ПВХ или поливинилхлорид – что это за материал?

Что такое поливинилхлорид или ПВХ

Что такое ПВХ, или что значит PVC? Это один из самых популярных универсальных полимеров, используемых в различных отраслях промышленности. Благодаря своим физико-химическим характеристикам и относительно низкой себестоимости он занимает лидирующие позиции среди материалов для производства изделий. Но что такое поливинилхлорид простыми словами? Это синтетический пластик, создаваемый на основе винилхлорида. Он может быть как жестким или гибким в зависимости от добавок и технологии переработки.

Для чего используется поливинилхлорид? Сфера его применения невероятно широка: от строительных материалов, упаковки до кабельной изоляции, медицинского оборудования. Это объясняется его превосходными механическими свойствами, устойчивостью к химическим воздействиям, долговечностью.

Описание основных свойств ПВХ

PVC — то термопластичный материал, который при нагревании становится мягким и пластичным, а при охлаждении возвращается в твердое состояние. Такое свойство делает сырье особенно удобным для переработки, а также изготовления различных изделий.

Материал на основе поливинилхлорида способен модифицироваться под конкретные задачи. В зависимости от потребностей в состав этого полимера можно добавлять пластификаторы, стабилизаторы, пигменты, а также другие добавки, которые способствуют получению улучшенных характеристик сырья. Это поменяет его свойства: гибкость, цвет, устойчивость к ультрафиолету или химическим веществам, что обязательно может пригодиться при производстве тех или иных изделий из PVC. 

Материал ПВХ – типы поливинилхлорида

Есть два типа поливинилхлоридного сырья:

1. жесткий (R-PVC) — используется для создания прочных конструкций, например, оконных профилей, труб;
2. мягкий (P-PVC) — применяется для производства кабельной изоляции, пленок, обуви и так далее.

Полимер занимает третье место по объему производства среди остальных. Это универсальный материал, сочетающий устойчивость к механическим и химическим воздействиям, простоту переработки, низкую цену. Благодаря характеристикам материала поливинилхлорид может быть переработан в жесткой или в эластичной форме, поэтому широко применяется в промышленности, повседневной жизни.

Одна из характеристик материала — его экологическая устойчивость при правильной переработке. Современные технологии утилизации позволяют минимизировать воздействие на окружающую среду, что убеждает многие предприятия производить изделия из ПВХ, использовать их, совершенствовать.

Поливинилхлорид: состав материала

Основу материала поливинилхлорид (ПВХ, PVC — polyvinyl chloride) составляет винилхлорид, или хлорэтилен. Это соединение полимеризуется для получения PVC. 

Помимо него, в состав включают следующие компоненты:

1. Пластификаторы — добавляют гибкость, эластичность (например, диоктилфталат).
2. Стабилизаторы — защищают материал от разложения при нагревании (часто используются соединения свинца или кальция-цинка).
3. Наполнители — увеличивают прочность, снижают себестоимость (например, мел).
4. Пигменты — придают цвет.
5. Антипирены — повышают огнестойкость.

Такой состав обеспечивает уникальные свойства материала поливинилхлорид, включая стойкость к атмосферным воздействиям и возможность многократной переработки.

Помимо базового состава этот полимер может содержать стабилизаторы, пластификаторы, модификаторы ударопрочности, красители. Добавление пластификаторов меняет основные свойства поливинилхлорида: делает сырье более гибким и эластичным, что важно для создания кабелей, пленок. Использование стабилизаторов увеличивает долговечность материала, позволяя применять его в экстремальных условиях.

Современные технологии разработки добавок позволяют модифицировать свойства поливинилхлорида как материала в зависимости от задачи, будь то повышенная устойчивость к ультрафиолету или улучшенная огнестойкость.

Поливинилхлорид: химические свойства

Химически полимер устойчив к воздействию большинства кислот, щелочей, солей и масел. Однако слабая сторона среди свойств PVC — его низкая стойкость к органическим растворителям, например, бензолу или ацетону.

Ключевые химические свойства ПВХ:

• высокая химическая инертность;
• низкая горючесть за счет хлора в составе;
• устойчивость к ультрафиолету (при добавлении стабилизаторов).

Физические свойства ПВХ

Поливинилхлорид — физические свойства следующие:

• плотность: 1,3–1,45 г/см³;
• температура плавления: 150–220 °C в зависимости от состава;
• устойчивость к истиранию, механическим нагрузкам.

Эти свойства и характеристики поливинилхлоридного вещества делают материал идеальным для использования в строительстве, где требуется сочетание прочности и долговечности.

Важное для применения свойство поливинилхлорида — и в том числе его высокая плотность, составляющая 1,35–1,45 г/см³. Благодаря этому материал устойчив к механическим повреждениям. Также у него низкий коэффициент влагопоглощения (менее 0,5%), что делает полимер идеальным для использования во влажной среде. Например, для водопроводных, канализационных труб. 

Кроме того, ценны механические свойства PVC. Он хорошо поддается обработке методом экструзии, термоформования, литья под давлением, что обеспечивает универсальность в производстве изделий самых разных форм или размеров.

ПВХ: технические характеристики

Характеристики материала ПВХ делают его востребованным в разных отраслях:

1. Прочность на разрыв: 40–60 МПа (зависит от модификации).
2. Теплопроводность: 0,14–0,28 Вт /(м·К).
3. Диапазон рабочих температур: от -15 до +60 °C.
4. Удельное сопротивление: около 10¹⁵ Ом·м (высокие электроизоляционные свойства).

Эти параметры могут изменяться в зависимости от добавок и технологии переработки. Например, материал мягкий PVC пригодится в условиях, где требуется гибкость, а жесткие типы подходят для конструкционных задач.

Виды пластика из ПВХ (поливинилхлорида)

Виды ПВХ пластиков отличаются составом и областью применения: 

1. Жесткий (R-PVC) — используется в строительстве, из него делают трубы, профили, панели.
2. Пластифицированный (P-PVC) — гибкий материал, из него делают пленки, кабели, медицинские изделия.
3. Хлорированный (C-PVC) — стойкий к высоким температурам, агрессивным средам.
4. Пенообразованный — легкий, с хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, его применяют в рекламной и мебельной промышленности.

Что отличает поливинилхлорид от других материалов?

Чем отличается ПВХ от пластика других типов? Хотя его часто относят к общему классу пластмасс, он имеет ряд особых характеристик.

Разберем, чем отличается PVC от других пластиков.

Области применения поливинилхлорида (ПВХ)

Области применения ПВХ охватывают практически все сферы жизни:

1. Строительство: окна, двери, трубы, облицовочные панели.
2. Электротехника: изоляция проводов, кабелей.
3. Медицина: контейнеры для крови, катетеры, хирургические перчатки.
4. Упаковка: пленки для продуктов, блистеры.
5. Реклама: баннеры, вывески, пленки для ламинирования.

Рассмотрим некоторые области применения и свойства поливинилхлорида подробнее. Особое место этот полимер занимает в упаковочной промышленности. Защитные пленки из него обеспечивают герметичность и длительное хранение продуктов. Это особенно важно в фармацевтике, а также пищевой промышленности.

Применение PVC актуально также в спортивной индустрии. Из него изготавливают покрытия для спортивных площадок, лодки, надувные матрасы, которые получаются износостойкими и удобными для ухода за ними.

Виды изделий из ПВХ

Изделия из поливинилхлорида настолько разнообразны, что их легко встретить в повседневной жизни. Вот лишь некоторые варианты того, что делают из поливинилхлорида:

• трубы, фитинги;
• напольные покрытия, например, линолеум;
• кабели, провода;
• медицинские шприцы, контейнеры;
• подошва для весенней и осенней обуви;
• профили для окон, дверей.

Актуально использование поливинилхлорида в промышленности как сырья для изготовления различной продукции. ПВХ — лучший материал для производства труб, которые отличаются устойчивостью к коррозии, долговечностью. Такие трубы находят применение не только в водоснабжении, но и в химической промышленности, где требуется контакт с агрессивными веществами.

Еще одна область — реклама. Пластики из полимера используются для создания баннеров и объемных букв. Чем хорош поливинилхлоридная субстанция в этом случае — изделия сохраняют яркость цветов даже при длительном воздействии солнечного света.

Благодаря простоте переработки и низкой себестоимости производства различные типы ПВХ остаются одним из самых востребованных видов сырья для массового производства.