vrlo glomazni i nemaju dovoljno prostora da se okreću u drugim smjerovima. Da su to učinili, "udarili" bi sa susjednim H atomima.

Svojstva

Sposobnost suzbijanja vatre

Ovo svojstvo je zbog prisutnosti klora. Temperatura paljenja od PVC-a je 455 ° C, tako da je rizik od paljenja i pokretanja požara nizak.

Pored toga, toplina koju PVC izbacuje prilikom sagorijevanja manja je jer ga proizvodi polistiren i polietilen, dva od najčešće korištenih plastičnih materijala.

Izdržljivost

U normalnim uvjetima, faktor koji najviše utječe na trajnost proizvoda je njegova otpornost na oksidaciju.

PVC ima atome klora vezane na ugljenike u svojim lancima, što ga čini otpornijim na oksidaciju od plastike koja u svojoj strukturi ima samo atome ugljika i vodika.

Ispitivanje PVC cijevi ukopanih 35 godina, koje je provelo japansko Udruženje za cijevi i montaže PVC-a, nije pokazalo nikakvo pogoršanje. Čak je i njegova snaga usporediva s novim PVC cijevima.

Mehanička stabilnost

PVC je kemijski stabilan materijal koji pokazuje male promjene u svojoj molekularnoj strukturi i mehaničkoj čvrstoći.

To je viskoelastični materijal s dugim lancem, podložan deformacijama kontinuiranom primjenom vanjske sile. Međutim, njegova deformacija je mala, budući da predstavlja ograničenje u njegovoj molekularnoj pokretljivosti.

Obrada i mogućnost obrade

Obrada termoplastičnog materijala ovisi o njegovoj viskoznosti kada se topi ili topi. Pod tim je uvjetima viskoznost PVC-a visoka, njegovo ponašanje malo ovisi o temperaturi i stabilno je. Iz tog razloga, PVC se može koristiti za proizvodnju velikih proizvoda i različitih oblika.

Otpornost na kemikalije i ulja

PVC je otporan na kiseline, lužine i gotovo sve anorganske spojeve. PVC se deformira ili otapa u aromatskim ugljikovodicima, ketonima i cikličkim eterima, ali je otporan na druga organska otapala poput alifatskih ugljikovodika i halogeniranih ugljikovodika. Također, dobra je i njegova otpornost na ulja i masti.

Svojstva

Gustoća

1,38 g / cm ³

Talište

Između 100 ° C i 260 ° C.

Postotak apsorpcije vode

0% u 24 sata

Zbog svog kemijskog sastava, PVC se može miješati sa složenim brojevima tijekom proizvodnje.

Zatim, mijenjanjem plastifikatora i aditiva koji se koriste u ovoj fazi, mogu se dobiti različite vrste PVC-a s različitim svojstvima, poput fleksibilnosti, elastičnosti, otpornosti na utjecaje i sprečavanja rasta bakterija, između ostalog.

Prijave

PVC je jeftin i svestran materijal koji se koristi u građevinarstvu, zdravstvu, elektronici, automobilima, cijevima, prevlakama, vrećicama krvi, plastičnim sondama, izolaciji kabela itd.

Koristi se u mnogim aspektima gradnje zbog svoje čvrstoće, otpornosti na oksidaciju, vlagu i abraziju. PVC je idealan za oblaganje, za prozorske okvire, krovove i ograde.

Posebno je korisno u konstrukciji cijevi, budući da ovaj materijal ne podnosi koroziju, a stopa puknuća mu je samo 1% od stope metalnih sustava.

Iznosi promjene temperature i vlage i može se koristiti u ožičenju koje čine njegov sloj.

PVC se koristi u pakiranju različitih proizvoda, poput dražeja, kapsula i drugih predmeta za medicinsku upotrebu. Također, vrećice za banke krvi izrađene su od prozirnog PVC-a.

Budući da je PVC dostupan, izdržljiv i vodootporan, idealan je za kabanice, čizme i zavjese za tuširanje.

Reference

1. Wikipedia. (2018.). Polivinil klorid. Preuzeto 1. svibnja 2018. s: en.wikipedia.org
2. Urednici Encyclopaedia Britannica. (2018.). Polivinil klorid. Preuzeto 1. svibnja 2018. s: britannica.com
3. Arjen Sevenster. Povijest PVC-a. Preuzeto 1. svibnja 2018. s: pvc.org
4. Arjen Sevenster. Fizička svojstva PVC-a. Preuzeto 1. svibnja 2018. s: pvc.org
5. Britanska federacija plastike. (2018.). Polivinilklorid PVC. Preuzeto 1. svibnja 2018. s: bpf.co.uk
6. International Polymer Solutions Inc. Svojstva polivinilklorida (PVC)., Preuzeto 1. svibnja 2018. s: ipolymer.com
7. ChemicalSafetyFacts. (2018.). Polivinil klorid. Preuzeto 1. svibnja 2018. s: chemicalsafetyfacts.org
8. Paul Goyette. (2018.). Plastične cijevi., Preuzeto 1. svibnja 2018. s: commons.wikimedia.org