Поливинилхлорид
ПВХ получают блочной (ПВХ-М), суспензионной (ПВХ-С) и эмульсионной (ПВХ-Е) полимеризацией. Его химическая формула:
[-СН2-СНС1-]n.
Это аморфный термопласт с ММ = 40-150 тыс. ПВХ резко полидисперсен. Температура плавления ПВХ составляет 165-170 °С, однако при нагревании свыше 135 °С в нем начинаются процессы деструкции, сопровождающиеся отщеплением атомарного хлора с последующим образованием хлористого водорода, вызывающего интенсивную деструкцию макроцепей.
Разложение полимера сопровождается изменением его цвета от «слоновой кости» до вишнево-коричневого. Для предотвращения этого явления в ПВХ вводят комплекс стабилизаторов, из которых наиболее известны соединения свинца (оксиды, фосфиды, карбонаты), соли жирных кислот, меламин, производные мочевины.
В то же время большое содержание хлора делает ПВХ самозатухающим.
ПВХ выпускается в виде порошков, гранул и пластизолей.
В зависимости от степени пластификации ПВХ производится в виде винипласта и пластиката.
Винипласт — жесткий, практически не пластифицированный ПВХ, содержащий стабилизаторы и смазывающие добавки. При правильном подборе комплексов стабилизаторов температура деструкции поднимается до 180—220 °С, что допускает его переработку из расплава. Винипласт обладает высокими физическими свойствами (табл. 7), что делает его конструкционным материалом, широко применяемым в машиностроении и в строительстве (трубы, погонаж, фитинги, стеклопакеты и др.).
Таблица 7
Физические свойства винипласта и пластиката [2]
|
Свойства
|
Винипласт
|
Пластикат
|
|
Плотность, кг/м:!
|
1380-1400
|
1100-1300
|
|
Разрушающее напряжение. МПа. при: растяжении изгибе
|
35-65 100-120
|
10-13
|
|
Относительное удлинение при разрыве, %
|
10-50
|
100-250
|
|
Ударная вязкость, кДж/м2
|
10-50
|
—
|
|
Твердость по Бринеллю, МПа
|
130-160
|
1-6
|
|
Теплостойкость по Мартенсу. °С
|
65-70
|
—
|
|
Морозостойкость, °С
|
До -10
|
До -50
|
|
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц
|
3,1-3,4
|
—
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц
|
0.015-0.020
|
0,05-0,10
|
|
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом•М
|
1014-1015
|
1010-1013
|
Винипласт имеет хорошую светостойкость, сваривается и склеивается. Нетоксичность ПВХ до 80 °С позволяет применять его в пищевой промышленности и медицине.
Пластикат представляет собой ПВХ, содержащий до 50 % пластификатора (фталаты, себацинаты, трикрезилфосфат и другие), что существенно облегчает его переработку в изделия и расширяет диапазон практического использования (пленки, шланги, искусственная кожа, линолеум, клеенки и др.). Пластикзты морозостойки (табл. 7).
В марке ПВХ цифрами показывается значение константы Фикентчера, которая характеризует его ММ, группу насыпной плотности и, если это необходимо, остаток на сите № 0063. Буквы после цифры указывают на рекомендуемую область применения (М — в мягкие изделия, Ж — в жесткие, С — средневязкие пасты). Например, ПВХ-6358 Ж означает: С — суспензионный, значение константы Фикентчера-3, группа насыпной плотности 5, то есть 0,45-0,60 г/см3, остаток на сите 8 %, рекомендуется для производства жестких изделий.