КОМИССИЯ ПВХ ПРИ РОССИЙСКОМ СОЮЗЕ ХИМИКОВ

Физические свойства ПВХ

Хотя пластмассы кажутся очень похожими в контексте повседневного использования, ПВХ имеет совершенно другие характеристики с точки зрения характеристик и функций по сравнению с другими пластиками. Узнайте больше, нажав на ссылки ниже.

Химическая устойчивость

Огнезащитные свойства

Свойства ползучести

Прочность ПВХ

Характеристики электроизоляции

Температура теплового искажения

Адгезионные свойства и пригодность для печати

Удельный вес

Прозрачность

Свариваемость

Модификация свойств изделий из ПВХ

Пластификации

Вытекание и испарение пластификаторов

Уникальный среди полимеров

ПВХ, ПЭ, ПП и ПС — это пластмассы общего назначения. Характеристики пластика определяются его химическим составом и типом молекулярной структуры (кристаллическая или аморфная). ПВХ имеет аморфную структуру, которая напрямую связана с полярными атомами хлора в его молекулярной структуре. Хотя пластики кажутся очень похожими в контексте повседневного использования, ПВХ имеет совершенно другие показатели с точки зрения характеристик и функций по сравнению с другими пластиками, такими как олефиновые пластики, которые имеют только атомы углерода и водорода в своей молекулярной структуре. Химическая стабильность — это общая черта веществ, содержащих хлор и фтор. Это относится к смолам ПВХ, которые также обладают огнезащитными свойствами, долговечностью и маслостойкостью.

Огнезащитные свойства

ПВХ обладает превосходными огнезащитными свойствами благодаря содержанию хлора — даже при отсутствии антипиренов в рецептуре изделия. Например, температура воспламенения ПВХ достигает 455 °C, что значительно снижает риск возгорания. Кроме того, при горении ПВХ выделяется значительно меньше тепла по сравнению с полиэтиленом и полипропиленом, что снижает вероятность распространения огня на соседние материалы.

Долговечность

При нормальных условиях использования наиболее важным фактором, влияющим на долговечность материала, является его способность противостоять окислению кислородом воздуха. ПВХ, имеющий молекулярную структуру, в которой атом хлора связан с каждой другой углеродной цепочкой, очень устойчив к окислительным реакциям, поэтому сохраняет свои характеристики в течение длительного времени. Другие пластмассы общего назначения, структуры которых состоят только из углерода и водорода, более подвержены разрушению в результате окисления в условиях длительного использования (например, при повторной переработке). Исследования подземных труб из ПВХ, которые эксплуатировались 35 лет, проведенные Японской ассоциацией по производству труб и фитингов из ПВХ, не показали их ухудшения, трубы сохранили ту же прочность, что и новые.

В ходе исследования, проведенного в Германии, были проанализированы трубы, извлеченные из грунта после 60-ти лет активного использования, и доказано, что они, вероятно, будут иметь дальнейшую продолжительность эксплуатации 50 лет! 

При восстановлении трех видов автомобильных аксессуаров для экстерьера (гибкие изделия из ПВХ с использованием пластификаторов) из отслуживших свой срок автомобилей после 13 лет эксплуатации и при сравнении физических свойств с новыми изделиями практически не наблюдалось ухудшения качества.

Уменьшение времени термического разложения ПВХ связано с теплом, которое материал переносит в процессе повторного преобразования (часть вторичной переработки/рециклинга), но его можно восстановить, добавив стабилизаторы. Фактически, отслужившая свой срок  продукция может быть переработана в те же продукты путем повторной переработки, независимо от того, являются ли они трубами или автомобильными деталями. Физические свойства этих переработанных продуктов почти такие же, как и у продуктов, изготовленных из первичной смолы.

Масло / химическая стойкость

ПВХ устойчив к кислотам, щелочам и почти ко всем неорганическим химическим веществам. Хотя ПВХ набухает или растворяется в ароматических углеводородах, кетонах и циклических эфирах, ПВХ трудно растворяться в других органических растворителях. Благодаря этой характеристике ПВХ используется в системе выхлопных газов, листовых материалов в строительстве, таре, трубках и шлангах.

Механическая стабильность

ПВХ — это химически стабильный материал, который мало меняет молекулярную структуру или механическую прочность. Однако длинноцепочечные полимеры являются вязкоупругими материалами и могут деформироваться путем непрерывного приложения внешней силы, даже если приложенная сила намного ниже их предела текучести. Это называется деформацией ползучести. Деформация ползучести ПВХ значительно ниже по сравнению с другими пластиками из-за ограниченного молекулярного движения при обычной температуре, тогда как полиэтилен и полипропилен имеют большее молекулярное движение в своих аморфных участках.

Европейское исследование самых первых труб из ПВХ, проведенное с 1930-х по 1950-е годы, показало, что ПВХ имеет срок службы 50 лет и отличные характеристики долговечности. Сегодня ожидается, что современные трубы из ПВХ прослужат значительно дольше — возможно, до или более 100 лет.

Технологичность и формуемость

Технологичность термопластического материала во многом зависит от вязкости его расплава. ПВХ не подходит для литья под давлением крупногабаритных изделий, так как его вязкость расплава сравнительно высока. С другой стороны, вязкоупругое поведение расплавленного ПВХ меньше зависит от температуры и является стабильным. Таким образом, ПВХ подходит для экструзионного профилирования сложной формы (например, для корпусных материалов), а также для каландрирования широких пленок и листов (например, сельскохозяйственных пленок и искусственной кожи из ПВХ). Наружные поверхности изделий из ПВХ превосходны и демонстрируют превосходные характеристики тиснения, что позволяет использовать широкий спектр поверхностных обработок с текстурами от блеска эмали до замши. Поскольку ПВХ представляет собой аморфный пластик без фазового перехода, или, другими словами, он не сильно деформируется при охлаждении, изготовленные в формах изделия из ПВХ с высокой точностью сохраняют свои формованные размеры. ПВХ также демонстрирует отличную обрабатываемость на стройплощадке, а также вторичную обрабатываемость при сгибании, сварке, высокочастотном склеивании и вакуумном формовании. Обработка пастообразной смолой, такая как литье, трафаретная печать и нанесение покрытий, являются удобными методами обработки, которые возможны только с ПВХ. Эти методы обработки используются в напольных покрытиях, стеновых покрытиях, автомобильных герметиках и грунтовочных покрытиях.

Другие свойства, делающие ПВХ универсальным

ПВХ имеет полярные группы (хлор) и является аморфным, поэтому хорошо смешивается с различными другими веществами. Требуемые физические свойства конечных продуктов (например, гибкость, эластичность, ударопрочность, защита от обрастания, предотвращение роста микробов, защита от запотевания, огнезадерживающая способность) могут быть свободно разработаны с помощью составов с пластификаторами и различными добавками, модификаторами и красителями. ПВХ — единственный пластик общего назначения, который позволяет свободно, широко и плавно регулировать требуемые физические свойства продуктов, такие как гибкость, эластичность и ударопрочность путем добавления пластификаторов, добавок и модификаторов. Поскольку физические свойства конечных продуктов можно регулировать с помощью добавок, для покрытия всех областей применения требуется несколько типов смолы (волокно, жесткий и гибкий пластик, резина, краска и клей).