Chia sẻ:
Lịch sử polyvinyl clorua, cấu trúc hóa học, tính chất và công dụng
các polyvinyl clorua Nó là một loại polymer có công dụng công nghiệp bắt đầu phát triển từ đầu thế kỷ 20, do các khía cạnh khác do giá thành thấp, độ bền, khả năng chống chịu và khả năng cách nhiệt và điện của nó, trong số các lý do khác. Điều này đã cho phép nó thay thế kim loại trong nhiều ứng dụng và sử dụng.
Như tên gọi của nó, nó bao gồm sự lặp lại của nhiều monome vinyl clorua, tạo thành chuỗi polymer. Cả hai nguyên tử clo và vinyl được lặp lại n lần trong polyme, do đó, nó cũng có thể được gọi là polyvinyl clorua (polyvinyl clorua, PVC, bằng tiếng Anh).
Ngoài ra, nó là một hợp chất có thể đúc được, vì vậy nó có thể được sử dụng để xây dựng nhiều mảnh có hình dạng và kích cỡ khác nhau. PVC có khả năng chống ăn mòn do chủ yếu là oxy hóa. Do đó, không có rủi ro khi tiếp xúc với môi trường.
Như một điểm tiêu cực, độ bền của PVC có thể là nguyên nhân của vấn đề, bởi vì sự tích tụ chất thải của nó có thể là tác nhân gây ô nhiễm môi trường đã ảnh hưởng đến hành tinh trong vài năm..
Chỉ số
- 1 Lịch sử của polyvinyl clorua (PVC)
- 2 Cấu trúc hóa học
- 3 thuộc tính
- 3.1 Khả năng chống cháy
- 3.2 Độ bền
- 3.3 Độ ổn định cơ học
- 3.4 Gia công và tạo khuôn
- 3.5 Kháng hóa chất và dầu
- 4 thuộc tính
- 4.1 Mật độ
- 4.2 Điểm nóng chảy
- 4.3 Tỷ lệ hấp thụ nước
- 5 công dụng
- 6 tài liệu tham khảo
Lịch sử của polyvinyl clorua (PVC)
Năm 1838, nhà vật lý và hóa học người Pháp Henry V. Regnault đã phát hiện ra polyvinyl clorua. Sau đó, nhà khoa học người Đức Eugen Baumann (1872) đã phơi một chai bằng vinyl clorua với ánh sáng mặt trời và quan sát sự xuất hiện của một vật liệu trắng rắn: đó là polyvinyl clorua.
Vào đầu thế kỷ 20, nhà khoa học người Nga Ivan Ostromislansky và nhà khoa học người Đức Frank Klatte, thuộc Công ty hóa chất Đức Griesheim-Elektron, đã cố gắng tìm các ứng dụng thương mại cho polyvinyl clorua. Cuối cùng họ thất vọng, bởi vì đôi khi polymer cứng nhắc và lần khác nó rất dễ vỡ.
Năm 1926 Waldo Semon, một nhà khoa học làm việc cho Công ty B. F. Goodrich ở Akron, Ohio, đã tạo ra một loại nhựa dẻo, không thấm nước, chống cháy và có khả năng liên kết với kim loại. Đây là mục tiêu mà công ty tìm kiếm và cấu thành việc sử dụng polyvinyl clorua công nghiệp đầu tiên.
Việc sản xuất polymer tăng cường trong Thế chiến II, vì nó được sử dụng trong lớp phủ của hệ thống dây điện của tàu chiến.
Cấu trúc hóa học
Chuỗi polyme của polyvinyl clorua được minh họa trong hình trên. Các quả cầu đen tương ứng với các nguyên tử carbon, các quả cầu trắng tương ứng với các nguyên tử hydro và các quả cầu xanh tương ứng với các nguyên tử clo.
Từ quan điểm này, chuỗi có hai bề mặt: một là clo và một của hydro. Sự sắp xếp ba chiều của nó được hình dung dễ dàng nhất từ monome vinyl clorua và cách thức hình thành liên kết với các monome khác để tạo ra chuỗi:
Ở đây, một chuỗi được tạo thành từ n đơn vị, được đặt trong dấu ngoặc đơn. Nguyên tử Cl chỉ ra khỏi mặt phẳng (nêm đen), mặc dù nó cũng có thể chỉ ra phía sau nó, như được thấy với các quả cầu màu xanh lá cây. Các nguyên tử H được định hướng xuống dưới và, theo cách tương tự, có thể được kiểm tra với cấu trúc polymer.
Mặc dù chuỗi chỉ có các liên kết đơn giản, nhưng các chuỗi này không thể xoay tự do do trở ngại không gian (không gian) của các nguyên tử Cl..
Tại sao? Bởi vì chúng rất cồng kềnh và không có đủ không gian để xoay theo các hướng khác. Nếu họ làm thế, họ sẽ "đánh" với các nguyên tử H lân cận.
Thuộc tính
Khả năng chống cháy
Tài sản này là do sự hiện diện của clo. Nhiệt độ bắt lửa của PVC là 455 ° C, vì vậy nguy cơ cháy và bắt lửa là thấp.
Ngoài ra, nhiệt do PVC giải phóng khi đốt cháy ít hơn khi nó được sản xuất bởi polystyrene và polyethylen, hai trong số các vật liệu nhựa được sử dụng nhiều nhất.
Độ bền
Trong điều kiện bình thường, yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến độ bền của sản phẩm là khả năng chống oxy hóa.
PVC có các nguyên tử clo gắn với carbon trong chuỗi của nó, làm cho nó có khả năng chống oxy hóa cao hơn các chất dẻo chỉ có các nguyên tử carbon và hydro trong cấu trúc của chúng.
Việc kiểm tra các ống PVC được chôn trong 35 năm, được thực hiện bởi Hiệp hội ống và phụ kiện PVC Nhật Bản, cho thấy không có sự suy giảm nào trong số này. Thậm chí sức mạnh của nó là tương đương với các ống PVC mới.
Độ ổn định cơ học
PVC là một vật liệu ổn định hóa học cho thấy một vài thay đổi trong cấu trúc phân tử và sức đề kháng cơ học của nó.
Nó là một vật liệu nhớt dài chuỗi, dễ bị biến dạng bởi việc áp dụng liên tục của một lực bên ngoài. Tuy nhiên, biến dạng của nó là thấp, vì nó thể hiện sự hạn chế trong khả năng di chuyển phân tử của nó.
Gia công và khuôn
Việc xử lý vật liệu nhiệt dẻo phụ thuộc vào độ nhớt của nó khi nó bị nóng chảy hoặc nóng chảy. Trong điều kiện này, độ nhớt của PVC cao, hoạt động của nó ít phụ thuộc vào nhiệt độ và ổn định. Vì lý do này, với PVC có thể sản xuất các sản phẩm có kích thước lớn và hình dạng thay đổi.
Kháng hóa chất và dầu
PVC có khả năng chống axit, kiềm và hầu hết các hợp chất vô cơ. PVC biến dạng hoặc hòa tan vào hydrocacbon thơm, xê-ri và ete tuần hoàn, nhưng chống lại các dung môi hữu cơ khác như hydrocacbon aliphatic và hydrocacbon halogen. Ngoài ra, khả năng kháng dầu và chất béo của nó là tốt.
Thuộc tính
Mật độ
1,38 g / cm3
Điểm nóng chảy
Từ 100 ºC đến 260 ºC.
Tỷ lệ hấp thụ nước
0% trong 24 giờ
Do thành phần hóa học của nó, PVC có thể trộn với số hợp chất trong quá trình sản xuất.
Sau đó, bằng cách thay đổi chất hóa dẻo và phụ gia được sử dụng trong giai đoạn này, các loại PVC khác nhau có thể thu được với một loạt các tính chất, như tính linh hoạt, độ đàn hồi, khả năng chống tác động và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, trong số các loại khác..
Công dụng
PVC là một vật liệu kinh tế và linh hoạt được sử dụng trong xây dựng, chăm sóc sức khỏe, điện tử, ô tô, đường ống, sơn, túi máu, đầu dò nhựa, cách điện cáp, vv.
Nó được sử dụng trong nhiều khía cạnh của xây dựng do sức mạnh, khả năng chống oxy hóa, độ ẩm và mài mòn. PVC là lý tưởng cho ốp, cho khung cửa sổ, trần và hàng rào.
Nó đã được sử dụng đặc biệt trong việc xây dựng các đường ống, vì vật liệu này không bị ăn mòn và tỷ lệ vỡ của nó chỉ bằng 1% so với các hệ thống kim loại nóng chảy..
Nó hỗ trợ sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm, có thể sử dụng trong hệ thống dây điện cấu thành lớp phủ của nó.
PVC được sử dụng trong bao bì của các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như drage, viên nang và các yếu tố khác cho sử dụng y tế. Ngoài ra, túi ngân hàng máu được xây dựng bằng nhựa PVC trong suốt.
Bởi vì PVC có giá cả phải chăng, bền và chống nước, rất lý tưởng cho áo mưa, ủng và rèm phòng tắm.
Tài liệu tham khảo
- Wikipedia. (2018). Polyvinyl clorua. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
- Các biên tập viên của bách khoa toàn thư Britannica. (2018). Polyvinyl clorua. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: britannica.com
- Arjen Sevenster. Lịch sử của PVC. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: PVC.org
- Arjen Sevenster. Tính chất vật lý của PVC. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: PVC.org
- Liên đoàn Nhựa Anh. (2018). Polyvinyl Clorua PVC. Truy cập ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: bpf.co.uk
- International polymer Solutions Inc. Thuộc tính polyvinyl clorua (PVC). [PDF] Truy cập vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: ipolymer.com
- Hóa chất An toàn hóa học. (2018). Polyvinyl clorua Truy cập vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: Chemicalsquilfacts.org
- Paul Goyette (2018). Ống nhựa [Hình] Truy cập vào ngày 1 tháng 5 năm 2018, từ: commons.wikidia.org