Polyvinyl Clorua Và ứng Dụng Của Nó - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (13 trang)

Trang chủ

Thể loại khác

Tài liệu khác

Polyvinyl clorua và ứng dụng của nó

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (304.99 KB, 13 trang )

Chất dẻo, hay còn gọi là nhựa, là các hợp chất cao phân tử, được dùng làm vậtliệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày cho đến những sảnphẩm công nghiệp, gắn với đời sống hiện đại của con người. Chúng là những vậtliệu có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp suất và vẫn giữ đượcsự biến dạng đó khi thôi tác dụng.Phân loại theo hiệu ứng của polyme với nhiệt độ1. Nhựa nhiệt dẻo : Là loại nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm Tm thì nóchảy mềm ra và khi hạ nhiệt độ thì nó đóng rắn lại. Thường tổng hợp bằngphương pháp trùng hợp. Các mạch đại phân tử của nhựa nhiệt dẻo liên kết bằngcác liên kết yếu (liên kết hydro, vanderwall). Tính chất cơ học không cao khi sosánh với nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh được nhiều lần, vídụ như : polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), poly metylmetacrylat (PMMA), poly butadien (PB), poly etylen tere phtalat (PET), ...2. Nhựa nhiệt rắn: là hợp chất cao phân tử có khả năng chuyển sang trạng thái khônggian 3 chiều dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc phản ứng hóa học và sau đó khôngnóng chảy hay hòa tan trở lại được nữa, không có khả năng tái sinh. Một số loạinhựa nhiệt rắn: ure focmadehyt [UF], nhựa epoxy, phenol focmadehyt [PF], nhựamelamin, poly este không no...3. Vật liệu đàn hồi (elastome): là loại nhựa có tính đàn hồi như cao su.Phân loại theo ứng dụng1. Nhựa thông dụng : là loại nhựa được sử dụng số lượng lớn, giá rẻ, dùng nhiềutrong những vật dụng thường ngày, như : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS,...2. Nhựa kỹ thuật : Là loại nhựa có tính chất cơ lý trội hơn so với các loại nhựa thôngdụng, thường dùng trong các mặt hàng công nghiệp, như : PC, PA, ......3. Nhựa chuyên dụng : Là các loại nhựa tổng hợp chỉ sử dụng riêng biệt cho từngtrường hợp.Polyvinyl cloruaPolyvinylclorua (viết tắt và thường gọi là PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo đượctạo thành từ phản ứng trùng hợp vinylclorua.Polyvinyl clorua Tỉ trọng 1380 kg/m3 Modun đàn hồi (E) 2900-3300 MPa Độ bềnkéo(σt) 50-80 MPa Độ giãn dài giới hạn 20-40% Độ dai va đập 2-5 kJ/m² Nhiệt độthủy tinh hóa 87 °C Nhiệt độ nóng chảy 80 °C Nhiệt độ hóa mềm Vicat B1 85 °CHệ số truyền nhiệt (λ) 0.16 W/(m·K) Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy 17.95 MJ/kg Hệsố giãn nở nhiệt (α) 8 10-5/K Nhiệt dung riêng (c) 0.9 kJ/(kg·K) Độ thấm nước(ASTM) 0.04-0.4 Giá 0.5-1.25 €/kgPolyvinyl clorua (PVC) có lịch sử phát triển hơn 100 năm qua. Năm 1835 lần đầutiên Henri Regnault đã tổng hợp được vinylclorua, nguyên liệu chính để tạo nênPVC. Polyvinyl clorua được quan sát thấy lần đầu tiên 1872 bởi Baumann khiphơi ống nghiệm chứa vinylclorua dưới ánh sáng mặt trời, sản phẩm tạo ra códạng bột màu trắng và bản chất hóa học của nó chưa được xác định. Các nghiêncứu về sự tạo thành PVC đầy đủ hơn đã được công bố vào năm 1912 do IwanOstromislensky (Nga) và Fritz Klatte (Đức) nghiên cứu độc lập. Tuy nhiên polymemới này vẫn không được ứng dụng và không được chú ý quan tâm nhiều, bởi tínhkém ổn định, cứng và rất khó gia công. Cuối thế kỷ 19, các sản phẩm như axetylenvà clo đang trong tình trạng khủng hoảng thừa, việc có thể sản xuất được PVC từcác nguyên liệu này là một giải pháp rất hữu hiệu. Năm 1926, khi tiến sỹ WaldoSemon vô tình phát hiện ra chất hoá dẻo cho PVC, đây mới là một bước đột pháđầu tiên để khắc phục nhược điểm khi gia công cho PVC, sau đó là các nghiên cứuvề chất ổn định cho PVC. Đến năm 1933, nhiều dạng PVC đã được tổng hợp ở Mỹvà Đức nhưng phải đến năm 1937, PVC mới được sản xuất trên quy mô côngnghiệp hoàn chỉnh tại Đức và sau đó là ở Mỹ [].PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng nhạt. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền phù(PVC.S - PVC Suspension) và nhũ tương (PVC.E - PVC Emulsion). PVC.S có kíchthước hạt lớn từ 20 - 150 micron. PVC.E nhũ tương có độ mịn cao.PVC không độc, nó chỉ độc bởi phụ gia, monome VC còn dư, và khi gia công chế tạo sảnphẩm do sự tách thoát HCl ... PVC chịu va đập kém. Để tăng cường tính va đập cho PVCthường dùng chủ yếu các chất sau: MBS, ABS, CPE, EVA với tỉ lệ từ 5 - 15%. PVC làloại vật liệu cách điện tốt, các vật liệu cách điện từ PVC thường sử dụng thêm các chấthóa dẻo tạo cho PVC này có tính mềm dẻo cao hơn, dai và dễ gia công hơn.Tỉ trọng của PVC vào khoảng từ 1,25 đến 1,46 g/cm3 (nhựa chìm trong nước), cao hơn sovới một số loại nhựa khác như PE, PP, EVA (nhựa nổi trong nước)... Một trong nhữngtính chất quan trọng của PVC là độ đa phân tán về khối lượng phân tử và đại lượng nàytăng theo sự tăng mức độ biến đổi. Khối lượng phân tử trung bình được tính toán theo sựphụ thuộc của độ nhớt đặc trưng và khối lượng phân tử []:η = 2,4.105.M0,77 (dung môi xyclohecxanon, 25 oC)η = 0,03.M0,67 (dung môi dicloetan, 25 oC)Trong thực tế, khối lượng phân tử của PVC thường được đặc trưng bởi hằng số PhickenKΦ = 1000.k, trong đó k được xác định từ phương trình:log η = c {75 k2)/(1+1,5kc) +k}Trong đó : η là độ nhớt tương đối ở 25 oC ; c – nồng độ PVC (thường là 0,5 hoặc 1g trong100 ml dung môi xyclohecxanon hoặc dicloetan). Hằng số KΦ ít phụ thuộc vào nhiệt độnhưng phụ thuộc mạnh vào bản chất của dung môi. Mối quan hệ giữa KΦ và độ nhớt củadung dịch PVC 5% trong xyclohecxanol ở 20 oC được thể hiện trên hình.Phân loại PVC[sửa] PVC cứngPVC cứng là PVC có thành phần chủ yếu là bột PVC, chất ổn định nhiệt, chất bôi trơn,chất phụ gia...(không có chất hóa dẻo). Hỗn hợp của chúng được trộn trong máy trộn, sauđó được làm nhuyễn trong máy đùn, máy cán, ở nhiệt độ 160 - 180oC.PVC cứng được dùng làm ống dẫn nước, xăng dầu và khí ở nhiệt độ không quá 60o, cácthiết bị thông gió, dùng bọc các kim loại làm việc trong môi trường ăn mòn.Tính châtKhối lượng riêngGiới hạn bền kéo đứtGiới hạn bền uốnGiới hạn bền nénMôđun đàn hồiĐộ dãn dài khi đứtHệ số giãn nở dàiĐộ dẫn nhiệtĐiện áp đánh thủngHằng số điện môi (60Hz, 30 oC)Điện trở suấtGiá trị, đơn vị đo1,25 - 1,46 g/cm3500 - 700 kg/cm2800 - 1200 kg/cm2800 - 1600 kg/cm24000 - 10.000 kg/cm210 - 25%0,00006 - 0,000073,8 - 4.10-4 cal/cm.s.0C15-35 kV/cm3,5410^15 Ohm.cm[sửa] Úng dụng[sửa] Tạo màngMàng uPVCđược tạo ra nhờ quá trình cán. Màng nhựa uPVC mềm hơn ống nhựa uPVClà nhờ thêm vào các chất phụ gia làm đứt gãy một phần các liên kết trong mạch Cacboncủa PVC. Chất phụ gia chính dùng để làm mềm nhựa PVC là dầu DOP hoặc S52. MànguPVC sau khi được cán ra sẽ được cắt dán thành các sản phẩm: áo mưa, bọc tập kẹp hồsơ văn phòng ...[sửa] Ống[sửa] Dây điện[sửa] PVC cứng (uPVC)Nhựa uPVC khác với các loại nhựa thông thường, uPVC là một Polyvinyl Chlorua chưađược nhựa hoá gồm các thành phần:+ Polymers Arylic -> tạo sự bền chắc, chiu va đập mạnh.+ Nhóm chất ổn định -> giúp nhựa chịu được tác động của nhiệt và tia cực tím.+ Chất sáp -> dùng trong quá trình tạo hình, cho thanh Profile có bề mặt nhẵnbóng.Thanh Profile gồm bột nhựa PVC cùng các chất phụ gia được đưa vào máy trộn để tạohỗn hợp PVC. Sau đó, hỗn hợp được đưa vào hệ thống máy đùn. Tại đây máy sẽ gia nhiệtvà định hình tạo khuôn dạng các thanh Profile. Trước đó, theo các thông số của thanhProfile được nhập vào hệ thống máy tính. Hệ thống sẽ tự động tính toán khối lượngnguyên liệu cùng lượng bột màu cần thiết trong nguyên liệu để tạo thanh profile theo yêucầu chuẩn.Thanh Profile có cấu trúc dạng hộp, được chia thành nhiều khoang trống có chức năngcách âm, cách nhiệt, được lắp lõi thép gia cường để tăng khả năng chiu lực cho kết cấucửa. Khoan trống đáp ứng tính kinh tế, giảm thiểu trọng lượng đến mức đa và đảm bảo sựbền vững trên mức an tòan.Nhựa uPVC (unplastisize PVC) là loại nhựa chịu nhiệt cao, có khả năng chống cháy tới1000 độ C. Thời gian chịu đựng được nhiệt nóng chảy chỉ trong vòng 30 phút. Thanhnhựa uPVC chỉ nóng chảy ra chứ không bắt cháy. Ngoài ra, uPVC là loại thanh nhựa cócác tính năng khác như: Không bị ôxy hóa, không bị co ngót, không bị biến dạng theothời gian. Loại thanh nhựa uPVC cao cấp sẽ được phủ 1 lớp hóa chất chống trầy xướt vàtạo ra độ bóng trên bề mặt thanh nhựa uPVC này.Các ứng dụng của thanh nhựa chịu nhiệt uPVC là dùng làm ra các dòng sản phẩm cửanhựa lõi thép cao cấp. Dòng sản phẩm uPVC gồm có cửa sổ, cửa đi, vách ngăn PVC,hàng rào nhựa bao quanh biệt thự hoặc nhà phố.PolyetylenPolyetylen (tiếng Anh: polyethylene hay polyethene; viết tắt: PE), là một nhựa nhiệt dẻo(thermoplastic) được sử dụng rất phổ biến trên thế giới (hàng năm tiêu thụ trên 60 triệutấn).Polyetylen là một hợp chất hữu cơ (poly) gồm nhiều nhóm etylen CH2-CH2 liên kết vớinhau bằng các liên kết hydro noPolyetylen được điều chế bằng phản ứng trùng hợp các monome etylen (C2H4).n→Polyetylen màu trắng, hơi trong, không dẫn điện và không dẫn nhiệt, không cho nước vàkhí thấm qua.Tùy thuộc vào loại PE mà chúng có nhiệt độ hóa thủy tinh Tg ≈ -100 °C và nhiệt độ nóngchảy Tm ≈ 120 °C.PolypropylenPolypropylen là một loại polymer là sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylen.Đặc tính•••••Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻonhư PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bịxé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ.Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ.PP không màu không mùi,không vị, không độc. PP cháy sáng với ngọn lửa màuxanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su.Chịu được nhiệt độ cao hơn 100oC. Tuy nhiên nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bìPP (140oC), cao so với PE - có thể gây chảy hư hỏng màng ghép cấu trúc bênngoài, nên thường ít dùng PP làm lớp trong cùng.Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí khác.[sửa] Công dụng•••Dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quản thực phẩm , không yêu cầu chốngoxy hóa một cách nghiêm nhặt.Tạo thành sợi, dệt thành bao bì đựng lương thực, ngũ cốc có số lượng lớn.PP cũng được sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màng nhiều lớp để tăng tínhchống thấm khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, và dễ xé rách để mở bao bì (docó tạo sẵn một vết đứt) và tạo độ bóng cao cho bao bì.[sửa] Ký hiệuKý hiệu PP• Trên sản phẩm sử dụng nguyên liệu chính từ PP sẽ được ký hiệu bằng số 5 đượcđặt trong một hình tam giác cânPolystyrenPolystiren (viết tắt và thường gọi là PS) là một loại nhựa nhiệt dẻo, được tạo thành từphản ứng trùng hợp stiren. Công thức cấu tạo của Polystiren là: (CH[C6H5]-CH2)nPhản ứng tổng hợp PolystirenLịch sử khám phá và sử dụng PSPolystiren được biết đến năm 1845 khi đốt nóng styren trong ông thuỷ tinh ở nhiệt độ200°C, tổng hợp được nhờ nhiệt phân các hydro cacbon thì loại nhựa này mới được tậptrung nghiên cứu. Sản phẩm mono styren dạng thương mại được đưa ra năm 1925.Nhưng PS chỉ được tổng hợp năm 1937[cần dẫn nguồn].[sửa] Tính chất vật lýPS là loại nhựa cứng trong suốt, không có mùi vị, cháy cho ngọn lửa không ổn định. PSkhông màu và dễ tạo màu, hình thức đẹp, dễ gia công bằng phương pháp ép và ép phun( nhiệt độ gia công vào khoảng 180 - 200oC).[sửa] Độ hòa tanPS hòa tan trong cacbua hydro thơm, cacbua hydro clo hóa, este, ceton. PS không hòa tantrong cacbua hydro mạch thẳng, rượu thấp (rượu có độ rượu thấp), ete, phenol, axit aceticvà nước. PS bền vững trong các dung dịch kiềm, axit sulfuric, photphoric và boric với bấtkỳ nồng độ nào. Bền với axit clohydric 10 - 36%, axit acetic 1- 29%, axit formic 1-90%và các axit hữu cơ khác. Ngoài ra PS còn bền với xăng, dầu thảo mộc và các dung dịchmuối. Axit nitric đậm đặc và các chất oxy hóa khác sẽ phá hủy PS.[sửa] Tính chất cơ họcTính chất cơ học của PS phụ thuộc vào mức độ trùng hợp. PS có trọng lượng phân tửthấp rất dòn và co độ bền kéo thấp. Trọng lượng phân tử tăng lên thì độ bền cơ và nhiệttăng, độ dòn giảm đi. Nếu vượt quá mức độ trùng hợp nhất định thì tính chất cơ học lạigiảm. Giới hạn bền kéo sẽ giảm nếu nhiệt độ tăng lên. Độ giãn dài tương đối sẽ bắt đầutăng khi đạt tới nhiệt độ 80oC. Vượt quá nhiệt độ đó PS sẽ trở lên mềm và dính như caosu. Do đó PS chỉ được dùng ở nhiệt độ thấp hơn 80oC.Một số tính chất cơ học của PSTỷ trọngĐộ bềnKhi kéoKhi nénKhi uốnModun đàn hồi kéoĐộ dai va đậpĐộ cứng BrinelNhiệt độ làm việc lâu dài1,05 - 1,06g/cm335-5956-13380-112(2,8 - 3,5).10312-20140 - 16070 - 75N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2KJ/m2HBoCNhựa nhiệt rắn Là loại nhựa khi gia nhiệt sẽ rắn cứng, ví dụ như : PF, MF,... (tay cầmchảo, tay cầm xoong, tay cầm nồi, ....)•••Có hình dáng cố định, nó không thể mền khi gia nhiệt lần thứ 2Mức độ liên kết ngang cao nên cứng hóa học. Vì vậy khi phản ứng không thể xảyra ngược lại, do cấu trúc của polymer cố định, nếu gia nhiệt lần 2 nó sẽ bị phá hủyhơn là nóng chảy.Có độ cứng và giònCòn nói về nhựa nhiệt dẻo (Thermoplastics)•••••••Có ở nhiều dạng: hat, bộtCó thể mền khi gia nhiệt (vài trăm độ). Nó sẽ cứng lại khi làm nguội đến nhiệt độphòng, có thể tạo được hình dạng mong muốn dễ dàng do liên kêt chủ yếu chophép trượt giữa các mạch polymer. Có thể định dạng lại lần thứ 2 nhờ nhiệt thànhhình dạng khác => tạo dáng dễ dàng và có tính kinh tế khi gia công. Chu kỳ gianhiệt và làm nguội có thể lặp lại nhiều lần mà không có sự phân hủy nào đáng kể.Thường được chưa trong các silo hoặc vận chuyển bằng khí nénCác polymer mạch dài sẽ nóng chảy khi gia nhiệtCó thể lặp lại quá trình, nhưng nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm vật liệu giảm chấtlượngCó mức độ tinh thể( có vùng tinh thể và vùng vô định hình)Đại phân tử là mạch nhánh hoặc mạch thẳng=> lúc gia nhiệt không có liên kếtngangNhựa nhiệt dẻo là một loại nhựa chảy mềm thành chất lỏng dưới tác dụng của nhiệt độcao và đóng rắn lại khi làm nguội. Nhựa nhiệt dẻo có hơn 40 loại, xenlulo được phát hiệnlần đầu tiên vào giữa những năm 1800 và đến giữa những năm 1900 thì nhựa nhiệt dẻođược sử dụng rộng rãi[1].Nhựa nhiệt dẻo gồm nhiều chuỗi phân tử liên kết với nhau bằng các liên kết Van derWaals yếu, liên kết hiđrô, tương tác giữa các nhóm phân cực và cả sự xếp chồng của cácvòng thơm.Phân loại[sửa] Nhựa thông dụngNhựa nhiệt dẻo thông dụng được phân thành các họ với các tính chất đặc trưng[2].[sửa] Họ Olefin••••Polyetylen (PE)Polymetylpenten (PMP)Polypropylen (PP)Polybutyl (PB)•Polyizobutylen (PIB)[sửa] Họ Styren••••Polystyren (PS)Acrylonitrin butadien styren (ABS)Styren – Acrylonitrin (SAN)Styren – Butadien (SB)[sửa] Họ Vinyl••••Polyvinyl clorua (PVC)Polyvinyl axetat (PVA)Etylen – Vinyl axetat (EVA)Etylen – Vinyl alcol (EVOH)[sửa] Các loại khác••Polymetyl metacrylat (PMMA)Xenlulo[sửa] Nhựa kỹ thuật•••••PEPolyoxymetylen (POM) (Poly acetat)Polycacbonat (PC)Polyamit (PA) ( Nylon)Polybutylen terephtalat (PBT)Polyetylen terephtalat (PET)PVCPlexiglasa) Poli(vinyl axetat) (PVA) tác dụng với dung dịch NaOH:b) Cao su thiên nhiên tác dụng với HCl:Cao su hiđroclo hóac) Poli(vinyl clorua) (PVC) tác dụng với Cl2: (giả sử cứ 2 mắt xích thế 1 nguyên tử clo)Tơ clorinb) Nhựa rezit (nhựa bakelit):Khi đun nóng nhựa rezol thu được nhựa rezit, trong đó các mạch polime được khâu vớinhau bởi các nhóm –CH2– (nhóm metylen)

Tài liệu liên quan

Kiểm thử theo mô hình fsm và ứng dụng của nó trong web
- 43
- 1
- 0
Tìm hiểu kỹ thuật vi bao trong công nghệ thực phẩm và ứng dụng của nó
- 25
- 1
- 10
KIỂM THỬ THEO MÔ HÌNH FSM VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ TRONG WEB
- 43
- 792
- 0
Nghiên cứu về hình học phân hình và ứng dụng của nó
- 116
- 779
- 3
Hình học phân hình và ứng dụng của nó
- 116
- 562
- 0
Workflow và ứng dụng của nó trong việc quản lý tiến trình
- 4
- 900
- 8
Tìm hiểu mạng neural và ứng dụng của nó
- 49
- 636
- 1
Mô tả tính ổn định của nước và ứng dụng của nó
- 50
- 1
- 0
Tài liệu Kế toán quản trị chi phí và ứng dụng của nó trong các doanh nghiệp chế biến thủy sản VN ppt
- 5
- 871
- 5
Đơn vị pu (per unit) và ứng dụng của nó trong hệ thống điện
- 4
- 3
- 19