Пластиковая арматура характеристики: Технические характеристики стеклопластиковой полимерной арматуры

Основные характеристики стеклопластиковой арматуры | Стеклопластиковая арматура в Оренбурге от ООО «СТРОНГРУП-ОРЕН»

Стальная арматура в настоящее время является стандартом и применяется почти при любом строительстве, но разработка новых материалов привела к тому, что недавно на рынке появилось новое решение — композитная стеклопластиковая. Она обладает рядом преимуществ и способна успешно конкурировать с арматурой из стали.

Стеклопластиковая может заменить стальную почти везде, единственное, что из-за малого модуля упругости, композитную следует с осторожностью применять при строительстве межэтажных перекрытий. В остальном, стеклопластиковая вымобилпакетвает почти по всем параметрам. Удивительно, но композитная в 2,5 раза прочнее стальной, при этом, ее вес в 4 раза меньше. Плюс ко всему, если производить равнопрочную замену стального каркаса на композитный, то его общий вес уменьшиться в десять раз.

Стеклопластиковая не имеет в своем составе металлов, следовательно, она обладает большей химической устойчивостью и абсолютно не подвержена коррозии.

Это позволяет без каких-либо опасений применять стеклопластиковую даже в условиях агрессивной внешней среды.

Композитная является изолятором и не намагничивается. Таким образом, ее можно использовать на объектах с особыми требованиями. Стеклопластиковая гарантировано не станет причиной каких-либо электромагнитных полей, которые могут помешать работе специфического оборудования, что позволяет применять ее при сооружении военных объектов, аэропортов, больниц и т.д.

Арматура стеклопластиковая также плохо проводит и тепло. В результате, применение композитной снижает теплопроводность материалов, где она была использована, тем самым позволяя удерживать больше тепла в помещении.

Бетон, где была использована стеклопластиковая арматура, служит значительно дольше, так как он не подвергается разрушению вследствие разности коэффициентов расширения и бетона при нагреве, так как композитная арматура имеет приблизительно такое же расширение, как и бетон. Если для работы вам необходима виброрейка для бетона в аренду, то на сайте arendastroj. ru ее быстро предоставят. Чего не скажешь о стальной арматуре, которая при нагреве расширяется значительно сильнее, тем самым разрывая бетон изнутри.

Из недостатков стеклопластиковой арматуры можно выделить небольшой модуль упругости, что требует точного расчета при использовании данной арматуры при строительстве межэтажных перекрытий. Стеклопластиковую арматуру невозможно соединить с помощью электро или газосварки. Также, для придания изгиба композитной арматуре необходимо использовать пластиковые стяжки или вязку проволокой. Все это может создать определенные неудобства при работе с композитной.

Сравнительные характеристики композитной арматуры

Активное применение композитной арматуры в строительстве и ряде других хозяйственных сфер насчитывает не так уж много лет, хотя исследования и эксперименты в этой сфере велись давно как за рубежом, так и в Советском Союзе. Необходимость в разработке новых армирующих материалов возникла в связи с потребностью в создании материалов более устойчивых к коррозийным процессам.

Кроме этого требования времени предопределяли необходимость создания материалов с новыми, более улучшенными характеристиками. Немаловажными были также экономические предпосылки. Ответом на веяния времени стала неметаллическая арматура из композитных материалов с уникальными свойствами и характеристиками.

Сегодня композитная арматура довольно широко применяется в самых различных сферах строительства, где она уже успешно доказала свою эффективность, но вместе с тем остается немало скептиков, которые не спешат воспользоваться инновационными продуктами, и указывают на определенные недостатки неметаллической арматуры. В сфере строительства любая ошибка может дорого стоить, поэтому здесь важно разобраться, где действительно использование композитной арматуры не только оправдано, но и желательно, а где следует отдать предпочтение традиционным технологиям.

Проведем сравнение обоих видов армирующих материалов

В отличие от обычной металлической арматуры материалом для композитной арматуры служат специальные волокна, которые с помощью полимеров связывают в стержни разного диаметра. Выделяют несколько видов пластиковой арматуры в зависимости от применяемых волокон: стеклопастиковое, базальтопластиковое и углепластиковое. Именно такой специфический материал для изготовления арматуры и предопределил целый ряд свойств, которые сделали этот вид армирования уникальным и востребованным.

Прежде всего, пластиковая арматура намного легче, чем металлическая, и это чрезвычайно важно в тех случаях, когда требуется, например, уменьшить нагрузку на фундамент. 

По данным специалистов пластиковая арматура имеет довольно продолжительный срок службы, например, стеклопластиковая и базальтопластиковая арматура должна служить не менее 80 лет.

Немаловажно, что материал, из которого изготавливается стеклопластиковая арматура, отличается устойчивостью к воздействию всевозможных разрушающих факторов, в том числе коррозией, рядом химических соединений, морской водой, и другими. Считается, что металлические конструкции в бетоне достаточно хорошо защищены от повреждений агрессивными средами, но само железо со временем окисляется, что ухудшает технические характеристики строений. Наряду с этим известно, что в бетонных конструкциях с металлическим армированием, которые находятся в контакте с морской водой, со временем происходит ряд процессов, вызывающих растрескивание бетона.

Композитная арматура обладает достаточно высокой прочностью на разрыв, что в сочетании с небольшим весом позволяет использовать материал в самых различных сферах.

Еще среди неоспоримых преимуществ стеклопластиковой арматуры следует назвать такие характеристики, как неспособность проводить ток, что способствует увеличению срока эксплуатации строений.  Кроме этого, если металлическая арматура обладает теплопроводностью, что чревато возникновением эффекта так называемых «мостиков холода», то композитная арматура практически не проводит тепло.

Несмотря на такое количество положительных характеристик пластиковой арматуры по некоторым показателям она не может соперничать с металлической. Прежде всего, арматура из пластика проигрывает по модулю упругости, который в 4 раза слабее, чем у металлической. Иными словами можно сказать, что имея одинаковый диаметр, арматура из стеклопластика будет сильнее прогибаться, что требует дополнительных расчетов при использовании ее для армирования плит перекрытия.

Металлическая арматура отличается тепло и морозоустойчивостью. При испытаниях воздействия нагревания до 100-200 °С и охлаждения до -55°С композитная арматура также не потеряла прочности. Однако при температуре около 600 °С композит теряет свою прочность и размягчается. Поэтому для защиты конструкций с использованием композитной арматуры от воздействия огня потребуются дополнительные меры.

Еще один нюанс возникает при монтажных работах с композитной арматурой, которые должны решаться на этапе производства, поскольку арматура из пластика не сваривается и не может быть изогнута на строительной площадке.

Если подвести итог сравнения, то следует отметить, что многочисленные преимущества композитной арматуры делают ее применение крайне привлекательным и востребованным в самых различных сферах, где не таким важным является параметр прочности на разрыв.

Именно эта особенность определяет редкую практику использования композитной арматуры в качестве перекрытий. 

Плюсы и минусы строительной композитной арматуры

Основные плюсы композитной арматуры заключаются в её малом весе, высокой прочности на разрыв, высокой химической и антикоррозионной устойчивости, низкой теплопроводности, малом коэффициенте теплового расширения и в том, что она является диэлектриком. Высокая прочность на разрыв, значительно превышающая аналогичный параметр у стальной арматуры при равном диаметре, позволяет применять композитную арматуру меньшего диаметра взамен стальной.

Вы даже не представляете себе, насколько выгодным является применение стеклопластиковой арматуры!

Экономический выигрыш от её применения складывается из целого ряда факторов, а отнюдь не из одной только разницы в стоимости между погонным метром стальной и композитной арматуры.

Не поленитесь посмотреть полное описание факторов, из которых складывается ваша экономия денежных средств, времени, человеко-часов, электричества, расходных материалов и т. д. в статье «ЭКОНОМИЯ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ»

Но, нужно помнить, что у композитной арматуры есть и существенные минусы. Большинство Российских производителей не афишируют эти минусы, хотя любой инженер строитель может заметить их самостоятельно. Основными минусами любой композитной арматуры являются следующие:

• модуль упругости композитной арматуры почти в 4 раза ниже, чем у стальной даже при равном диаметре (другими словами она легко изгибается). По этой причине её можно применять в фундаментах, дорожных плитах и т.д., но применение в перекрытиях требует дополнительных расчетов;
• при нагреве до температуры в 600 °С, компаунд, связывающий волокна арматуры, размягчается настолько, что арматура полностью теряет свою упругость. Для увеличения устойчивости конструкции к огню в случае пожара — требуется предпринимать дополнительные меры по теплозащите конструкций, в которых используется композитная арматура;
• композитную арматуру, в отличие от стальной, — невозможно сваривать электросваркой. Решение — установка на концы арматурных стержней стальных трубок (в заводских условиях) к которым уже можно будет применять электросварку;
• такой арматуре невозможно придать изгиб непосредственно на строительной площадке. Решение — изготовление арматурных стержней требуемой формы ещё на производстве по чертежам заказчика;

Подведем итог

Несмотря на то, что зарубежом такая арматура успешно применяется уже несколько десятилетий, все виды композитной арматуры являются довольно новым материалом на строительном рынке России. Её применение имеет большие перспективы. На сегодняшний день её можно смело применять в малоэтажном строительстве, в фундаментах различных типов, в дорожных плитах и прочих подобных конструкциях. Однако для применения её в многоэтажном строительстве, в конструкциях мостов и т.д. — требуется учитывать её физико-химические особенности ещё на этапе подготовки к проектированию.

Любопытный факт — арматура в бухтах!

Основным применением арматуры в малоэтажном строительстве является использование её для армирования фундаментов. При этом, чаще всего используется стальная арматура класса А3, диаметрами 8, 10, 12 мм. Вес 1000 метров погонных стальной арматуры составляет 400 кг для Ø8мм, 620 кг для Ø10мм, 890 кг для Ø12мм. Теоретически Вы можете приобрести стальную арматуру в бухтах (если найдете), при этом, в последствии, Вам понадобится специальное устройство для повторного выравнивания такой арматуры. Сможете ли Вы перевезти 1000 метров такой арматуры на своем легковом автомобиле к месту строительства, чтобы сократить расходы на доставку? А теперь представьте, что указанную арматуру можно заменить композитной меньшего диаметра, а именно 4, 6, 8 мм вместо 8, 10, 12 мм. соответственно. Вес 1000 метров погонных композитной арматуры составляет 20 кг для Ø4мм, 36 кг для Ø6мм, 80 кг для Ø8мм. Вдобавок, несколько уменьшился её объём. Такую арматуру можно приобрести в бухтах, при этом, внешний диаметр бухты составляет чуть больше 1м. Кроме того, при разматывании такой бухты, композитная арматура не требует выпрямления, так как практически не имеет остаточной деформации. Могли ли Вы себе представить, что сможете перевезти арматуру, требующуюся для строительства загородного дома или дачи, в багажнике собственного легкового автомобиля? И Вам даже не понадобится помощь при загрузке и разгрузке!

Композитная стеклопластиковая арматура: характеристики, применение.

Для производства композитной арматуры используют специальные композитные материалы (нити-волокна). Для пропитки этих материалов используется эпоксидная смола, после чего волокна сплетаются и еще раз покрывают полимерным покрытием. Далее покрытые волокна вытягивают и на стержень накручивают ребристую часть.

В процессе изготовления композитной арматуры нити-волокна находятся в нагретом состоянии, а охлаждаются стержни перед порезкой на необходимые длины.

С июня 2016г мы предлагаем нашим  покупателям альтернативу стальной  арматуре и начинаем реализацию  композитной арматуры диаметров 4-20 мм.

 

Виды композитной арматуры

Композитная арматура может быть :

• стеклопластиковой,
• базальтовой,
• графитовой.

Технология производства всех видов композитной арматуры схожа, разница заключается в материале основы и покрытия (напыления). Здания для постройки которых используется стеклопластиковая арматура не уступают по надежности построенным из металлической арматуры. Впервые на постсоветском пространстве стеклопластиковая арматура использовалась еще в 1970 году для строительства нескольких зданий — результат был отменным.

 

Особенности  композитной стеклопластиковой арматуры АКС

Преимущества композитной стеклопластиковой арматуры (АКС):

• обладает повышенной прочностью. Стеклопластиковая арматура в 3 раза прочнее металлической арматуры такого же диаметра, что позволяет при строительстве использовать меньший диаметр композитной арматуры.

• не подвергается коррозии при воздействии воды. Поэтому она подходит для строительства всевозможных водных сооружений либо для строительства зданий в особых климатических зонах.
• относится к 1й группе по химмической устойчивости.
  сохранияет свои свойства в температурном диапазоне -75+110, в отличии от металлической, которая становится ломкой и хрупкой. 
• имеет малый вес в сравнении с металлической ( меньше в 4,4 раза).
• имеет очень низкую теплопроводность, что особо важно для инженерных конструкций наружного типа.
• обладаетпрактически нулевой электропроводностью, не накапливает статистическое напряжение, не мешает прохождению радиоволн.
• имеет одинаковый с бетоном коэффициент теплопроводности, что обеспечивает устойчивость бетона к появлению трещин в строении.
• экологически не опасный материал, почти не оказывает негативного воздействия на человека и окружающую среду.
• может выпускаться совершенно любой длины, а не 6-12 метров как стальная арматура. Бухта стеклопластиковой арматуры длиной в 150 м имеет вес около 10 кг.
• После перевозки в скрученом виде она легко выпрямляется.

Купить стеклопластикрвую арматуру по выгодным ценам можно на нашей металлобазе. Доставка осуществляется в любую точку Украины. Ознакомиться с ценой на стеклопластиковую арматуру.

  

	Стеклопластиковая арматура (АКС)	Металлическая арматура
Сырьё	Ровинг стеклянный щёлочестойкий, смола эпоксидная	Сталь
Упругость	Максимально упругий	Упруго-пластичный
Прочность при растяжении в МПа	800-1300 МПа	390-490 МПа
Удлинение в %	2,2%	25%
Упругость в МПа	55 000 МПа	210 000 МПа
Теплопроводность в Вт/(м0оС)	0,35 Вт/(м0оС)	46 Вт/(м0оС)
Плотность готовой продукции в кг/м3	1900 кг/м3	7850 кг/м3
Линейное расширение в ах-5/С	9-12 ах-5/С  9-12	13-15 ах-5/С 13-15
Стойкость к агрессивной среде	Нержавеющий материал, кислотостойкий	Коррозирует, низкая устойчивость
Тепло проводимость	Нетеплопроводный	Теплопроводный
Диэлектрические свойства	Не проводит электричество	Электропроводна
Диаметр продукции в мм	4-20 мм	6-80 мм
Длина продукции в м	В соответствие с заявкой заказчика	Стержни 11,7 м
Токсичность	Не токсична, относится к 4 классу(малоопасные)	Экологична
Срок эксплуатации	Не менее 80 лет	Согласно ГОСТу
Вес продукции в кг (при равнопрочной замене)	4 АКС – 0,015 кг 6 АКС – 0,04 кг 7 АКС – 0,06 кг 8 АКС – 0,08 кг 10 АКС – 0,10 кг 12 АКС – 0,18кг 14 АКС – 0,24 кг 16 АКС – 0,33 кг	6 А-III – 0,222 кг 8 А-III – 0,395 кг 10 А-III – 0,617 кг 12 А-III – 0,888 кг 14 А-III – 1,210 кг 16 А-III – 1,580 кг 18 А-III – 2,000 кг 20 А-III – 2,470 кг
Условная замена арматуры по физико-механическим свойствам	4 АКС 6 АКС 7 АКС 8 АКС 10 АКС 12 АКС 14 АКС 16 АКС	6 А-III 8 А-III 10 А-III 12 А-III 14 А-III 16 А-III 18 А-III 20А-III

Стеклопластиковая арматура: применение

Применение стеклопластиковой арматуры по строительным нормам и правилам:

• для армирования ЖБК различных типов сооружений (медицинских, научных, авиационных),
• строительства автомобильных дорог,
• промышленных и сельскохозяйственных объектов,
• для изготовления специального бетона ( легкого, тяжелого),
• при заливке монолитных фундаментов и плит перекрытия,
• для упрочнения кирпичной кладки и создания гибких связей в трехслойных стенах, состоящих из несущего и облицованного слоев и слоя утеплителя,
• для возведения зданий в сейсмически опасных зонах.

 

На сегодняшний день арматура стеклопластиковая, цена которой достаточно низка, купить можно у нас на металлобезе с доставкой в Киев и другие города и населенные пункты Украины.

Контакты региональных представительств металлобаз ВИКАНТ.

Сейчас арматура стеклопластиковая за счет своих превосходных технических качеств и экономической составляющей становится незаменимым материалом.

Ознакомиться с ассортиментом реализуемой продукции можно здесь.

Вернуться на главную страницу сайта.

Опубликовано: 14.06.2016

Стеклопластиковая арматура или стальная, что выбрать?

Утверждение №5: «Композитная арматура заменит металлическую везде».

Нормативы не запрещают применение композитного армирования для возведения какого-либо вида конструкций. Их задача – обеспечить необходимую прочность и другие значимые свойства конструкции. Если композитный материал дает такую возможность, то он может быть применен. Для тех, кто желает построить коттедж, баню, гараж, забор на бетонном фундаменте, этот материал будет экономически вы-годен и удобен в использовании, поскольку позволит создать прочные и надежные бетонные и кирпичные конструкции, слоистую кладку с гибкими связями, бетонные фундаменты и полы на основе сетки из композитной арматуры, армированную кладку из газо- и пеноблоков. Ответ на вопрос «Могут ли применяться композитные материалы при строительстве многоэтажек?» то-же положительный, но где и как конкретно – решают проектанты, производящие расчеты. Они оценивают композитную арматуру очень высоко. Помимо выше охарактеризованных диэлектрических свойств, долговечности и легкости:

• композитный материал практически не проводит тепло (показатель в 130 раз ниже, чем у металла), предотвращая «мостики холода»;
• близкий к бетону коэффициент теплового расширения позволяет избежать образования трещин при температурных колебаниях, что делает данный материал применимым в интервале температур от -70°до +100°С.

Эти и другие свойства, действительно, дают простор для применения композитных материалов.

Утверждение № 6: «Композитная арматура не может применяться в строительстве из-за малого модуля упругости».

Данный показатель, действительно, используется при расчете ряда бетонных конструкций. Но его значение важно только в конструкциях, работающих на прогиб (СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения») — для предотвращения раскрытия микротрещин.

В соответствии с расчетами, производимыми по вышеуказанному СНиП, композитная арматура также может использоваться в данных конструкциях, но ввиду меньшего модуля упругости необходимо закладывать большие диаметры по отношению к металлической, что выгодно только в условиях строительства специальных объектов (строительство в зонах повышенной щелочности, кислотности, влажности, действий агрессивных вод и других) в связи с быстрым разрушением металлической.

В то же время, в элементах, находящихся на упругом основании значимость характеристики – модуля упругости почти равна нулю, т. к. само основание не дает конструкции прогнуться, обеспечивая равно-мерную поддержку. В данном случае расчет ведется по основному показателю – предел прочности на растяжение, который у композитной арматуры в 2,5 раза выше, чем у металлической, поэтому использование композитной арматуры в таких конструкциях будет экономически выгоднее, а надежность конструкций значительно выше, по сравнению с армированием стандартной железной арматурой. Это, прежде всего, все фундаменты и их отдельные части (блоки, плиты) и другие.

Ленточный фундамент, принимая на себя нагрузки от стен и, частично, от всего строения передает их на несущее основание — землю. Основание в данном случае противодействует образованию прогиба.

Монолитный плитный фундамент, принимая распределенную нагрузку от всего строения, также опирается на основание, противодействующее прогибу. Таким образом, применение композитной арматуры не целесообразно только в конструкциях, работающих на прогиб, однако это небольшая часть бетонных изделий. В остальных же случаях использование такой арматуры выгодно повышает характеристики надежности изделия.

В любом случае, армируемую конструкцию необходимо рассчитывать согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»; СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»; СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» и т.д., и только вследствие полученных результатов делать вы-воды о применимости того или иного материала.

Утверждение № 7: «Композитная арматура снижает огнестойкость сооружений».

Под огнестойкостью (СП 2.13130.2009 «Обеспечение огнестойкости объектов защиты») понимают способность строительной конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара положенное количество времени.

Действующие государственные нормы – СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», НПБ 244-97 «Материалы строительные. Декоративно-отделочные и облицовочные материалы. Матери-алы для покрытия полов. Кровельные, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы. Показатели пожарной опасности». В настоящих нормах приведены противопожарные требования, подлежащие обязательному соблюдению.

Для подтверждения соответствия композитной арматуры ООО «ПолиКомпозит» существующим нормам компания передала образцы продукции в аккредитованный лабораторный центр ООО «ПожСтандарт» для проведения необходимых испытаний. В соответствии с ГОСТ 30244-94, ГОСТ 30402-96 и ГОСТ 12.1.044-89 специалисты «ПожСтандарта» подтвердили соответствие композитной арматуры АСК требованиям пожарной безопасности НПБ 244-97 по СниП 21-01-97.

На основании проведенных испытаний ООО «ПолиКомпозит» выдан сертификат соответствия нормам пожарной безопасности, удостоверяющий возможность использования композитной арматуры в строи-тельных конструкциях без ограничений.

Утверждение № 8: «Невозможность скрепления полимерной арматуры методом сварки».

Это – факт, как и то, что жидкости нельзя резать, а квадратное – сложно катать». Но является ли это их не-достатком? Данное мнение в отношении композитной арматуры имеет налет ущербности в угоду традиции, ведь ее предшественницу – металлическую арматуру – десятилетиями именно сваривали, чтобы получать прочные пространственные конструкции. Композитную арматуру сваривать нельзя, но и не требуется. В статье «Вязка композитной арматуры» (ссылка) уже сообщалось о множестве других методов скрепления арматуры.

При этом именно сварка на сегодняшний день является самым проблемным способом крепления ввиду ослабления прочностных характеристик от температурных воздействий, ускоренной коррозии металла из-за нарушения его структуры в месте сварного соединения, необходимости держать на стройке сварочные аппараты с опытными сварщиками и невозможности безопасного выполнения работ при наличии атмосферных осадков.

Утверждение № 9: «Создавать гнутые элементы из композитной арматуры невозможно».

При создании объёмных арматурных каркасов для ответственных конструкций необходимо применять гнутые элементы. Традиционно строители на месте изгибают отрезки металлических стержней для придания им необходимой формы. Действительно, композитную арматуру нельзя качественно согнуть на строительном объекте. При этом есть, как минимум, два выхода: использовать смешанное армирование (стержни композитной арматуры скрепляются металлическими угловыми элементами. Данное армирование значительно упрощает и удешевляет строительство без снижения прочностных характеристик) или заказывать изготовление гнутых элементов производителю. Утверждение № 10: «Для применения композитной арматуры нормативная база недостаточна».

На сегодняшний день применение композитной арматуры в строительных объектах РФ предусмотрено ГОСТ и, соответственно, разрешено. Если расчеты нагрузки в проекте проходят проверку экспертизы, то никто не в праве запретить реализовать такой проект. А вот программ и готовых моделей расчета конструкций с применением не металлической, а композитной арматуры, на самом деле, нет или недостаточно, но тем интереснее задача для проектировщиков, смотрящих в будущее.

Утверждение № 10: «Для применения композитной арматуры нормативная база недостаточна».

На сегодняшний день качество арматуры, выполненной из композита, подтверждено ГОСТ, что позволяет ее применять в строительных объектах РФ. Имеются СНиПы. Таким образом, если расчеты нагрузки в проекте проходят проверку экспертизы, то никто не в праве запретить реализовать такой проект. А вот программ и готовых моделей расчета конструкций с применением не металлической, а композитной арматуры, на самом деле, пока недостаточно, но тем интереснее задача для проектировщиков, смотрящих в будущее.

Оличие стеклопластиковой арматуры ГОСТ производства от ТУ

Арматура композитная стеклопластиковая по ГОСТ и ТУ может иметь существенное различие в размерах. Соответствие ГОСТ гарантирует, что она будет совпадать по диаметру с общепринятыми стандартами.

—

Отличие композитной арматуры, сделанной по ГОСТ и ТУ

 

Сегодня на рынке представлен огромный выбор композитной арматуры, которая различается по своим техническим характеристикам. Но при выборе подходящего варианта следует брать в учет и ещё одни важный параметр – соответствие ГОСТ или ТУ. В первом случае продукция изготавливается по общепринятому ГОСТ 31938-2012, а во втором по техническим условиям, разработанным непосредственно производителем. При этом разница может быть существенной.

 

Разница в размерах арматуры композитной полимерной

 

Для производства композитной арматуры используется ровинг – жгут из нитей стекловолокна. Дополнительными компонентами являются эпоксидная смола, отвердитель и ускоритель химических реакций.

 

Помимо цены, изделия обязательно смотрите на соответствие ГОСТ и ТУ. Например, если в проекте заложена арматура диаметром 10 мм, то она должна быть именно десятимиллиметровой. Но если по ГОСТ всё будет на 100% точно, то по ТУ производитель может немного сэкономить и продать 9 мм продукцию, которая по его собственным техническим условиям будет считаться «десяткой».

 

Дело в том, что изготовитель может измерять арматуру по внешнему диаметру её ребер, а не по самому телу. И разница всего в 1 мм снижает характеристики композитной арматуры для фундамента на целых 15-20%.

 

Проверить арматуру композитную стеклопластиковую на соответствие ГОСТ или ТУ очень просто, измерив её с помощью штангенциркуля. Сперва нужно померить диаметр ствола с ребрами, а потом без них. Второй вариант является правильным. И если производитель утверждает обратное, то от такой покупки лучше отказаться.

 

Стеклопластиковая и металлическая композитная арматура по ТУ обычно немного дешевле, изготовленной по ГОСТ. Но её технические характеристики тоже ниже, что скажется на прочности конструкции в дальнейшем.

Пластиковая арматура для фундамента: особенности, преимущества

Почему композитные каркасы потеснили в нише своих ближайших «конкурентов»? Прочный материал не уступает металлу в вопросе нагрузок, при этом обладая абсолютным сопротивлением коррозии.

Пластиковая арматура для фундамента выполняется в виде стержней различного диаметра. Материалом для изготовления служат волокна стеклоровинга, связующим веществом – полимеры на основе эпоксидной смолы.

Спиралевидные профили с ребристой поверхностью нашли широкое применение в промышленно-гражданском строительстве, они часто выступают в качестве элементов бетонных конструкций с предварительно напряженным или ненапряженным армированием.

Наряду с привычными всем стальными прутьями, стеклопластиковые стержни могут успешно использоваться при возведении ленточных фундаментов.

Состав и виды каркасов

Композитная арматура – конструкция, состоящая из стержней, основное назначение которой – опора для фундамента, сопротивление растягивающим нагрузкам. Каркас призван защитить опору зданий от неравномерного воздействия (сжимание и изгиб), идущего со стороны грунта.

Вид, состав и характеристики стержней регламентируются ГОСТом 31938-2012. Согласно документу, композитные каркасы изготавливаются из следующих видов волокна непрерывного или штапельного производства:

• стеклянное – материал для армирования полимерных композитов получается путем плавления неорганического стекла;
• базальтовое – для изготовления используется базальт или габбродиабаз;
• углеродное – образуется путем термического разложения орг. волокон прекурсоров, при этом конечное вещество должно содержать не менее 90% углерода.

Классификация арматуры проводится также в зависимости от типа непрерывного армнаполнителя. Выделяют следующие виды каркасов:

• стеклокомпозитные;
• базальтокомпозитные;
• комбинированные виды;
• арамидная;
• углепластиковая.

Нормативный документ определяет порядок изготовления, требования и физико-механические показатели, которым должна соответствовать стеклопластиковая арматура.

Характеристики и особенности пластиковой арматуры

Пластмассовая арматура, согласно ГОСТу, должна проходить жесткие испытания. К ним относятся приемосдаточные, типовые и периодические проверки. Инженер лаборатории должен установить качество исходного сырья, соответствие типоразмеров, уточнить параметры использования технологического оборудования и подтвердить грамотность производственного процесса.

Каркасы, прошедшие все испытания, имеют следующие характеристики и особенности:

1. Небольшой удельный вес. Стержни из стеклопластика в среднем в 5-8 раз легче металлических каркасов. Эта особенность позволяет существенно снизить расходы при транспортировке, облегчить ход работы при изготовлении армировочных сеток и объемных каркасов для заливки фундаментных блоков.
2. Отсутствие привязки к определенным габаритам. Требования к перевозке не допускают изготовление стальных стержней длиной более 6-12 м. Композитная арматура не имеет таких ограничений, длина брусьев может быть произвольной, исходя из требований заказчика. Это дает возможность заказать арматуру под индивидуальный проект, избавив себя от необходимости дополнительно нарезать стержни определенной длины.
3. Стойкость к коррозии и влиянию агрессивных сред. Металлические элементы со временем начинают выделять продукты ржавчины. Стеклопластиковые стержни не только не подвержены коррозии, они относятся к материалам 1-й группы химической стойкости. Эта особенность дает возможность использовать такие каркасы без привязки к виду местности и в любых грунтах. Устойчивость к щелочам дает возможность применять каркасы из композитных материалов с любыми видами бетона и примесями, без чего не обойтись при строительстве в зимнее время. Строители рекомендуют не экономить на дополнительной гидроизоляции фундаментов, что делает основы более прочными и долговечными.
4. Экологичность. Композитные материалы абсолютно безвредны, не оказывают негативного влияние на здоровье человека и окружающую среду, не выделяют вредные и токсичные вещества. Пластиковые прутья вместе с деревянными брусьями высоко востребованы при строительстве современных эко-домов.
5. Долговечность. Если срок службы металлических конструкций определяется строительными нормами, прогнозируемая длительность эксплуатации пластиковых каркасов превышает 80 лет.
6. Отсутствие швов и простота перевозки. Транспортировка в бухтах дает возможность каждый раз не обрезать арматуру, подгоняя её длину под размеры кузова. Бесшовная конструкция считается более надежной, и транспортные расходы при этом существенно снижаются.
7. Низка теплопроводность. Металлические прутья не только обладают низкой стойкостью к влиянию минусовых температур. Один из их важнейших минусов – склонность к созданию температурных мостиков – факторов теплопотерь в помещениях с бетонной основой и стенами. В отдельных условиях могут потребоваться дополнительные меры по утеплению фундамента.
8. Стойкость к электромагнитным явлениям. Композитные материалы являются диэлектриками, а значит, в отличие от стальных стержней они не проводят электрический ток. Кроме того пластиковые изделия отличаются электромагнитной непроницаемостью, они не проводят многие виды ЭМ-излучения, не создают помехи на пути прохождения радиоволн.
9. Простота монтажа. Для сооружения каркаса не требуется сварочный аппарат и другие дополнительные инструменты.
10. Отсутствие трещин в бетоне. Равные показатели коэффициента теплового расширения способствуют оптимальному застыванию бетона.
11. Механико-физические преимущества. Большинство показателей стеклопластиковых элементов в разы превышают аналогичные у металлических изделий. Пример – предел прочности на растяжение. У пластиковых прутьев он выше более чем в 2,5 раза. Это дает возможность брать изделия меньшего диаметра при проектировании, что уменьшает стоимость готового каркаса.

Суммируя все преимущества композитной арматуры при возведении фундамента нельзя не упомянуть один из основных, а это – цена стержней. Если в конце прошлого века, когда были изобретены каркасы из композитных материалов, их стоимость была не самоокупаемой, на теперешний момент ситуация изменилась в точности до наоборот. Учитывая постоянное подорожание стали и удешевление стеклопластика и его аналогов, выбор в пользу более новых материалов аргументирован также с точки зрения экономической рентабельности.

Недостатки изделий

Как и другие строительные материалы, пластиковая арматура имеет свои недостатки. При сравнении с металлическими элементами, изделия демонстрируют куда меньшую устойчивость при нагрузке на излом. Стеклопластиковые изделия имеют склонность растягиваться, передавая это свойство бетону до момента его полного затвердевания.

Стеклопластиковая арматура имеет четкую сферу применения, в рамках которой проявляет свои лучшие свойства. Использование прутьев в других отраслях при этом может быть куда менее эффективным.

Ассоциация пластиковых труб и фитингов

О фитингах

Пластиковые фитинги

изготавливаются из различных термопластов, включая:

• ABS — акрилонитрил-бутадиен-стирол
• ХПВХ — хлорированный поли (винилхлорид)
• PE — Полиэтилен
• ПС — Полистирол
• ПВХ — поливинилхлорид

Пластиковые трубы и фитинги:

• Их проще и дешевле установить, чем металлические системы.Отличная текучесть благодаря гладкой внутренней отделке. Не подвергайте гниению, ржавчине, коррозии и собиранию отходов. Сопротивляйтесь механическим повреждениям. Просты в обращении (загружать и выгружать может один человек). На черновую обработку уходит меньше времени, чем на металлические материалы.
• Выдерживает земные нагрузки и транспортировку (при надлежащем обращении)

Использование и приложения

Пластиковые фитинги используются для:

• DWV — Дренаж и дренаж (АБС и ПВХ)
• Канализация и сток — (ПВХ и ПС)
• Водопровод — (ПВХ)
• Линии водоснабжения — (ХПВХ, ПВХ и ПЭ)
• Орошение — (ПВХ и ПЭ)
• Трубопровод — (ПВХ и ПЭ)
• Спринклерный пожарный — (ХПВХ)
• Различные промышленные применения (все)

См. Использование пластиковых труб для получения дополнительных сведений и описаний, касающихся приложений, работающих под давлением, и приложений, не работающих под давлением.Большинство пластиковых фурнитуры может использоваться как в земле, так и над землей. Их также можно использовать на открытом воздухе, если материал содержит стабилизаторы и ингибиторы ультрафиолетового излучения для защиты от ультрафиолетового излучения, или если юрисдикция может потребовать, чтобы система была окрашен латексной краской на водной основе. Подробную информацию о местных правилах для каждого материала можно получить у поставщика фурнитуры.

Совместимость

Пластиковые фитинги доступны в различных схемах размеров, соответствующих всем следующим:

• Медная трубка размером ¼ «-2» (CTS).Труба Schedule 40 до 12 дюймов (Sch50 / IPS / DWV). Труба Schedule 80 до 12 дюймов (Sch 80). Размер канализации и слива 3 «-12» +. Прокладка канализации и слива размером 6-12 дюймов +. Системы трубопроводов PE ¼ «-2» (SDR, Sch 40, CTS)
• Механический для всех систем

Код Статус

Пластиковые фитинги признаны приемлемыми для использования во всех основных моделях сантехники. Для конкретных применений материала обратитесь к соответствующему сайту материала или обратитесь к разделу Строительные нормы и правила.Всегда перед установкой проверьте местные правила сантехники.

Наличие

Пластиковые фитинги можно приобрести в магазинах сантехники, хозяйственных магазинах и домашних центрах по всей Северной Америке. См. Ссылки на нашем членском сайте.

Химическая стойкость

Большинство пластиковых материалов фурнитуры не подвержены воздействию обычной бытовой химии и чистящих средств. Обратитесь к соответствующим сайтам для получения информации о применении для конкретных материалов.

Маркировка

Стандарты на пластиковые фитинги обычно требуют, чтобы продукт можно было легко идентифицировать с помощью маркировки, которая может включать следующее:

1. Название или торговая марка производителя. Стандарт, которому он соответствует. Подходящий размер. Тип смолы. Идентификатор позиции. Идентификатор полости формы. DWV, если для дренажа. Номер SDR или номер расписания.
2. Если арматура предназначена для питьевой воды, лабораторная печать или отметка, подтверждающая пригодность для питьевой воды

Установка

Пластиковые фитинги относительно просты в установке.Три распространенных метода соединения фитингов и труб включают следующее:

1. Растворители цемента и грунтовки
2. Механическая резьба
3. Вставки с зазубринами и зажимными кольцами

Всегда соблюдайте местные нормативные требования и рекомендуемые методы безопасной работы. Пластиковые водопроводные системы не следует испытывать сжатым воздухом или другими газами. Обратитесь к соответствующим сайтам для получения информации о применении для конкретных материалов.

Элементы арматуры

Все, что вам нужно знать о пластике ПВХ

Что такое поливинилхлорид (ПВХ) и для чего он используется?

Поливинилхлорид (ПВХ) — один из наиболее часто используемых термопластичных полимеров во всем мире (рядом с несколькими более широко используемыми пластиками, такими как ПЭТ и ПП). Это естественно белый и очень хрупкий (до добавок пластификаторов) пластик. ПВХ существует дольше, чем большинство пластмасс, он был впервые синтезирован в 1872 году и коммерчески произведен компанией B.Компания Ф. Гудрича в 1920-е гг. Для сравнения, многие другие обычные пластмассы были впервые синтезированы и коммерчески жизнеспособны только в 1940-х и 1950-х годах. Чаще всего он используется в строительной отрасли, а также для изготовления вывесок, медицинских изделий и волокон для одежды. ПВХ был случайно обнаружен дважды, один раз в 1832 году французским химиком Анри Виктором Рено, а затем вновь обнаружен в 1872 году немцем по имени Юджин Бауманн.

Основные формы и функции поливинилхлорида (ПВХ) ПВХ

производится в двух основных формах: жесткий или непластифицированный полимер (RPVC или uPVC), а второй — в виде гибкого пластика.В базовой форме ПВХ отличается жесткой, но хрупкой структурой. В то время как пластифицированная версия имеет различные применения в различных отраслях промышленности, жесткая версия ПВХ также имеет свою долю использования. В таких отраслях, как водопровод, канализация и сельское хозяйство, жесткий ПВХ может использоваться во многих сферах.

Гибкий, пластифицированный или обычный ПВХ более мягкий и поддается изгибу, чем НПВХ, из-за добавления пластификаторов, таких как фталаты (например, диизононилфталат или ДИНФ). Гибкий ПВХ обычно используется в строительстве в качестве изоляции электрических проводов или полов в домах, больницах, школах и других областях, где стерильная среда является приоритетом.В некоторых случаях ПВХ может выступать эффективной заменой резины. Жесткий ПВХ также используется в строительстве в качестве трубы для водопровода и сайдинга, обычно называемой термином «винил» в Соединенных Штатах. ПВХ-трубу часто называют ее «графиком» (например, Приложением 40 или Приложением 80). Значительные различия между графиками включают такие параметры, как толщина стенок, номинальное давление и цвет.

Некоторые из наиболее важных характеристик ПВХ-пластика включают его относительно низкую цену, его устойчивость к разрушению окружающей среды (а также к химическим веществам и щелочам), высокую твердость и выдающуюся прочность на разрыв для пластика в случае жесткого ПВХ.ПВХ остается широко доступным, широко используемым и легко перерабатываемым (классифицируется по идентификационному коду смолы «3»).

Каковы характеристики поливинилхлорид (ПВХ) ?

Некоторые из наиболее важных свойств поливинилхлорида (ПВХ):

1. Плотность: ПВХ очень плотный по сравнению с большинством пластмасс (удельный вес около 1,4)
2. Экономика: ПВХ доступен и дешев.
3. Твердость: Жесткий ПВХ хорошо оценивается по твердости и долговечности.
4. Прочность: Жесткий ПВХ обладает отличной прочностью на разрыв.

Поливинилхлорид — это «термопластичный» (в отличие от «термореактивного») материал, который имеет отношение к тому, как пластик реагирует на тепло. Термопластические материалы становятся жидкими при их температуре плавления (диапазон для ПВХ от очень низких 100 градусов Цельсия до более высоких значений, таких как 260 градусов Цельсия, в зависимости от добавок).Основным полезным признаком термопластов является то, что их можно нагревать до температуры плавления, охлаждать и снова нагревать без значительного разрушения. Вместо сжигания термопластов, таких как сжиженный полипропилен, их можно легко формовать под давлением, а затем перерабатывать. Напротив, термореактивные пластмассы можно нагреть только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первое нагревание вызывает затвердевание термореактивных материалов (аналогично двухкомпонентной эпоксидной смоле), что приводит к химическим изменениям, которые нельзя отменить.Если вы попытаетесь нагреть термореактивный пластик во второй раз до высокой температуры, он будет только гореть. Эта характеристика делает термореактивные материалы плохими кандидатами на переработку.

Почему поливинилхлорид (ПВХ) используется так часто?

PVC предлагает широкий спектр применений и преимуществ в различных отраслях промышленности как в жестких, так и в гибких формах. В частности, жесткий ПВХ обладает высокой плотностью по сравнению с пластиком, что делает его чрезвычайно твердым и в целом невероятно прочным.Он также легкодоступен и экономичен, что в сочетании с долговечными характеристиками большинства пластиков делает его легким выбором для многих промышленных применений, таких как строительство.

ПВХ

обладает чрезвычайно прочной природой и легким весом, что делает его привлекательным материалом для строительства, сантехники и других промышленных применений. Кроме того, высокое содержание хлора делает материал огнестойким, что является еще одной причиной, по которой он приобрел такую ​​популярность в различных отраслях промышленности.

Какие бывают типы ПВХ?

Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: жесткий и гибкий. У каждого типа есть свои преимущества и идеальное применение в различных отраслях промышленности. Гибкий ПВХ может действовать как изоляция электрического кабеля и как альтернатива резине. Жесткий ПВХ находит широкое применение в строительстве и сантехнике, обеспечивая легкий, экономичный и прочный материал.

Как производится ПВХ?

Поливинилхлорид производится одним из трех эмульсионных процессов:

1. Суспензионная полимеризация
2. Эмульсионная полимеризация
3. Массовая полимеризация

Поливинилхлорид для разработки прототипов станков с ЧПУ, 3D-принтеров и литьевых машин

Две основные проблемы связаны с работой с ПВХ, что делает его относительно проблематичным и обычно не рекомендуется для использования непрофессионалами.Первый — это выброс токсичных и едких газов при плавлении материала. В той или иной степени это происходит во время 3D-печати, обработки с ЧПУ и литья под давлением. Мы рекомендуем ознакомиться с паспортами безопасности материалов для различных хлорированных углеводородных газов, таких как хлорбензол, и обсудить производственный процесс с профессиональным производителем. Во-вторых, это коррозионная природа ПВХ. Это проблематично, когда ПВХ постоянно контактирует с металлическими соплами, резаками или пресс-формами, изготовленными из материала, отличного от нержавеющей стали или какого-либо другого аналогично стойкого к коррозии металла.

3D-печать:

Поливинилхлорид доступен в виде нити в виде пластикового сварочного прутка (материала, используемого для сварки), но в настоящее время он не модернизируется для специального использования в 3D-печати. Несмотря на то, что количество пластиков и заменителей пластика, доступных для 3D-печати, растет, наиболее распространенными остаются АБС и ПЛА. В Creative Mechanisms мы обычно выполняем 3D-печать с использованием ABS. Список причин, по которым и сравнение двух наиболее распространенных пластиков для 3D-печати (ABS и PLA) для 3D-печати, можно найти здесь.

Самая большая проблема с ПВХ для 3D-печати — это его коррозионная природа (потенциально ставящая под угрозу функциональность типичных машин, если они использовались в течение более длительного периода). Интересный кикстартер разработал сопло для 3D-печати (головку экструдера) с возможностью ПВХ, предложенное инженером и предпринимателем Роном Стилом, которое, к сожалению, закрылось без особого интереса в 2014 году. Вы можете посмотреть вводную презентацию (видео) здесь:

Обработка с ЧПУ:

Поливинилхлорид можно резать на станке с ЧПУ, но любой машинист, который пробовал, вероятно, испытал ухудшение качества резака в зависимости от материала, из которого он изготовлен.ПВХ является коррозионно-агрессивным и абразивным материалом, поэтому резцы, изготовленные не из нержавеющей стали или сравнительно стойкого к коррозии материала, со временем могут испортиться.

Литье под давлением:

Поливинилхлорид можно вводить так же, как и другие пластмассы, но хлор в материале усложняет процесс. Это связано с тем, что расплавленный ПВХ может выделять едкий токсичный газ. Соответственно, магазины нужно оборудовать хорошими системами вентиляции. Те, кто не колеблется, поработают с материалом.Кроме того, для литья под давлением ПВХ-пластика требуются уникальные коррозионно-стойкие материалы, такие как нержавеющая сталь или хромирование. Усадка ПВХ обычно составляет от одного до двух процентов. Он по-прежнему может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая твердомер (твердость) материала, размер литника, давление выдержки, время выдержки, температуру плавления, толщину стенок формы, температуру формы, а также процентное содержание и тип добавок.

Токсичен ли ПВХ? ПВХ

может представлять опасность для здоровья при сжигании, поскольку выделяет пары хлористого водорода (HCl).В тех случаях, когда вероятность возгорания высока, иногда предпочтительна изоляция электрических проводов, не содержащая ПВХ. Пары также могут выделяться при плавлении материала (например, во время создания прототипов и производственных процессов, таких как 3D-печать, обработка с ЧПУ и литье под давлением). Мы рекомендуем ознакомиться с Паспортами безопасности материалов (MSDS) для различных хлорированных углеводородных газов, таких как хлорбензол, и обсудить производственный процесс с профессиональным производителем.

Каковы преимущества поливинилхлорида?

PVC предоставляет промышленности ряд важных преимуществ, которые укрепили его место в качестве одного из самых популярных и широко используемых пластиков на рынке.Эти преимущества включают в себя:

1. Поливинилхлорид легко доступен и относительно недорог.
2. Поливинилхлорид очень плотный и поэтому очень твердый и очень хорошо сопротивляется ударной деформации по сравнению с другими пластиками.
3. Поливинилхлорид обладает выдающейся прочностью на разрыв.
4. Поливинилхлорид очень устойчив к химическим веществам и щелочам.

Преимущества ПВХ помогли укрепить его позицию в качестве одного из наиболее часто используемых пластиков во всем мире.Однако, несмотря на то, что он широко эффективен и популярен, вы должны учитывать некоторые факторы при его использовании.

Каковы недостатки поливинилхлорида?

Хотя ПВХ имеет множество преимуществ, которые делают его желательным материалом для работы, есть несколько причин, по которым следует проявлять осторожность. К недостаткам, которые необходимо учитывать при использовании ПВХ, относятся:

1. Поливинилхлорид имеет очень плохую термостойкость. По этой причине добавки, которые стабилизируют материал при более высоких температурах, обычно добавляют в материал во время производства.
2. Поливинилхлорид выделяет токсичные пары при плавлении или пожаре.

Несмотря на некоторые недостатки, поливинилхлорид в целом является отличным материалом. Он обладает уникальным сочетанием качеств, которые делают его особенно полезным для строительного бизнеса. Принимая во внимание и учитывая недостатки материала, вы можете эффективно ориентироваться и компенсировать, чтобы вы могли эффективно использовать материал в своих будущих проектах.

Каковы свойства поливинилхлорида?

Объект	Значение
Техническое наименование	Поливинилхлорид (ПВХ)
Химическая формула	(C2h4Cl) n
Температура расплава	212 — 500 ° F (100 — 260 ° C) ***
Температура теплового отклонения (HDT)	92 ° C (198 ° F) **
Прочность на разрыв	Гибкий ПВХ: 6.9-25 МПа (1000-3625 фунтов на квадратный дюйм) Жесткий ПВХ: 34 — 62 МПа (4930 — 9000 фунтов на кв. Дюйм) **
Удельный вес	1,35 — 1,45

* В стандартном состоянии (при 25 ° C (77 ° F), 100 кПа)

Типы пластиковых труб: выбор правильного материала

Можно легко подумать, что все типы пластика одинаковы, но реальность не может быть дальше от истины, особенно когда речь идет о пластиковых водопроводных системах.

Существуют тысячи различных типов пластмасс, каждый со своими физическими и химическими свойствами. Когда дело доходит до водопроводных систем горячего и холодного водоснабжения, используются пять различных пластиков, каждый из которых обладает своими свойствами.

5 различных типов пластиковых трубопроводов для жилищного водопровода:

• PEX
• PE-RT
• Полипропилен
• Полибутилен
• CPVC

Четыре материала — PEX, PE-RT, полипропилен и полибутилен — происходят из семейства полиолефинов из пластмасс и имеют некоторые ключевые сходства.ХПВХ стоит особняком в семействе виниловых пластиков и обладает уникальным набором свойств, отличающих его от полиолефинов.

Краткая история полибутиленовых труб

В 1970-х годах полибутилен был представлен на рынке сантехники Северной Америки в качестве первого полиолефинового материала, используемого для распределения горячей и холодной воды. Однако к началу 1990-х годов этот продукт был вовлечен в два крупных коллективных иска, в результате которых было урегулировано более 1 миллиарда долларов. В результате полибутилен больше не разрешается в строительстве новых зданий в Северной Америке.

Молекула полибутилена

Было обнаружено, что полибутиленовая труба вступает в реакцию с низким содержанием хлора в питьевой воде, что приводит к ее разрушению и преждевременному выходу из строя. Сегодня наличие полибутиленовых труб в доме обычно является обязательным раскрытием в процессе продажи дома. Сантехники и инспекторы обычно рекомендуют полностью удалить полибутиленовые трубы из домов. Согласно условиям коллективного иска, по меньшей мере 350 000 домов были перенаправлены из-за выхода из строя полибутилена.

Сантехнические трубы PEX

Вскоре после того, как полибутилен ушел с рынка, был представлен новый полиолефин — сшитый полиэтилен, обычно называемый PEX. Как и все полиолефиновые материалы, PEX — пластичный, гибкий пластик; но у него также есть самая большая слабость полиолефиновых водопроводных систем: хлор.

Молекула PEX

Подобно полибутилену, хлор разрушает молекулярные связи в трубах PEX, что приводит к образованию микротрещин, которые постепенно расширяются до выхода трубы из строя.Хотя процесс сшивки действительно обеспечивает немного более высокую устойчивость PEX к хлору, чем полибутилен, из-за уменьшения количества уязвимых химических связей, за последнее десятилетие в Соединенных Штатах был задокументирован широкий спектр вызванных хлором отказов трубопроводов PEX.

В трубопроводах из PEX для горячей воды наблюдается разложение хлора уже через два года после установки.

Помимо проблем с разложением под действием хлора, полимерная структура PEX делает его уязвимым для других проблем, включая качество воды, проницаемость и потенциал роста биопленки.

Полипропиленовые сантехнические трубы

Другой полиолефиновый пластиковый материал, который используется в домашних водопроводных системах, — это полипропилен. Он разделяет многие из тех же проблем, которые присущи полиолефиновым материалам, но при этом создает некоторые новые проблемы.

Молекула полипропилена

Подобно PEX и полибутилену, он не устойчив к разложению хлора. Фактически, он может разрушаться в системах с горячей хлорированной водой, вызывая отслаивание кусков материала и засорение приспособлений и приборов.

Полипропилен не такой пластичный, как другие полиолефиновые пластмассы, а это означает, что он не может легко расширяться или гофрироваться, как другие полиолефиновые материалы. Из-за этого ограничения для соединения полипропиленовых труб необходима технология плавления. Этот метод может быть особенно трудным в ограниченном пространстве и требует сварки, что создает опасность ожога и увеличивает время процесса установки.

Полипропилен также гораздо менее надежен в системах горячего водоснабжения; Чтобы компенсировать это, производители используют комбинацию армирования стекловолокном и значительно более толстую стенку трубы, уменьшая расход и уменьшая количество доступных крепежных элементов.

Трубы PE-RT

PE-RT (полиэтилен повышенной термостойкости), широко распространенный в Европе, является относительно новым для рынка сантехники Северной Америки. У него ограниченный послужной список в Северной Америке, но его химический состав предполагает, что он может столкнуться с теми же проблемами, что и другие европейские полиолефиновые трубопроводные материалы, которые были плохо приспособлены для обработки североамериканских процедур дезинфекции воды, включая отказы, вызванные хлором.

Молекула PE-RT

PE-RT имеет тот же базовый материал, что и PEX — полиэтилен, но в отличие от PEX, он не обладает преимуществом сшивания для повышения его устойчивости к хлору.В недавней статье, посвященной представлению PE-RT в Канаде, один производитель PE-RT заметил: «Причина, по которой PE-RT потребовалось так много времени, чтобы добраться до Канады, в первую очередь связана со стандартами хлора … То, как они производили полиэтилен. -RT в Европе и других местах не соответствовал требованиям ».

Без преимущества сшивания, PE-RT все больше зависит от временных антиоксидантов, которые замедляют скорость разложения, чтобы достичь результатов, аналогичных PEX.

Сантехнические трубы из ХПВХ

Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) имеет химический состав, отличный от полиолефиновых пластиков.Как хлорированный виниловый материал, ХПВХ по своей природе невосприимчив к разложению, вызванному хлором. Помимо устойчивости к хлору, химическая структура виниловых материалов делает их практически непроницаемыми для внешних загрязнений в соответствии с EPA.

Молекула ХПВХ

Трубы из ХПВХ, используемые в Северной Америке более 60 лет, доказали свою надежность и безопасность на этом рынке. Они соответствуют всем соответствующим требованиям ASTM, NSF и государственных требований к водопроводным системам и регулярно проходят независимые проверки сторонними испытательными организациями.

Пластиковые трубы — привлекательная альтернатива медным трубам из-за их более низкой стоимости и простоты монтажа. Но не думайте, что все пластиковые трубы одинаковы. Эти преимущества имеют смысл только в том случае, если выбранная система трубопроводов работает надежно и не ухудшает качество воды.

Даже в мире ХПВХ существуют различия в характеристиках различных брендов. По этой причине важно выбрать не только материал, но и марку труб, которым вы можете доверять.

FlowGuard Gold® CPVC обеспечивает бескомпромиссные преимущества пластиковых трубопроводов. Экономичный, простой в установке и совместимый с дезинфекцией воды хлором, есть множество веских причин для перехода на трубопроводные системы FlowGuard Gold.

Использование, свойства, преимущества и токсичность

Поливинилхлорид (ПВХ или винил) — это экономичный и универсальный термопластичный полимер, широко используемый в строительстве для производства дверных и оконных профилей, труб (питьевых и канализационных), изоляции проводов и кабелей, медицинских устройств и т. Д.Это третий по величине термопластический материал в мире по объему после полиэтилена и полипропилена .

Это белый хрупкий твердый материал, доступный в виде порошка или гранул. Благодаря своим универсальным свойствам, таким как легкий, прочный, недорогой и простой в обработке, ПВХ в настоящее время заменяет традиционные строительные материалы, такие как дерево, металл, бетон, резина, керамика и т. Д., В нескольких областях.

Некоторые из ключевых поставщиков ПВХ:

»Просмотреть все товарные марки ПВХ и поставщиков в базе данных Omnexus Plastics

Эта база данных по пластику доступна всем бесплатно.Вы можете отфильтровать свои варианты по свойствам (механические, электрические…), приложениям, режиму преобразования и многим другим параметрам.

Впервые ПВХ был произведен «непреднамеренно» в 1872 году немецким химиком Ойгеном Бауманом. Он выставил газ винилхлорид, запечатанный в трубке, на солнечный свет и произвел белое твердое вещество, названное ПВХ. Только в 1913 году немецкий химик Фридрих Клатте получил первый патент на ПВХ на свой метод полимеризации винилхлорида с использованием солнечного света. К началу Первой мировой войны Германия производила ряд гибких и жестких изделий из ПВХ, которые использовались в качестве замены коррозионно-стойких металлов.

Основные формы ПВХ

Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: гибкий и жесткий. Но есть и другие типы, такие как ХПВХ, ПВХ-О и ПВХ-М.

• Пластифицированный или гибкий ПВХ (плотность: 1,1–1,35 г / см ³ ): Гибкий ПВХ образуется путем добавления совместимых пластификаторов к ПВХ, которые снижают кристалличность.Эти пластификаторы действуют как смазки, в результате чего получается более чистый и гибкий пластик. Этот тип ПВХ иногда называют ПВХ-П.


• Непластифицированный или жесткий ПВХ (плотность: 1,3–1,45 г / см ³ ): это жесткий и экономичный пластик с высокой устойчивостью к ударам, воде, погодным условиям, химическим веществам и агрессивным средам. Этот тип ПВХ также известен как UPVC, PVC-U или uPVC.


• Хлорированный поливинилхлорид или перхлорвинил : Его получают хлорированием ПВХ-смолы.Высокое содержание хлора обеспечивает высокую прочность, химическую стабильность и огнестойкость. ХПВХ выдерживает более широкий диапазон температур.


• Молекулярно-ориентированный ПВХ или ПВХ-O : он образуется путем реорганизации аморфной структуры ПВХ-U в слоистую структуру. Биаксиально ориентированный ПВХ обладает улучшенными физическими характеристиками (жесткость, усталостная прочность, легкий вес и т. Д.).


• Модифицированный ПВХ или ПВХ-M : это сплав ПВХ, образованный добавлением модифицирующих агентов, что приводит к повышению ударной вязкости и ударных свойств.

Основные сведения о жестком и гибком ПВХ

Сильные стороны	Ограничения
Жесткий ПВХ
Низкая стоимость и высокая жесткость Искробезопасное горение Соответствует требованиям FDA, а также подходит для прозрачных приложений Лучшая химическая стойкость, чем пластифицированный ПВХ Хорошие электроизоляционные и пароизоляционные свойства Хорошая стабильность размеров при комнатной температуре	Трудноплавильный процесс Ограниченная стойкость к растрескиванию под действием растворителя Становится хрупким при 5 ° C (без модификации модификаторами ударной вязкости и / или технологическими добавками) Низкая температура непрерывной эксплуатации 50 ° C
Гибкий ПВХ
Низкая стоимость, гибкость и высокая ударопрочность Хорошая стойкость к ультрафиолету, кислотам, щелочам, маслам и многим агрессивным неорганическим химическим веществам Хорошие электроизоляционные свойства Невоспламеняющийся и универсальный рабочий профиль Легче в обработке, чем жесткий ПВХ	Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора атакован кетонами; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений Разлагается при высоких температурах Не подходит для контакта с пищевыми продуктами с некоторыми пластификаторами Более низкая химическая стойкость, чем у жесткого ПВХ

»Сравнить свойства гибкого ПВХ Vs.жесткий ПВХ подробно

Хлорированный ПВХ (ХПВХ)

ХПВХ производится путем хлорирования ПВХ-полимера, в результате чего содержание хлора увеличивается с 56% до примерно 66%.

Хлорирование ПВХ снижает силы притяжения между молекулярными цепями. ХПВХ также по существу аморфен. Оба этих фактора позволяют ХПВХ более легко и в большей степени, чем ПВХ, растягиваться выше его температуры стеклования Tg. Труба (436), фасонные детали (376) и лист разработаны для использования при высоких температурах на основе ХПВХ или смесей ХПВХ и ПВХ.

Как производится ПВХ?

Мономер винилхлорида (VCM) получают в результате хлорирования этилена и пиролиза полученного этилендихлорида (EDC) в крекинг-установке. ПВХ (температура стеклования: 70-80 ° C) получают путем полимеризации мономера винилхлорида (VCM).

Молекулярная формула винилхлорида C 2 H 3 Cl

Добавление Полимеризация

Молекулярная формула поливинилхлорида (C 2 H 3 Cl) n

Популярные методы, используемые для промышленного производства ПВХ:

• Подвес ПВХ (S-PVC)
• Насыпь или эмульсия (E-PVC)

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс

В герметичный реактор в мономер вводят инициатор полимеризации и другие добавки.Содержимое реакционного сосуда непрерывно перемешивают для поддержания суспензии и обеспечения однородного размера частиц смолы ПВХ.

Типичный ПВХ, полимеризованный в суспензии, имеет средний размер частиц 100–150 мкм с диапазоном 50–250 мкм.

Марки S-PVC разработаны для удовлетворения широкого диапазона требований, таких как высокая абсорбция пластификатора для гибких продуктов или высокая насыпная плотность и хорошая текучесть порошка, необходимые для жесткой экструзии

Суспензионная полимеризация составляет 80% производства ПВХ по всему миру

Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс

В этом процессе поверхностно-активные вещества (мыла) используются для диспергирования мономера винилхлорида в воде.Мономер удерживается внутри мыльных мицелл, защищенных мылом, и полимеризация происходит с использованием водорастворимых инициаторов.

Первичные частицы представляют собой твердые сферы с гладкой поверхностью, которые сгруппированы в агрегаты неправильной формы с типичным средним размером частиц 40-50 мкм с диапазоном 0,1-100 мкм.

Смолы E-PVC используются в широком диапазоне специальных применений, таких как нанесение покрытий, окунание или намазывание.

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс	Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс
Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ Полученные частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением… Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое	Стоимость более гибкой формулы ПВХ Полученный порошок ПВХ смешивают с пластификаторами для получения пасты, которая в дальнейшем используется для покрытий, окунания, распыления … Технологическое оборудование может быть очень дорогим, а может и не стоить

Основные свойства ПВХ-полимера

ПВХ — очень универсальный и экономичный материал.Его основные свойства и преимущества:

1. Электрические свойства : ПВХ является хорошим изоляционным материалом благодаря своей хорошей диэлектрической прочности.


2. Прочность : ПВХ устойчив к атмосферным воздействиям, химическому гниению, коррозии, ударам и истиранию. Поэтому он является предпочтительным выбором для многих долговечных товаров для наружного применения.


3. Огнестойкость : Из-за высокого содержания хлора изделия из ПВХ являются самозатухающими.Его индекс окисления ≥45. Триоксид сурьмы широко используется, обычно в сочетании с пластификаторами на основе эфиров фосфорной кислоты, что дает отличные огнестойкие и механические свойства.


4. Соотношение цена / качество : ПВХ обладает хорошими физическими, а также механическими свойствами и обеспечивает отличное экономическое преимущество. Он имеет длительный срок службы и не требует особого ухода.


5. Механические свойства : ПВХ устойчив к истиранию, легкий и прочный.


6. Химическая стойкость : ПВХ устойчив ко всем неорганическим химическим веществам. Обладает очень хорошей стойкостью к разбавленным кислотам, разбавленным щелочам и алифатическим углеводородам. Атакуют кетоны; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений

Методы улучшения свойств ПВХ — роль добавок

Поливинилхлоридная смола, полученная в результате полимеризации, чрезвычайно нестабильна из-за ее низкой термической стабильности и высокой вязкости расплава.Его необходимо модифицировать перед переработкой в ​​готовую продукцию. Его свойства могут быть улучшены / изменены путем добавления нескольких добавок, таких как термостабилизаторы, УФ-стабилизаторы, пластификаторы, модификаторы ударной вязкости, наполнители, антипирены, пигменты и т. Д.

Выбор этих добавок для улучшения свойств полимера зависит от требований конечного применения. Например:

1. Пластификаторы (фталаты, адипаты, тримеллитат и т. Д.) Используются в качестве смягчающих агентов для улучшения реологических, а также механических характеристик (ударной вязкости, прочности) виниловых изделий за счет повышения температуры.Факторы, которые влияют на выбор пластификаторов для винилового полимера:
   • Совместимость полимеров
   • Низкая волатильность
   • Стоимость

   Гибкая труба из ПВХ



2. ПВХ имеет очень низкую термостойкость, а стабилизаторы помогают предотвратить разрушение полимера во время обработки или воздействия света. Под воздействием тепла виниловые соединения инициируют самоускоряющуюся реакцию дегидрохлорирования, и эти стабилизаторы нейтрализуют образующуюся HCl, увеличивая срок службы полимера.При выборе термостабилизатора следует учитывать следующие факторы:
   • Технические требования
   • Сертификат соответствия
   • Стоимость
   
   Пройдите курс — Стабилизаторы ПВХ: расшифровка черного ящика для удовлетворения потребностей обработки и качества


3. Наполнители добавляют в состав ПВХ по разным причинам. Сегодня наполнитель может быть действительно полезной добавкой , предлагая новые интересные возможности при минимально возможных затратах на рецептуру.Они помогают:
   • Повышать жесткость и прочность
   • Повышение ударных характеристик
   • Добавьте цвет, непрозрачность и проводимость
   • и более
   
   Карбонат кальция, диоксид титана, кальцинированная глина, стекло, тальк и т. Д. Являются распространенными типами наполнителей, используемых в ПВХ.


4. Внешние смазочные материалы используются для обеспечения плавного прохождения расплава ПВХ через технологическое оборудование. в то время как внутренние смазки снижают вязкость расплава, предотвращают перегрев и обеспечивают хороший цвет продукта


5. Другие добавки , такие как технологические добавки, модификаторы ударной вязкости, добавляются для улучшения механических, а также поверхностных свойств ПВХ

Смесь ПВХ с другими термопластами

Смеси ПВХ / полиэстер — Эти смеси сочетают в себе превосходные физические свойства полиэфиров с превосходными технологическими характеристиками ПВХ.Преимущества включают стойкость к истиранию, растяжимость и сопротивление разрыву.

Смеси ПВХ / ПУ — Эти смеси обладают повышенной стойкостью к истиранию и химическим воздействиям. Некоторые TPU являются биосовместимыми, и когда их смешивают с ПВХ, получают ценные продукты для промышленности ПВХ

Смеси ПВХ / NBR — Гибкий ПВХ, модифицированный NBR , обрабатывается в расплаве, но обладает хорошими характеристиками эластичности / восстановления

ПВХ / полиолефиновые резиновые сплавы — Они потенциально могут использоваться во многих областях, где обычные гибкие виниловые компаунды не отвечают определенным требованиям к характеристикам конечного использования.

Ограничения поливинилхлорида

• Плохая термостойкость
• Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора
• Гибкий ПВХ имеет более низкую химическую стойкость, чем жесткий ПВХ
• Жесткий ПВХ имеет низкую температуру непрерывной эксплуатации 50 ° C

Применение ПВХ-смолы

В коммерческом отношении ПВХ сегодня является одним из важнейших термопластов в мире. Жесткий (непластифицированный) ПВХ — один из наиболее широко используемых пластических материалов.Основные области применения обоих типов ПВХ (жесткого и гибкого) включают:

Приложение	Жесткий ПВХ	Гибкий ПВХ
Строительство	Оконные рамы, трубы, сайдинг дома, порты, кровля	Водонепроницаемые мембраны, изоляция кабелей, кровля, теплицы
Внутренние	Карнизы для штор, стороны ящиков, ламинат, футляры для аудио- и видеокассет, записи	Полы, настенные покрытия, занавески для душа, кожаная ткань, шланги
Упаковка	Бутылки, блистерные упаковки, прозрачные упаковки и мешочки	Пищевая пленка
Транспорт	Спинки автокресел	Под уплотнителем, облицовка крыши, обивка из кожи, изоляция электропроводки, оконные уплотнители, декоративная отделка
Медицинский	–	Кислородные палатки, пакеты и трубки для переливания крови, капель и диализных жидкостей
Одежда	Защитное оборудование	Водонепроницаемые материалы для рыбаков и служб экстренной помощи, спасательные жилеты, обувь, резиновые сапоги, фартуки и детские штаны
Электрический	Изоляционные трубы, кожухи, распределительные коробки, переключатели, прозрачные корпуса распределительных коробок, корпуса вилок и клеммы аккумуляторных батарей	Изоляция кабелей и проводов, вилки, оболочки кабелей, розетки, соболиные головы и распределители
Прочие	Крышки для гибких дисков, кредитные карты, дорожные знаки	Конвейерные ленты, надувные лодки, спортивные товары, игрушки, садовые шланги

Обработка винилового пластика

Некоторые из основных процессов включают экструзию, каландрирование, литье под давлением, формование с раздувом и т. Д.

Тщательное перемешивание ПВХ-смолы и связанных с ней добавок необходимо перед превращением в термопластический расплав. Для обработки жесткого ПВХ требуется термостабилизация, в противном случае материал может разложиться во время обработки. Кроме того, распыление, покраснение и очистка являются очень распространенными дефектами формования, связанными с жестким ПВХ… Изучите систематические методы для решения обычных проблем формования !

ПВХ чувствителен к термической истории, и диапазон температур обработки довольно мал.Настоятельно рекомендуется просушить перед обработкой, влажность должна быть ниже 0,3%.

Настоятельно рекомендуется сушка перед обработкой. для пластифицированного ПВХ, влажность должна быть ниже 0,3%.

Пластифицированный ПВХ	Жесткий ПВХ
Литье под давлением
Температура расплава: 170 и 210 ° C Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 1 и 2.5% Давление впрыска материала: до 150 МПа Давление упаковки: до 100 МПа	Температура плавления: 170 и 210 ° C. Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 0,2 и 0,5%. Рекомендуемый винт с отношением длины к диаметру от 15 до 18
Экструзия
Температура экструзии на 10-20 ° C ниже температуры литья под давлением во избежание преждевременного термического разложения.

ПВХ и 3D-печать

ПВХ в значительной степени игнорировался как подходящий для 3D-печати , и новые разработки открывают путь для ПВХ в растущий мир аддитивного производства. Например, Chemson Pacific Pty Ltd, член винилового совета Австралии, продемонстрировала первый в мире ПВХ-материал 3DVinyl ™ , напечатав на 3D-принтере гигантскую вазу для цветов с помощью 3D-принтера с подачей гранул.

Способы склеивания ПВХ

Материал ПВХ может быть склеен с использованием различных технологий соединения, чтобы превратить ПВХ в готовое изделие.Все методы сварки включают приложение или генерацию тепла для размягчения материала при одновременном приложении давления. Методы склеивания с использованием клея также широко распространены.

Возможность вторичной переработки и токсичность ПВХ

Продукты, изготовленные из ПВХ , подлежат 100% вторичной переработке и имеют код вторичной переработки № 3.
Выбор подходящего способа рециркуляции ПВХ имеет как экономическую ценность, так и пользу для окружающей среды. Основные методы переработки ПВХ включают:

• Механическая переработка — Механическая переработка относится к процессам переработки, при которых отходы ПВХ обрабатываются путем измельчения, просеивания и измельчения.В зависимости от состава качество рециклатов может сильно различаться. После механического разделения, измельчения, промывки и обработки для удаления примесей он перерабатывается с использованием различных технологий (гранулированный или порошковый) и повторно используется в производстве. «Высокое качество» может быть повторно использовано в тех же сферах применения, в то время как «низкокачественные» переработанные отходы могут быть использованы только в изделиях, изготовленных из других материалов.


• Химическая переработка — В процессах химической переработки полимер разбивается на мономеры (используемые для производства новых полимеров) или другие вещества (используемые в качестве исходных материалов в процессах основной химической промышленности.Хлор высвобождается в форме HCl, которую можно повторно использовать или нейтрализовать для образования различных продуктов. Стабилизаторы, содержащие тяжелые металлы, в большинстве случаев попадают в твердые остатки, которые, скорее всего, придется захоронить.


• Переработка сырья — Она включает (обычно) термическую обработку потока отходов ПВХ с извлечением хлористого водорода, который затем может быть возвращен в процесс производства ПВХ или использован в других процессах.

Переработанный ПВХ может быть использован для производства упаковки, пленки и листа, перевязочных материалов, труб, ковровых покрытий, электрических коробок , , кабелей и многого другого.

Промышленность работает с регулирующими органами, чтобы гарантировать, что деятельность по переработке отходов остается устойчивой при соблюдении нормативного режима.

Наличие хлора и использование добавок, таких как пластификаторы, закуплено ПВХ под пристальным вниманием в течение ряда лет. В нескольких регионах регулярно высказывались опасения по поводу возможного негативного воздействия фталатов на окружающую среду и здоровье человека. Однако при дальнейших исследованиях и исследованиях некоторые фталаты теперь подтверждены как безопасные для использования в текущих приложениях.

Точно так же Европа прекратила использование стабилизаторов на основе свинца в виниловых соединениях из-за их классификации как репротоксичных, вредных, опасных для окружающей среды и их присутствие (тяжелые металлы), вызывающее проблемы в стратегиях обращения с отходами.

Инициативы по переработке ПВХ в промышленности

США

Институт винила (ПВХ) — одна из ведущих организаций, представляющих ведущих производителей винила, мономера винилхлорида, а также добавок и модификаторов винила в США.

Недавно она запустила новую инициативу «+ Vantage Vinyl» для продвижения усилий по обеспечению устойчивости во всей виниловой промышленности . В нем участвуют компании по всей цепочке создания стоимости винила, от производителей и поставщиков сырья до производителей конечной продукции.

Европа

В настоящее время вторичная переработка является ключом к экономике замкнутого цикла, и европейская промышленность ПВХ не отстает в достижении целей экономики замкнутого цикла.

Recovinyl , как отраслевая платформа по переработке, собирает переработчиков и переработчиков со всей Европы.Recovinyl — это инициатива европейской производственно-сбытовой цепочки ПВХ , направленная на облегчение сбора и переработки ПВХ-отходов . Схема финансируется VinylPlus, добровольным обязательством по устойчивому развитию европейской индустрии ПВХ (первоначально финансировавшимся в рамках инициативы Vinyl 2010).

Австралия

Vinyl Council of Australia представляет цепочку создания стоимости ПВХ / винила в Австралии. Он внимательно следит за европейской программой VinylPlus. В рамках своей собственной программы PVC Vinyl Council of Australia стремится дать возможность поставщикам сырья, производителям и дистрибьюторам продукции совместно руководить безопасным и выгодным производством, использованием и утилизацией изделий из ПВХ.

Канада

Канадский институт винила и FEPAC, ведущая ассоциация производителей пластмасс в Квебеке, предлагают Eco Responsible, программу сертификации устойчивого развития для производителей виниловой промышленности и любых других организаций, работающих в индустрии пластмасс по всей Канаде.

Разработки ПВХ на биооснове

Разработка пластмасс из сои, пшеницы или даже сахарного тростника не новость. Сейчас, как и в случае с некоторыми другими полимерами, набирает обороты разработка составов ПВХ на биологической основе или даже производство смол ПВХ на биологической основе.Два отраслевых игрока — Ineos и Vynova — разработали био-ПВХ на основе возобновляемого этиленового сырья, полученного из биомассы, не связанной с пищевой цепочкой. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

Сравнение свойств: гибкий ПВХ и жесткий ПВХ

Всегда полезно заранее сохранить информацию о свойствах термопласта. Это помогает в выборе подходящего инженерного термопласта для конкретного применения. Это также помогает оценить, будет ли выполнено требование конечного использования или нет.

В таблице ниже представлены все соответствующие свойства гибкого ПВХ и жесткого ПВХ. Здесь вы найдете все возможные атрибуты с их значениями, от физических свойств, стабильности размеров, электрических характеристик до огнестойкости и термических свойств.

Имущество	Пластифицированный (гибкий) ПВХ	Непластифицированный (жесткий) ПВХ
Стабильность размеров
Коэффициент линейного теплового расширения	5 — 20 x 10 -5 / ° C	5 — 18 x 10 -5 / ° C
Усадка	0.2 – 4%	0,1 — 0,6%
Водопоглощение 24 часа	0,2 — 1%	0,04 — 0,4%
Электрические характеристики
Сопротивление дуги	–	60 — 80 сек
Диэлектрическая проницаемость	3 — 5	3 — 4
Диэлектрическая прочность	10 — 30 кВ / мм	10 — 40 кВ / мм
Коэффициент рассеяния	400 — 1600 x 10 -4	60 — 200 x 10 -4
Объемное сопротивление	10 — 16 x 10 15 Ом.размеры в см	15 — 16 x 10 15 Ом.см
Пожарные характеристики
Огнестойкость (LOI)	20 — 40%	40 — 45%
Воспламеняемость UL94	HB	V0
Механические свойства
Удлинение при разрыве	100 — 400%	25 — 80%
Гибкость (модуль упругости)	0.001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Твердость по Роквеллу M	1	1 — 70
Твердость по Шору D	15 — 70	65 — 90
Жесткость (модуль упругости при изгибе)	0,001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Прочность на разрыв (растяжение)	7 — 25 МПа	35 — 60 МПа
Предел текучести (при растяжении)	4 — 7 МПа	35 — 50 МПа
Вязкость (удар по Изоду с надрезом при комнатной температуре)	–	20 — 110 Дж / м
Модуль Юнга	0.001 — 1,8 ГПа	2,4 — 4 ГПа
Оптические свойства
дымка	3 — 5%	–
Прозрачность (% пропускания видимого света)	75 — 85%	80%
Физические свойства
Плотность	1,3 — 1,7 г / см 3	1.35 — 1,5 г / см 3
Температура стеклования	-50 —-5 ° C	60 — 100 ° С
Радиационная стойкость
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению	Ярмарка	Ярмарка
Рабочая температура
Температура перехода пластичное / хрупкое	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
HDT @ 0.46 МПа (67 фунтов на кв. Дюйм)	30 — 56 ° С	57 — 80 ° С
HDT @ 1,8 МПа (264 фунт / кв. Дюйм)	30 — 53 ° С	54 — 75 ° С
Максимальная непрерывная рабочая температура	50 — 80 ° С	50 — 80 ° С
Мин. Непрерывная рабочая температура	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
Прочие
Устойчивость к стерилизации (повторная)	Плохо	–
Теплоизоляция (теплопроводность)	0.16Вт / м. К	0,16 Вт / м. К
Химическая стойкость
Ацетон	Неудовлетворительно
Гидроксид аммония @ 30%,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония в разбавленном виде,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония при разбавлении, 60 ° C	Limited
Ароматические углеводороды @	Неудовлетворительно
Ароматические углеводороды в жарких условиях	Неудовлетворительно
Бензол	Неудовлетворительно
Бутилацетат	Неудовлетворительно
Бутилацетат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
Хлорированные растворители @	Неудовлетворительно
Хлороформ @	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Диоктилфталат	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
96% этанол,	Неудовлетворительно	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол)	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 50 ° C	Удовлетворительно
Глицерин	Удовлетворительно
Пероксид водорода @ 30%, 60 ° C	Удовлетворительно
Керосин @	Удовлетворительно
Метанол	Удовлетворительно
Метилэтилкетон	Неудовлетворительно
Минеральное масло @	Удовлетворение
Фенол @	Limited
Мыло @	Удовлетворение
Мыло при 60 ° C	Limited
Гидроксид натрия @ <40%,>	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ <40%,>	Limited
Гидроксид натрия 10%,	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ 10%, 90 ° C	Неудовлетворительно
Гипохлорит натрия 20%,	Удовлетворение
Сильные кислоты @ концентрированные,
Толуол @	Неудовлетворительно
Толуол при 60 ° C
Ксилол @

Имеющиеся в продаже марки ПВХ

Использование, свойства, преимущества и токсичность

Поливинилхлорид (ПВХ или винил) — это экономичный и универсальный термопластичный полимер, широко используемый в строительстве для производства дверных и оконных профилей, труб (питьевых и канализационных), изоляции проводов и кабелей, медицинских устройств и т. Д.Это третий по величине термопластический материал в мире по объему после полиэтилена и полипропилена .

Это белый хрупкий твердый материал, доступный в виде порошка или гранул. Благодаря своим универсальным свойствам, таким как легкий, прочный, недорогой и простой в обработке, ПВХ в настоящее время заменяет традиционные строительные материалы, такие как дерево, металл, бетон, резина, керамика и т. Д., В нескольких областях.

Некоторые из ключевых поставщиков ПВХ:

»Просмотреть все товарные марки ПВХ и поставщиков в базе данных Omnexus Plastics

Эта база данных по пластику доступна всем бесплатно.Вы можете отфильтровать свои варианты по свойствам (механические, электрические…), приложениям, режиму преобразования и многим другим параметрам.

Впервые ПВХ был произведен «непреднамеренно» в 1872 году немецким химиком Ойгеном Бауманом. Он выставил газ винилхлорид, запечатанный в трубке, на солнечный свет и произвел белое твердое вещество, названное ПВХ. Только в 1913 году немецкий химик Фридрих Клатте получил первый патент на ПВХ на свой метод полимеризации винилхлорида с использованием солнечного света. К началу Первой мировой войны Германия производила ряд гибких и жестких изделий из ПВХ, которые использовались в качестве замены коррозионно-стойких металлов.

Основные формы ПВХ

Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: гибкий и жесткий. Но есть и другие типы, такие как ХПВХ, ПВХ-О и ПВХ-М.

• Пластифицированный или гибкий ПВХ (плотность: 1,1–1,35 г / см ³ ): Гибкий ПВХ образуется путем добавления совместимых пластификаторов к ПВХ, которые снижают кристалличность.Эти пластификаторы действуют как смазки, в результате чего получается более чистый и гибкий пластик. Этот тип ПВХ иногда называют ПВХ-П.


• Непластифицированный или жесткий ПВХ (плотность: 1,3–1,45 г / см ³ ): это жесткий и экономичный пластик с высокой устойчивостью к ударам, воде, погодным условиям, химическим веществам и агрессивным средам. Этот тип ПВХ также известен как UPVC, PVC-U или uPVC.


• Хлорированный поливинилхлорид или перхлорвинил : Его получают хлорированием ПВХ-смолы.Высокое содержание хлора обеспечивает высокую прочность, химическую стабильность и огнестойкость. ХПВХ выдерживает более широкий диапазон температур.


• Молекулярно-ориентированный ПВХ или ПВХ-O : он образуется путем реорганизации аморфной структуры ПВХ-U в слоистую структуру. Биаксиально ориентированный ПВХ обладает улучшенными физическими характеристиками (жесткость, усталостная прочность, легкий вес и т. Д.).


• Модифицированный ПВХ или ПВХ-M : это сплав ПВХ, образованный добавлением модифицирующих агентов, что приводит к повышению ударной вязкости и ударных свойств.

Основные сведения о жестком и гибком ПВХ

Сильные стороны	Ограничения
Жесткий ПВХ
Низкая стоимость и высокая жесткость Искробезопасное горение Соответствует требованиям FDA, а также подходит для прозрачных приложений Лучшая химическая стойкость, чем пластифицированный ПВХ Хорошие электроизоляционные и пароизоляционные свойства Хорошая стабильность размеров при комнатной температуре	Трудноплавильный процесс Ограниченная стойкость к растрескиванию под действием растворителя Становится хрупким при 5 ° C (без модификации модификаторами ударной вязкости и / или технологическими добавками) Низкая температура непрерывной эксплуатации 50 ° C
Гибкий ПВХ
Низкая стоимость, гибкость и высокая ударопрочность Хорошая стойкость к ультрафиолету, кислотам, щелочам, маслам и многим агрессивным неорганическим химическим веществам Хорошие электроизоляционные свойства Невоспламеняющийся и универсальный рабочий профиль Легче в обработке, чем жесткий ПВХ	Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора атакован кетонами; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений Разлагается при высоких температурах Не подходит для контакта с пищевыми продуктами с некоторыми пластификаторами Более низкая химическая стойкость, чем у жесткого ПВХ

»Сравнить свойства гибкого ПВХ Vs.жесткий ПВХ подробно

Хлорированный ПВХ (ХПВХ)

ХПВХ производится путем хлорирования ПВХ-полимера, в результате чего содержание хлора увеличивается с 56% до примерно 66%.

Хлорирование ПВХ снижает силы притяжения между молекулярными цепями. ХПВХ также по существу аморфен. Оба этих фактора позволяют ХПВХ более легко и в большей степени, чем ПВХ, растягиваться выше его температуры стеклования Tg. Труба (436), фасонные детали (376) и лист разработаны для использования при высоких температурах на основе ХПВХ или смесей ХПВХ и ПВХ.

Как производится ПВХ?

Мономер винилхлорида (VCM) получают в результате хлорирования этилена и пиролиза полученного этилендихлорида (EDC) в крекинг-установке. ПВХ (температура стеклования: 70-80 ° C) получают путем полимеризации мономера винилхлорида (VCM).

Молекулярная формула винилхлорида C 2 H 3 Cl

Добавление Полимеризация

Молекулярная формула поливинилхлорида (C 2 H 3 Cl) n

Популярные методы, используемые для промышленного производства ПВХ:

• Подвес ПВХ (S-PVC)
• Насыпь или эмульсия (E-PVC)

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс

В герметичный реактор в мономер вводят инициатор полимеризации и другие добавки.Содержимое реакционного сосуда непрерывно перемешивают для поддержания суспензии и обеспечения однородного размера частиц смолы ПВХ.

Типичный ПВХ, полимеризованный в суспензии, имеет средний размер частиц 100–150 мкм с диапазоном 50–250 мкм.

Марки S-PVC разработаны для удовлетворения широкого диапазона требований, таких как высокая абсорбция пластификатора для гибких продуктов или высокая насыпная плотность и хорошая текучесть порошка, необходимые для жесткой экструзии

Суспензионная полимеризация составляет 80% производства ПВХ по всему миру

Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс

В этом процессе поверхностно-активные вещества (мыла) используются для диспергирования мономера винилхлорида в воде.Мономер удерживается внутри мыльных мицелл, защищенных мылом, и полимеризация происходит с использованием водорастворимых инициаторов.

Первичные частицы представляют собой твердые сферы с гладкой поверхностью, которые сгруппированы в агрегаты неправильной формы с типичным средним размером частиц 40-50 мкм с диапазоном 0,1-100 мкм.

Смолы E-PVC используются в широком диапазоне специальных применений, таких как нанесение покрытий, окунание или намазывание.

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс	Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс
Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ Полученные частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением… Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое	Стоимость более гибкой формулы ПВХ Полученный порошок ПВХ смешивают с пластификаторами для получения пасты, которая в дальнейшем используется для покрытий, окунания, распыления … Технологическое оборудование может быть очень дорогим, а может и не стоить

Основные свойства ПВХ-полимера

ПВХ — очень универсальный и экономичный материал.Его основные свойства и преимущества:

1. Электрические свойства : ПВХ является хорошим изоляционным материалом благодаря своей хорошей диэлектрической прочности.


2. Прочность : ПВХ устойчив к атмосферным воздействиям, химическому гниению, коррозии, ударам и истиранию. Поэтому он является предпочтительным выбором для многих долговечных товаров для наружного применения.


3. Огнестойкость : Из-за высокого содержания хлора изделия из ПВХ являются самозатухающими.Его индекс окисления ≥45. Триоксид сурьмы широко используется, обычно в сочетании с пластификаторами на основе эфиров фосфорной кислоты, что дает отличные огнестойкие и механические свойства.


4. Соотношение цена / качество : ПВХ обладает хорошими физическими, а также механическими свойствами и обеспечивает отличное экономическое преимущество. Он имеет длительный срок службы и не требует особого ухода.


5. Механические свойства : ПВХ устойчив к истиранию, легкий и прочный.


6. Химическая стойкость : ПВХ устойчив ко всем неорганическим химическим веществам. Обладает очень хорошей стойкостью к разбавленным кислотам, разбавленным щелочам и алифатическим углеводородам. Атакуют кетоны; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений

Методы улучшения свойств ПВХ — роль добавок

Поливинилхлоридная смола, полученная в результате полимеризации, чрезвычайно нестабильна из-за ее низкой термической стабильности и высокой вязкости расплава.Его необходимо модифицировать перед переработкой в ​​готовую продукцию. Его свойства могут быть улучшены / изменены путем добавления нескольких добавок, таких как термостабилизаторы, УФ-стабилизаторы, пластификаторы, модификаторы ударной вязкости, наполнители, антипирены, пигменты и т. Д.

Выбор этих добавок для улучшения свойств полимера зависит от требований конечного применения. Например:

1. Пластификаторы (фталаты, адипаты, тримеллитат и т. Д.) Используются в качестве смягчающих агентов для улучшения реологических, а также механических характеристик (ударной вязкости, прочности) виниловых изделий за счет повышения температуры.Факторы, которые влияют на выбор пластификаторов для винилового полимера:
   • Совместимость полимеров
   • Низкая волатильность
   • Стоимость

   Гибкая труба из ПВХ



2. ПВХ имеет очень низкую термостойкость, а стабилизаторы помогают предотвратить разрушение полимера во время обработки или воздействия света. Под воздействием тепла виниловые соединения инициируют самоускоряющуюся реакцию дегидрохлорирования, и эти стабилизаторы нейтрализуют образующуюся HCl, увеличивая срок службы полимера.При выборе термостабилизатора следует учитывать следующие факторы:
   • Технические требования
   • Сертификат соответствия
   • Стоимость
   
   Пройдите курс — Стабилизаторы ПВХ: расшифровка черного ящика для удовлетворения потребностей обработки и качества


3. Наполнители добавляют в состав ПВХ по разным причинам. Сегодня наполнитель может быть действительно полезной добавкой , предлагая новые интересные возможности при минимально возможных затратах на рецептуру.Они помогают:
   • Повышать жесткость и прочность
   • Повышение ударных характеристик
   • Добавьте цвет, непрозрачность и проводимость
   • и более
   
   Карбонат кальция, диоксид титана, кальцинированная глина, стекло, тальк и т. Д. Являются распространенными типами наполнителей, используемых в ПВХ.


4. Внешние смазочные материалы используются для обеспечения плавного прохождения расплава ПВХ через технологическое оборудование. в то время как внутренние смазки снижают вязкость расплава, предотвращают перегрев и обеспечивают хороший цвет продукта


5. Другие добавки , такие как технологические добавки, модификаторы ударной вязкости, добавляются для улучшения механических, а также поверхностных свойств ПВХ

Смесь ПВХ с другими термопластами

Смеси ПВХ / полиэстер — Эти смеси сочетают в себе превосходные физические свойства полиэфиров с превосходными технологическими характеристиками ПВХ.Преимущества включают стойкость к истиранию, растяжимость и сопротивление разрыву.

Смеси ПВХ / ПУ — Эти смеси обладают повышенной стойкостью к истиранию и химическим воздействиям. Некоторые TPU являются биосовместимыми, и когда их смешивают с ПВХ, получают ценные продукты для промышленности ПВХ

Смеси ПВХ / NBR — Гибкий ПВХ, модифицированный NBR , обрабатывается в расплаве, но обладает хорошими характеристиками эластичности / восстановления

ПВХ / полиолефиновые резиновые сплавы — Они потенциально могут использоваться во многих областях, где обычные гибкие виниловые компаунды не отвечают определенным требованиям к характеристикам конечного использования.

Ограничения поливинилхлорида

• Плохая термостойкость
• Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора
• Гибкий ПВХ имеет более низкую химическую стойкость, чем жесткий ПВХ
• Жесткий ПВХ имеет низкую температуру непрерывной эксплуатации 50 ° C

Применение ПВХ-смолы

В коммерческом отношении ПВХ сегодня является одним из важнейших термопластов в мире. Жесткий (непластифицированный) ПВХ — один из наиболее широко используемых пластических материалов.Основные области применения обоих типов ПВХ (жесткого и гибкого) включают:

Приложение	Жесткий ПВХ	Гибкий ПВХ
Строительство	Оконные рамы, трубы, сайдинг дома, порты, кровля	Водонепроницаемые мембраны, изоляция кабелей, кровля, теплицы
Внутренние	Карнизы для штор, стороны ящиков, ламинат, футляры для аудио- и видеокассет, записи	Полы, настенные покрытия, занавески для душа, кожаная ткань, шланги
Упаковка	Бутылки, блистерные упаковки, прозрачные упаковки и мешочки	Пищевая пленка
Транспорт	Спинки автокресел	Под уплотнителем, облицовка крыши, обивка из кожи, изоляция электропроводки, оконные уплотнители, декоративная отделка
Медицинский	–	Кислородные палатки, пакеты и трубки для переливания крови, капель и диализных жидкостей
Одежда	Защитное оборудование	Водонепроницаемые материалы для рыбаков и служб экстренной помощи, спасательные жилеты, обувь, резиновые сапоги, фартуки и детские штаны
Электрический	Изоляционные трубы, кожухи, распределительные коробки, переключатели, прозрачные корпуса распределительных коробок, корпуса вилок и клеммы аккумуляторных батарей	Изоляция кабелей и проводов, вилки, оболочки кабелей, розетки, соболиные головы и распределители
Прочие	Крышки для гибких дисков, кредитные карты, дорожные знаки	Конвейерные ленты, надувные лодки, спортивные товары, игрушки, садовые шланги

Обработка винилового пластика

Некоторые из основных процессов включают экструзию, каландрирование, литье под давлением, формование с раздувом и т. Д.

Тщательное перемешивание ПВХ-смолы и связанных с ней добавок необходимо перед превращением в термопластический расплав. Для обработки жесткого ПВХ требуется термостабилизация, в противном случае материал может разложиться во время обработки. Кроме того, распыление, покраснение и очистка являются очень распространенными дефектами формования, связанными с жестким ПВХ… Изучите систематические методы для решения обычных проблем формования !

ПВХ чувствителен к термической истории, и диапазон температур обработки довольно мал.Настоятельно рекомендуется просушить перед обработкой, влажность должна быть ниже 0,3%.

Настоятельно рекомендуется сушка перед обработкой. для пластифицированного ПВХ, влажность должна быть ниже 0,3%.

Пластифицированный ПВХ	Жесткий ПВХ
Литье под давлением
Температура расплава: 170 и 210 ° C Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 1 и 2.5% Давление впрыска материала: до 150 МПа Давление упаковки: до 100 МПа	Температура плавления: 170 и 210 ° C. Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 0,2 и 0,5%. Рекомендуемый винт с отношением длины к диаметру от 15 до 18
Экструзия
Температура экструзии на 10-20 ° C ниже температуры литья под давлением во избежание преждевременного термического разложения.

ПВХ и 3D-печать

ПВХ в значительной степени игнорировался как подходящий для 3D-печати , и новые разработки открывают путь для ПВХ в растущий мир аддитивного производства. Например, Chemson Pacific Pty Ltd, член винилового совета Австралии, продемонстрировала первый в мире ПВХ-материал 3DVinyl ™ , напечатав на 3D-принтере гигантскую вазу для цветов с помощью 3D-принтера с подачей гранул.

Способы склеивания ПВХ

Материал ПВХ может быть склеен с использованием различных технологий соединения, чтобы превратить ПВХ в готовое изделие.Все методы сварки включают приложение или генерацию тепла для размягчения материала при одновременном приложении давления. Методы склеивания с использованием клея также широко распространены.

Возможность вторичной переработки и токсичность ПВХ

Продукты, изготовленные из ПВХ , подлежат 100% вторичной переработке и имеют код вторичной переработки № 3.
Выбор подходящего способа рециркуляции ПВХ имеет как экономическую ценность, так и пользу для окружающей среды. Основные методы переработки ПВХ включают:

• Механическая переработка — Механическая переработка относится к процессам переработки, при которых отходы ПВХ обрабатываются путем измельчения, просеивания и измельчения.В зависимости от состава качество рециклатов может сильно различаться. После механического разделения, измельчения, промывки и обработки для удаления примесей он перерабатывается с использованием различных технологий (гранулированный или порошковый) и повторно используется в производстве. «Высокое качество» может быть повторно использовано в тех же сферах применения, в то время как «низкокачественные» переработанные отходы могут быть использованы только в изделиях, изготовленных из других материалов.


• Химическая переработка — В процессах химической переработки полимер разбивается на мономеры (используемые для производства новых полимеров) или другие вещества (используемые в качестве исходных материалов в процессах основной химической промышленности.Хлор высвобождается в форме HCl, которую можно повторно использовать или нейтрализовать для образования различных продуктов. Стабилизаторы, содержащие тяжелые металлы, в большинстве случаев попадают в твердые остатки, которые, скорее всего, придется захоронить.


• Переработка сырья — Она включает (обычно) термическую обработку потока отходов ПВХ с извлечением хлористого водорода, который затем может быть возвращен в процесс производства ПВХ или использован в других процессах.

Переработанный ПВХ может быть использован для производства упаковки, пленки и листа, перевязочных материалов, труб, ковровых покрытий, электрических коробок , , кабелей и многого другого.

Промышленность работает с регулирующими органами, чтобы гарантировать, что деятельность по переработке отходов остается устойчивой при соблюдении нормативного режима.

Наличие хлора и использование добавок, таких как пластификаторы, закуплено ПВХ под пристальным вниманием в течение ряда лет. В нескольких регионах регулярно высказывались опасения по поводу возможного негативного воздействия фталатов на окружающую среду и здоровье человека. Однако при дальнейших исследованиях и исследованиях некоторые фталаты теперь подтверждены как безопасные для использования в текущих приложениях.

Точно так же Европа прекратила использование стабилизаторов на основе свинца в виниловых соединениях из-за их классификации как репротоксичных, вредных, опасных для окружающей среды и их присутствие (тяжелые металлы), вызывающее проблемы в стратегиях обращения с отходами.

Инициативы по переработке ПВХ в промышленности

США

Институт винила (ПВХ) — одна из ведущих организаций, представляющих ведущих производителей винила, мономера винилхлорида, а также добавок и модификаторов винила в США.

Недавно она запустила новую инициативу «+ Vantage Vinyl» для продвижения усилий по обеспечению устойчивости во всей виниловой промышленности . В нем участвуют компании по всей цепочке создания стоимости винила, от производителей и поставщиков сырья до производителей конечной продукции.

Европа

В настоящее время вторичная переработка является ключом к экономике замкнутого цикла, и европейская промышленность ПВХ не отстает в достижении целей экономики замкнутого цикла.

Recovinyl , как отраслевая платформа по переработке, собирает переработчиков и переработчиков со всей Европы.Recovinyl — это инициатива европейской производственно-сбытовой цепочки ПВХ , направленная на облегчение сбора и переработки ПВХ-отходов . Схема финансируется VinylPlus, добровольным обязательством по устойчивому развитию европейской индустрии ПВХ (первоначально финансировавшимся в рамках инициативы Vinyl 2010).

Австралия

Vinyl Council of Australia представляет цепочку создания стоимости ПВХ / винила в Австралии. Он внимательно следит за европейской программой VinylPlus. В рамках своей собственной программы PVC Vinyl Council of Australia стремится дать возможность поставщикам сырья, производителям и дистрибьюторам продукции совместно руководить безопасным и выгодным производством, использованием и утилизацией изделий из ПВХ.

Канада

Канадский институт винила и FEPAC, ведущая ассоциация производителей пластмасс в Квебеке, предлагают Eco Responsible, программу сертификации устойчивого развития для производителей виниловой промышленности и любых других организаций, работающих в индустрии пластмасс по всей Канаде.

Разработки ПВХ на биооснове

Разработка пластмасс из сои, пшеницы или даже сахарного тростника не новость. Сейчас, как и в случае с некоторыми другими полимерами, набирает обороты разработка составов ПВХ на биологической основе или даже производство смол ПВХ на биологической основе.Два отраслевых игрока — Ineos и Vynova — разработали био-ПВХ на основе возобновляемого этиленового сырья, полученного из биомассы, не связанной с пищевой цепочкой. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

Сравнение свойств: гибкий ПВХ и жесткий ПВХ

Всегда полезно заранее сохранить информацию о свойствах термопласта. Это помогает в выборе подходящего инженерного термопласта для конкретного применения. Это также помогает оценить, будет ли выполнено требование конечного использования или нет.

В таблице ниже представлены все соответствующие свойства гибкого ПВХ и жесткого ПВХ. Здесь вы найдете все возможные атрибуты с их значениями, от физических свойств, стабильности размеров, электрических характеристик до огнестойкости и термических свойств.

Имущество	Пластифицированный (гибкий) ПВХ	Непластифицированный (жесткий) ПВХ
Стабильность размеров
Коэффициент линейного теплового расширения	5 — 20 x 10 -5 / ° C	5 — 18 x 10 -5 / ° C
Усадка	0.2 – 4%	0,1 — 0,6%
Водопоглощение 24 часа	0,2 — 1%	0,04 — 0,4%
Электрические характеристики
Сопротивление дуги	–	60 — 80 сек
Диэлектрическая проницаемость	3 — 5	3 — 4
Диэлектрическая прочность	10 — 30 кВ / мм	10 — 40 кВ / мм
Коэффициент рассеяния	400 — 1600 x 10 -4	60 — 200 x 10 -4
Объемное сопротивление	10 — 16 x 10 15 Ом.размеры в см	15 — 16 x 10 15 Ом.см
Пожарные характеристики
Огнестойкость (LOI)	20 — 40%	40 — 45%
Воспламеняемость UL94	HB	V0
Механические свойства
Удлинение при разрыве	100 — 400%	25 — 80%
Гибкость (модуль упругости)	0.001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Твердость по Роквеллу M	1	1 — 70
Твердость по Шору D	15 — 70	65 — 90
Жесткость (модуль упругости при изгибе)	0,001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Прочность на разрыв (растяжение)	7 — 25 МПа	35 — 60 МПа
Предел текучести (при растяжении)	4 — 7 МПа	35 — 50 МПа
Вязкость (удар по Изоду с надрезом при комнатной температуре)	–	20 — 110 Дж / м
Модуль Юнга	0.001 — 1,8 ГПа	2,4 — 4 ГПа
Оптические свойства
дымка	3 — 5%	–
Прозрачность (% пропускания видимого света)	75 — 85%	80%
Физические свойства
Плотность	1,3 — 1,7 г / см 3	1.35 — 1,5 г / см 3
Температура стеклования	-50 —-5 ° C	60 — 100 ° С
Радиационная стойкость
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению	Ярмарка	Ярмарка
Рабочая температура
Температура перехода пластичное / хрупкое	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
HDT @ 0.46 МПа (67 фунтов на кв. Дюйм)	30 — 56 ° С	57 — 80 ° С
HDT @ 1,8 МПа (264 фунт / кв. Дюйм)	30 — 53 ° С	54 — 75 ° С
Максимальная непрерывная рабочая температура	50 — 80 ° С	50 — 80 ° С
Мин. Непрерывная рабочая температура	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
Прочие
Устойчивость к стерилизации (повторная)	Плохо	–
Теплоизоляция (теплопроводность)	0.16Вт / м. К	0,16 Вт / м. К
Химическая стойкость
Ацетон	Неудовлетворительно
Гидроксид аммония @ 30%,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония в разбавленном виде,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония при разбавлении, 60 ° C	Limited
Ароматические углеводороды @	Неудовлетворительно
Ароматические углеводороды в жарких условиях	Неудовлетворительно
Бензол	Неудовлетворительно
Бутилацетат	Неудовлетворительно
Бутилацетат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
Хлорированные растворители @	Неудовлетворительно
Хлороформ @	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Диоктилфталат	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
96% этанол,	Неудовлетворительно	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол)	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 50 ° C	Удовлетворительно
Глицерин	Удовлетворительно
Пероксид водорода @ 30%, 60 ° C	Удовлетворительно
Керосин @	Удовлетворительно
Метанол	Удовлетворительно
Метилэтилкетон	Неудовлетворительно
Минеральное масло @	Удовлетворение
Фенол @	Limited
Мыло @	Удовлетворение
Мыло при 60 ° C	Limited
Гидроксид натрия @ <40%,>	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ <40%,>	Limited
Гидроксид натрия 10%,	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ 10%, 90 ° C	Неудовлетворительно
Гипохлорит натрия 20%,	Удовлетворение
Сильные кислоты @ концентрированные,
Толуол @	Неудовлетворительно
Толуол при 60 ° C
Ксилол @

Имеющиеся в продаже марки ПВХ

Использование, свойства, преимущества и токсичность

Поливинилхлорид (ПВХ или винил) — это экономичный и универсальный термопластичный полимер, широко используемый в строительстве для производства дверных и оконных профилей, труб (питьевых и канализационных), изоляции проводов и кабелей, медицинских устройств и т. Д.Это третий по величине термопластический материал в мире по объему после полиэтилена и полипропилена .

Это белый хрупкий твердый материал, доступный в виде порошка или гранул. Благодаря своим универсальным свойствам, таким как легкий, прочный, недорогой и простой в обработке, ПВХ в настоящее время заменяет традиционные строительные материалы, такие как дерево, металл, бетон, резина, керамика и т. Д., В нескольких областях.

Некоторые из ключевых поставщиков ПВХ:

»Просмотреть все товарные марки ПВХ и поставщиков в базе данных Omnexus Plastics

Эта база данных по пластику доступна всем бесплатно.Вы можете отфильтровать свои варианты по свойствам (механические, электрические…), приложениям, режиму преобразования и многим другим параметрам.

Впервые ПВХ был произведен «непреднамеренно» в 1872 году немецким химиком Ойгеном Бауманом. Он выставил газ винилхлорид, запечатанный в трубке, на солнечный свет и произвел белое твердое вещество, названное ПВХ. Только в 1913 году немецкий химик Фридрих Клатте получил первый патент на ПВХ на свой метод полимеризации винилхлорида с использованием солнечного света. К началу Первой мировой войны Германия производила ряд гибких и жестких изделий из ПВХ, которые использовались в качестве замены коррозионно-стойких металлов.

Основные формы ПВХ

Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: гибкий и жесткий. Но есть и другие типы, такие как ХПВХ, ПВХ-О и ПВХ-М.

• Пластифицированный или гибкий ПВХ (плотность: 1,1–1,35 г / см ³ ): Гибкий ПВХ образуется путем добавления совместимых пластификаторов к ПВХ, которые снижают кристалличность.Эти пластификаторы действуют как смазки, в результате чего получается более чистый и гибкий пластик. Этот тип ПВХ иногда называют ПВХ-П.


• Непластифицированный или жесткий ПВХ (плотность: 1,3–1,45 г / см ³ ): это жесткий и экономичный пластик с высокой устойчивостью к ударам, воде, погодным условиям, химическим веществам и агрессивным средам. Этот тип ПВХ также известен как UPVC, PVC-U или uPVC.


• Хлорированный поливинилхлорид или перхлорвинил : Его получают хлорированием ПВХ-смолы.Высокое содержание хлора обеспечивает высокую прочность, химическую стабильность и огнестойкость. ХПВХ выдерживает более широкий диапазон температур.


• Молекулярно-ориентированный ПВХ или ПВХ-O : он образуется путем реорганизации аморфной структуры ПВХ-U в слоистую структуру. Биаксиально ориентированный ПВХ обладает улучшенными физическими характеристиками (жесткость, усталостная прочность, легкий вес и т. Д.).


• Модифицированный ПВХ или ПВХ-M : это сплав ПВХ, образованный добавлением модифицирующих агентов, что приводит к повышению ударной вязкости и ударных свойств.

Основные сведения о жестком и гибком ПВХ

Сильные стороны	Ограничения
Жесткий ПВХ
Низкая стоимость и высокая жесткость Искробезопасное горение Соответствует требованиям FDA, а также подходит для прозрачных приложений Лучшая химическая стойкость, чем пластифицированный ПВХ Хорошие электроизоляционные и пароизоляционные свойства Хорошая стабильность размеров при комнатной температуре	Трудноплавильный процесс Ограниченная стойкость к растрескиванию под действием растворителя Становится хрупким при 5 ° C (без модификации модификаторами ударной вязкости и / или технологическими добавками) Низкая температура непрерывной эксплуатации 50 ° C
Гибкий ПВХ
Низкая стоимость, гибкость и высокая ударопрочность Хорошая стойкость к ультрафиолету, кислотам, щелочам, маслам и многим агрессивным неорганическим химическим веществам Хорошие электроизоляционные свойства Невоспламеняющийся и универсальный рабочий профиль Легче в обработке, чем жесткий ПВХ	Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора атакован кетонами; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений Разлагается при высоких температурах Не подходит для контакта с пищевыми продуктами с некоторыми пластификаторами Более низкая химическая стойкость, чем у жесткого ПВХ

»Сравнить свойства гибкого ПВХ Vs.жесткий ПВХ подробно

Хлорированный ПВХ (ХПВХ)

ХПВХ производится путем хлорирования ПВХ-полимера, в результате чего содержание хлора увеличивается с 56% до примерно 66%.

Хлорирование ПВХ снижает силы притяжения между молекулярными цепями. ХПВХ также по существу аморфен. Оба этих фактора позволяют ХПВХ более легко и в большей степени, чем ПВХ, растягиваться выше его температуры стеклования Tg. Труба (436), фасонные детали (376) и лист разработаны для использования при высоких температурах на основе ХПВХ или смесей ХПВХ и ПВХ.

Как производится ПВХ?

Мономер винилхлорида (VCM) получают в результате хлорирования этилена и пиролиза полученного этилендихлорида (EDC) в крекинг-установке. ПВХ (температура стеклования: 70-80 ° C) получают путем полимеризации мономера винилхлорида (VCM).

Молекулярная формула винилхлорида C 2 H 3 Cl

Добавление Полимеризация

Молекулярная формула поливинилхлорида (C 2 H 3 Cl) n

Популярные методы, используемые для промышленного производства ПВХ:

• Подвес ПВХ (S-PVC)
• Насыпь или эмульсия (E-PVC)

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс

В герметичный реактор в мономер вводят инициатор полимеризации и другие добавки.Содержимое реакционного сосуда непрерывно перемешивают для поддержания суспензии и обеспечения однородного размера частиц смолы ПВХ.

Типичный ПВХ, полимеризованный в суспензии, имеет средний размер частиц 100–150 мкм с диапазоном 50–250 мкм.

Марки S-PVC разработаны для удовлетворения широкого диапазона требований, таких как высокая абсорбция пластификатора для гибких продуктов или высокая насыпная плотность и хорошая текучесть порошка, необходимые для жесткой экструзии

Суспензионная полимеризация составляет 80% производства ПВХ по всему миру

Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс

В этом процессе поверхностно-активные вещества (мыла) используются для диспергирования мономера винилхлорида в воде.Мономер удерживается внутри мыльных мицелл, защищенных мылом, и полимеризация происходит с использованием водорастворимых инициаторов.

Первичные частицы представляют собой твердые сферы с гладкой поверхностью, которые сгруппированы в агрегаты неправильной формы с типичным средним размером частиц 40-50 мкм с диапазоном 0,1-100 мкм.

Смолы E-PVC используются в широком диапазоне специальных применений, таких как нанесение покрытий, окунание или намазывание.

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс	Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс
Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ Полученные частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением… Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое	Стоимость более гибкой формулы ПВХ Полученный порошок ПВХ смешивают с пластификаторами для получения пасты, которая в дальнейшем используется для покрытий, окунания, распыления … Технологическое оборудование может быть очень дорогим, а может и не стоить

Основные свойства ПВХ-полимера

ПВХ — очень универсальный и экономичный материал.Его основные свойства и преимущества:

1. Электрические свойства : ПВХ является хорошим изоляционным материалом благодаря своей хорошей диэлектрической прочности.


2. Прочность : ПВХ устойчив к атмосферным воздействиям, химическому гниению, коррозии, ударам и истиранию. Поэтому он является предпочтительным выбором для многих долговечных товаров для наружного применения.


3. Огнестойкость : Из-за высокого содержания хлора изделия из ПВХ являются самозатухающими.Его индекс окисления ≥45. Триоксид сурьмы широко используется, обычно в сочетании с пластификаторами на основе эфиров фосфорной кислоты, что дает отличные огнестойкие и механические свойства.


4. Соотношение цена / качество : ПВХ обладает хорошими физическими, а также механическими свойствами и обеспечивает отличное экономическое преимущество. Он имеет длительный срок службы и не требует особого ухода.


5. Механические свойства : ПВХ устойчив к истиранию, легкий и прочный.


6. Химическая стойкость : ПВХ устойчив ко всем неорганическим химическим веществам. Обладает очень хорошей стойкостью к разбавленным кислотам, разбавленным щелочам и алифатическим углеводородам. Атакуют кетоны; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений

Методы улучшения свойств ПВХ — роль добавок

Поливинилхлоридная смола, полученная в результате полимеризации, чрезвычайно нестабильна из-за ее низкой термической стабильности и высокой вязкости расплава.Его необходимо модифицировать перед переработкой в ​​готовую продукцию. Его свойства могут быть улучшены / изменены путем добавления нескольких добавок, таких как термостабилизаторы, УФ-стабилизаторы, пластификаторы, модификаторы ударной вязкости, наполнители, антипирены, пигменты и т. Д.

Выбор этих добавок для улучшения свойств полимера зависит от требований конечного применения. Например:

1. Пластификаторы (фталаты, адипаты, тримеллитат и т. Д.) Используются в качестве смягчающих агентов для улучшения реологических, а также механических характеристик (ударной вязкости, прочности) виниловых изделий за счет повышения температуры.Факторы, которые влияют на выбор пластификаторов для винилового полимера:
   • Совместимость полимеров
   • Низкая волатильность
   • Стоимость

   Гибкая труба из ПВХ



2. ПВХ имеет очень низкую термостойкость, а стабилизаторы помогают предотвратить разрушение полимера во время обработки или воздействия света. Под воздействием тепла виниловые соединения инициируют самоускоряющуюся реакцию дегидрохлорирования, и эти стабилизаторы нейтрализуют образующуюся HCl, увеличивая срок службы полимера.При выборе термостабилизатора следует учитывать следующие факторы:
   • Технические требования
   • Сертификат соответствия
   • Стоимость
   
   Пройдите курс — Стабилизаторы ПВХ: расшифровка черного ящика для удовлетворения потребностей обработки и качества


3. Наполнители добавляют в состав ПВХ по разным причинам. Сегодня наполнитель может быть действительно полезной добавкой , предлагая новые интересные возможности при минимально возможных затратах на рецептуру.Они помогают:
   • Повышать жесткость и прочность
   • Повышение ударных характеристик
   • Добавьте цвет, непрозрачность и проводимость
   • и более
   
   Карбонат кальция, диоксид титана, кальцинированная глина, стекло, тальк и т. Д. Являются распространенными типами наполнителей, используемых в ПВХ.


4. Внешние смазочные материалы используются для обеспечения плавного прохождения расплава ПВХ через технологическое оборудование. в то время как внутренние смазки снижают вязкость расплава, предотвращают перегрев и обеспечивают хороший цвет продукта


5. Другие добавки , такие как технологические добавки, модификаторы ударной вязкости, добавляются для улучшения механических, а также поверхностных свойств ПВХ

Смесь ПВХ с другими термопластами

Смеси ПВХ / полиэстер — Эти смеси сочетают в себе превосходные физические свойства полиэфиров с превосходными технологическими характеристиками ПВХ.Преимущества включают стойкость к истиранию, растяжимость и сопротивление разрыву.

Смеси ПВХ / ПУ — Эти смеси обладают повышенной стойкостью к истиранию и химическим воздействиям. Некоторые TPU являются биосовместимыми, и когда их смешивают с ПВХ, получают ценные продукты для промышленности ПВХ

Смеси ПВХ / NBR — Гибкий ПВХ, модифицированный NBR , обрабатывается в расплаве, но обладает хорошими характеристиками эластичности / восстановления

ПВХ / полиолефиновые резиновые сплавы — Они потенциально могут использоваться во многих областях, где обычные гибкие виниловые компаунды не отвечают определенным требованиям к характеристикам конечного использования.

Ограничения поливинилхлорида

• Плохая термостойкость
• Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора
• Гибкий ПВХ имеет более низкую химическую стойкость, чем жесткий ПВХ
• Жесткий ПВХ имеет низкую температуру непрерывной эксплуатации 50 ° C

Применение ПВХ-смолы

В коммерческом отношении ПВХ сегодня является одним из важнейших термопластов в мире. Жесткий (непластифицированный) ПВХ — один из наиболее широко используемых пластических материалов.Основные области применения обоих типов ПВХ (жесткого и гибкого) включают:

Приложение	Жесткий ПВХ	Гибкий ПВХ
Строительство	Оконные рамы, трубы, сайдинг дома, порты, кровля	Водонепроницаемые мембраны, изоляция кабелей, кровля, теплицы
Внутренние	Карнизы для штор, стороны ящиков, ламинат, футляры для аудио- и видеокассет, записи	Полы, настенные покрытия, занавески для душа, кожаная ткань, шланги
Упаковка	Бутылки, блистерные упаковки, прозрачные упаковки и мешочки	Пищевая пленка
Транспорт	Спинки автокресел	Под уплотнителем, облицовка крыши, обивка из кожи, изоляция электропроводки, оконные уплотнители, декоративная отделка
Медицинский	–	Кислородные палатки, пакеты и трубки для переливания крови, капель и диализных жидкостей
Одежда	Защитное оборудование	Водонепроницаемые материалы для рыбаков и служб экстренной помощи, спасательные жилеты, обувь, резиновые сапоги, фартуки и детские штаны
Электрический	Изоляционные трубы, кожухи, распределительные коробки, переключатели, прозрачные корпуса распределительных коробок, корпуса вилок и клеммы аккумуляторных батарей	Изоляция кабелей и проводов, вилки, оболочки кабелей, розетки, соболиные головы и распределители
Прочие	Крышки для гибких дисков, кредитные карты, дорожные знаки	Конвейерные ленты, надувные лодки, спортивные товары, игрушки, садовые шланги

Обработка винилового пластика

Некоторые из основных процессов включают экструзию, каландрирование, литье под давлением, формование с раздувом и т. Д.

Тщательное перемешивание ПВХ-смолы и связанных с ней добавок необходимо перед превращением в термопластический расплав. Для обработки жесткого ПВХ требуется термостабилизация, в противном случае материал может разложиться во время обработки. Кроме того, распыление, покраснение и очистка являются очень распространенными дефектами формования, связанными с жестким ПВХ… Изучите систематические методы для решения обычных проблем формования !

ПВХ чувствителен к термической истории, и диапазон температур обработки довольно мал.Настоятельно рекомендуется просушить перед обработкой, влажность должна быть ниже 0,3%.

Настоятельно рекомендуется сушка перед обработкой. для пластифицированного ПВХ, влажность должна быть ниже 0,3%.

Пластифицированный ПВХ	Жесткий ПВХ
Литье под давлением
Температура расплава: 170 и 210 ° C Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 1 и 2.5% Давление впрыска материала: до 150 МПа Давление упаковки: до 100 МПа	Температура плавления: 170 и 210 ° C. Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 0,2 и 0,5%. Рекомендуемый винт с отношением длины к диаметру от 15 до 18
Экструзия
Температура экструзии на 10-20 ° C ниже температуры литья под давлением во избежание преждевременного термического разложения.

ПВХ и 3D-печать

ПВХ в значительной степени игнорировался как подходящий для 3D-печати , и новые разработки открывают путь для ПВХ в растущий мир аддитивного производства. Например, Chemson Pacific Pty Ltd, член винилового совета Австралии, продемонстрировала первый в мире ПВХ-материал 3DVinyl ™ , напечатав на 3D-принтере гигантскую вазу для цветов с помощью 3D-принтера с подачей гранул.

Способы склеивания ПВХ

Материал ПВХ может быть склеен с использованием различных технологий соединения, чтобы превратить ПВХ в готовое изделие.Все методы сварки включают приложение или генерацию тепла для размягчения материала при одновременном приложении давления. Методы склеивания с использованием клея также широко распространены.

Возможность вторичной переработки и токсичность ПВХ

Продукты, изготовленные из ПВХ , подлежат 100% вторичной переработке и имеют код вторичной переработки № 3.
Выбор подходящего способа рециркуляции ПВХ имеет как экономическую ценность, так и пользу для окружающей среды. Основные методы переработки ПВХ включают:

• Механическая переработка — Механическая переработка относится к процессам переработки, при которых отходы ПВХ обрабатываются путем измельчения, просеивания и измельчения.В зависимости от состава качество рециклатов может сильно различаться. После механического разделения, измельчения, промывки и обработки для удаления примесей он перерабатывается с использованием различных технологий (гранулированный или порошковый) и повторно используется в производстве. «Высокое качество» может быть повторно использовано в тех же сферах применения, в то время как «низкокачественные» переработанные отходы могут быть использованы только в изделиях, изготовленных из других материалов.


• Химическая переработка — В процессах химической переработки полимер разбивается на мономеры (используемые для производства новых полимеров) или другие вещества (используемые в качестве исходных материалов в процессах основной химической промышленности.Хлор высвобождается в форме HCl, которую можно повторно использовать или нейтрализовать для образования различных продуктов. Стабилизаторы, содержащие тяжелые металлы, в большинстве случаев попадают в твердые остатки, которые, скорее всего, придется захоронить.


• Переработка сырья — Она включает (обычно) термическую обработку потока отходов ПВХ с извлечением хлористого водорода, который затем может быть возвращен в процесс производства ПВХ или использован в других процессах.

Переработанный ПВХ может быть использован для производства упаковки, пленки и листа, перевязочных материалов, труб, ковровых покрытий, электрических коробок , , кабелей и многого другого.

Промышленность работает с регулирующими органами, чтобы гарантировать, что деятельность по переработке отходов остается устойчивой при соблюдении нормативного режима.

Наличие хлора и использование добавок, таких как пластификаторы, закуплено ПВХ под пристальным вниманием в течение ряда лет. В нескольких регионах регулярно высказывались опасения по поводу возможного негативного воздействия фталатов на окружающую среду и здоровье человека. Однако при дальнейших исследованиях и исследованиях некоторые фталаты теперь подтверждены как безопасные для использования в текущих приложениях.

Точно так же Европа прекратила использование стабилизаторов на основе свинца в виниловых соединениях из-за их классификации как репротоксичных, вредных, опасных для окружающей среды и их присутствие (тяжелые металлы), вызывающее проблемы в стратегиях обращения с отходами.

Инициативы по переработке ПВХ в промышленности

США

Институт винила (ПВХ) — одна из ведущих организаций, представляющих ведущих производителей винила, мономера винилхлорида, а также добавок и модификаторов винила в США.

Недавно она запустила новую инициативу «+ Vantage Vinyl» для продвижения усилий по обеспечению устойчивости во всей виниловой промышленности . В нем участвуют компании по всей цепочке создания стоимости винила, от производителей и поставщиков сырья до производителей конечной продукции.

Европа

В настоящее время вторичная переработка является ключом к экономике замкнутого цикла, и европейская промышленность ПВХ не отстает в достижении целей экономики замкнутого цикла.

Recovinyl , как отраслевая платформа по переработке, собирает переработчиков и переработчиков со всей Европы.Recovinyl — это инициатива европейской производственно-сбытовой цепочки ПВХ , направленная на облегчение сбора и переработки ПВХ-отходов . Схема финансируется VinylPlus, добровольным обязательством по устойчивому развитию европейской индустрии ПВХ (первоначально финансировавшимся в рамках инициативы Vinyl 2010).

Австралия

Vinyl Council of Australia представляет цепочку создания стоимости ПВХ / винила в Австралии. Он внимательно следит за европейской программой VinylPlus. В рамках своей собственной программы PVC Vinyl Council of Australia стремится дать возможность поставщикам сырья, производителям и дистрибьюторам продукции совместно руководить безопасным и выгодным производством, использованием и утилизацией изделий из ПВХ.

Канада

Канадский институт винила и FEPAC, ведущая ассоциация производителей пластмасс в Квебеке, предлагают Eco Responsible, программу сертификации устойчивого развития для производителей виниловой промышленности и любых других организаций, работающих в индустрии пластмасс по всей Канаде.

Разработки ПВХ на биооснове

Разработка пластмасс из сои, пшеницы или даже сахарного тростника не новость. Сейчас, как и в случае с некоторыми другими полимерами, набирает обороты разработка составов ПВХ на биологической основе или даже производство смол ПВХ на биологической основе.Два отраслевых игрока — Ineos и Vynova — разработали био-ПВХ на основе возобновляемого этиленового сырья, полученного из биомассы, не связанной с пищевой цепочкой. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

Сравнение свойств: гибкий ПВХ и жесткий ПВХ

Всегда полезно заранее сохранить информацию о свойствах термопласта. Это помогает в выборе подходящего инженерного термопласта для конкретного применения. Это также помогает оценить, будет ли выполнено требование конечного использования или нет.

В таблице ниже представлены все соответствующие свойства гибкого ПВХ и жесткого ПВХ. Здесь вы найдете все возможные атрибуты с их значениями, от физических свойств, стабильности размеров, электрических характеристик до огнестойкости и термических свойств.

Имущество	Пластифицированный (гибкий) ПВХ	Непластифицированный (жесткий) ПВХ
Стабильность размеров
Коэффициент линейного теплового расширения	5 — 20 x 10 -5 / ° C	5 — 18 x 10 -5 / ° C
Усадка	0.2 – 4%	0,1 — 0,6%
Водопоглощение 24 часа	0,2 — 1%	0,04 — 0,4%
Электрические характеристики
Сопротивление дуги	–	60 — 80 сек
Диэлектрическая проницаемость	3 — 5	3 — 4
Диэлектрическая прочность	10 — 30 кВ / мм	10 — 40 кВ / мм
Коэффициент рассеяния	400 — 1600 x 10 -4	60 — 200 x 10 -4
Объемное сопротивление	10 — 16 x 10 15 Ом.размеры в см	15 — 16 x 10 15 Ом.см
Пожарные характеристики
Огнестойкость (LOI)	20 — 40%	40 — 45%
Воспламеняемость UL94	HB	V0
Механические свойства
Удлинение при разрыве	100 — 400%	25 — 80%
Гибкость (модуль упругости)	0.001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Твердость по Роквеллу M	1	1 — 70
Твердость по Шору D	15 — 70	65 — 90
Жесткость (модуль упругости при изгибе)	0,001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Прочность на разрыв (растяжение)	7 — 25 МПа	35 — 60 МПа
Предел текучести (при растяжении)	4 — 7 МПа	35 — 50 МПа
Вязкость (удар по Изоду с надрезом при комнатной температуре)	–	20 — 110 Дж / м
Модуль Юнга	0.001 — 1,8 ГПа	2,4 — 4 ГПа
Оптические свойства
дымка	3 — 5%	–
Прозрачность (% пропускания видимого света)	75 — 85%	80%
Физические свойства
Плотность	1,3 — 1,7 г / см 3	1.35 — 1,5 г / см 3
Температура стеклования	-50 —-5 ° C	60 — 100 ° С
Радиационная стойкость
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению	Ярмарка	Ярмарка
Рабочая температура
Температура перехода пластичное / хрупкое	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
HDT @ 0.46 МПа (67 фунтов на кв. Дюйм)	30 — 56 ° С	57 — 80 ° С
HDT @ 1,8 МПа (264 фунт / кв. Дюйм)	30 — 53 ° С	54 — 75 ° С
Максимальная непрерывная рабочая температура	50 — 80 ° С	50 — 80 ° С
Мин. Непрерывная рабочая температура	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
Прочие
Устойчивость к стерилизации (повторная)	Плохо	–
Теплоизоляция (теплопроводность)	0.16Вт / м. К	0,16 Вт / м. К
Химическая стойкость
Ацетон	Неудовлетворительно
Гидроксид аммония @ 30%,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония в разбавленном виде,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония при разбавлении, 60 ° C	Limited
Ароматические углеводороды @	Неудовлетворительно
Ароматические углеводороды в жарких условиях	Неудовлетворительно
Бензол	Неудовлетворительно
Бутилацетат	Неудовлетворительно
Бутилацетат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
Хлорированные растворители @	Неудовлетворительно
Хлороформ @	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Диоктилфталат	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
96% этанол,	Неудовлетворительно	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол)	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 50 ° C	Удовлетворительно
Глицерин	Удовлетворительно
Пероксид водорода @ 30%, 60 ° C	Удовлетворительно
Керосин @	Удовлетворительно
Метанол	Удовлетворительно
Метилэтилкетон	Неудовлетворительно
Минеральное масло @	Удовлетворение
Фенол @	Limited
Мыло @	Удовлетворение
Мыло при 60 ° C	Limited
Гидроксид натрия @ <40%,>	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ <40%,>	Limited
Гидроксид натрия 10%,	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ 10%, 90 ° C	Неудовлетворительно
Гипохлорит натрия 20%,	Удовлетворение
Сильные кислоты @ концентрированные,
Толуол @	Неудовлетворительно
Толуол при 60 ° C
Ксилол @

Имеющиеся в продаже марки ПВХ

Использование, свойства, преимущества и токсичность

Поливинилхлорид (ПВХ или винил) — это экономичный и универсальный термопластичный полимер, широко используемый в строительстве для производства дверных и оконных профилей, труб (питьевых и канализационных), изоляции проводов и кабелей, медицинских устройств и т. Д.Это третий по величине термопластический материал в мире по объему после полиэтилена и полипропилена .

Это белый хрупкий твердый материал, доступный в виде порошка или гранул. Благодаря своим универсальным свойствам, таким как легкий, прочный, недорогой и простой в обработке, ПВХ в настоящее время заменяет традиционные строительные материалы, такие как дерево, металл, бетон, резина, керамика и т. Д., В нескольких областях.

Некоторые из ключевых поставщиков ПВХ:

»Просмотреть все товарные марки ПВХ и поставщиков в базе данных Omnexus Plastics

Эта база данных по пластику доступна всем бесплатно.Вы можете отфильтровать свои варианты по свойствам (механические, электрические…), приложениям, режиму преобразования и многим другим параметрам.

Впервые ПВХ был произведен «непреднамеренно» в 1872 году немецким химиком Ойгеном Бауманом. Он выставил газ винилхлорид, запечатанный в трубке, на солнечный свет и произвел белое твердое вещество, названное ПВХ. Только в 1913 году немецкий химик Фридрих Клатте получил первый патент на ПВХ на свой метод полимеризации винилхлорида с использованием солнечного света. К началу Первой мировой войны Германия производила ряд гибких и жестких изделий из ПВХ, которые использовались в качестве замены коррозионно-стойких металлов.

Основные формы ПВХ

Поливинилхлорид широко доступен в двух широких категориях: гибкий и жесткий. Но есть и другие типы, такие как ХПВХ, ПВХ-О и ПВХ-М.

• Пластифицированный или гибкий ПВХ (плотность: 1,1–1,35 г / см ³ ): Гибкий ПВХ образуется путем добавления совместимых пластификаторов к ПВХ, которые снижают кристалличность.Эти пластификаторы действуют как смазки, в результате чего получается более чистый и гибкий пластик. Этот тип ПВХ иногда называют ПВХ-П.


• Непластифицированный или жесткий ПВХ (плотность: 1,3–1,45 г / см ³ ): это жесткий и экономичный пластик с высокой устойчивостью к ударам, воде, погодным условиям, химическим веществам и агрессивным средам. Этот тип ПВХ также известен как UPVC, PVC-U или uPVC.


• Хлорированный поливинилхлорид или перхлорвинил : Его получают хлорированием ПВХ-смолы.Высокое содержание хлора обеспечивает высокую прочность, химическую стабильность и огнестойкость. ХПВХ выдерживает более широкий диапазон температур.


• Молекулярно-ориентированный ПВХ или ПВХ-O : он образуется путем реорганизации аморфной структуры ПВХ-U в слоистую структуру. Биаксиально ориентированный ПВХ обладает улучшенными физическими характеристиками (жесткость, усталостная прочность, легкий вес и т. Д.).


• Модифицированный ПВХ или ПВХ-M : это сплав ПВХ, образованный добавлением модифицирующих агентов, что приводит к повышению ударной вязкости и ударных свойств.

Основные сведения о жестком и гибком ПВХ

Сильные стороны	Ограничения
Жесткий ПВХ
Низкая стоимость и высокая жесткость Искробезопасное горение Соответствует требованиям FDA, а также подходит для прозрачных приложений Лучшая химическая стойкость, чем пластифицированный ПВХ Хорошие электроизоляционные и пароизоляционные свойства Хорошая стабильность размеров при комнатной температуре	Трудноплавильный процесс Ограниченная стойкость к растрескиванию под действием растворителя Становится хрупким при 5 ° C (без модификации модификаторами ударной вязкости и / или технологическими добавками) Низкая температура непрерывной эксплуатации 50 ° C
Гибкий ПВХ
Низкая стоимость, гибкость и высокая ударопрочность Хорошая стойкость к ультрафиолету, кислотам, щелочам, маслам и многим агрессивным неорганическим химическим веществам Хорошие электроизоляционные свойства Невоспламеняющийся и универсальный рабочий профиль Легче в обработке, чем жесткий ПВХ	Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора атакован кетонами; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений Разлагается при высоких температурах Не подходит для контакта с пищевыми продуктами с некоторыми пластификаторами Более низкая химическая стойкость, чем у жесткого ПВХ

»Сравнить свойства гибкого ПВХ Vs.жесткий ПВХ подробно

Хлорированный ПВХ (ХПВХ)

ХПВХ производится путем хлорирования ПВХ-полимера, в результате чего содержание хлора увеличивается с 56% до примерно 66%.

Хлорирование ПВХ снижает силы притяжения между молекулярными цепями. ХПВХ также по существу аморфен. Оба этих фактора позволяют ХПВХ более легко и в большей степени, чем ПВХ, растягиваться выше его температуры стеклования Tg. Труба (436), фасонные детали (376) и лист разработаны для использования при высоких температурах на основе ХПВХ или смесей ХПВХ и ПВХ.

Как производится ПВХ?

Мономер винилхлорида (VCM) получают в результате хлорирования этилена и пиролиза полученного этилендихлорида (EDC) в крекинг-установке. ПВХ (температура стеклования: 70-80 ° C) получают путем полимеризации мономера винилхлорида (VCM).

Молекулярная формула винилхлорида C 2 H 3 Cl

Добавление Полимеризация

Молекулярная формула поливинилхлорида (C 2 H 3 Cl) n

Популярные методы, используемые для промышленного производства ПВХ:

• Подвес ПВХ (S-PVC)
• Насыпь или эмульсия (E-PVC)

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс

В герметичный реактор в мономер вводят инициатор полимеризации и другие добавки.Содержимое реакционного сосуда непрерывно перемешивают для поддержания суспензии и обеспечения однородного размера частиц смолы ПВХ.

Типичный ПВХ, полимеризованный в суспензии, имеет средний размер частиц 100–150 мкм с диапазоном 50–250 мкм.

Марки S-PVC разработаны для удовлетворения широкого диапазона требований, таких как высокая абсорбция пластификатора для гибких продуктов или высокая насыпная плотность и хорошая текучесть порошка, необходимые для жесткой экструзии

Суспензионная полимеризация составляет 80% производства ПВХ по всему миру

Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс

В этом процессе поверхностно-активные вещества (мыла) используются для диспергирования мономера винилхлорида в воде.Мономер удерживается внутри мыльных мицелл, защищенных мылом, и полимеризация происходит с использованием водорастворимых инициаторов.

Первичные частицы представляют собой твердые сферы с гладкой поверхностью, которые сгруппированы в агрегаты неправильной формы с типичным средним размером частиц 40-50 мкм с диапазоном 0,1-100 мкм.

Смолы E-PVC используются в широком диапазоне специальных применений, таких как нанесение покрытий, окунание или намазывание.

Подвес ПВХ (S-PVC) Процесс	Насыпной или эмульсионный (E-PVC) процесс
Снижение затрат на формулу гибкого ПВХ Полученные частиц ПВХ смешиваются с пластификаторами и могут быть экструдированы в гранулы, которые в дальнейшем используются для обработки посредством экструзии, каландрирования, литья под давлением… Перерабатывающее оборудование обычно очень дорогое	Стоимость более гибкой формулы ПВХ Полученный порошок ПВХ смешивают с пластификаторами для получения пасты, которая в дальнейшем используется для покрытий, окунания, распыления … Технологическое оборудование может быть очень дорогим, а может и не стоить

Основные свойства ПВХ-полимера

ПВХ — очень универсальный и экономичный материал.Его основные свойства и преимущества:

1. Электрические свойства : ПВХ является хорошим изоляционным материалом благодаря своей хорошей диэлектрической прочности.


2. Прочность : ПВХ устойчив к атмосферным воздействиям, химическому гниению, коррозии, ударам и истиранию. Поэтому он является предпочтительным выбором для многих долговечных товаров для наружного применения.


3. Огнестойкость : Из-за высокого содержания хлора изделия из ПВХ являются самозатухающими.Его индекс окисления ≥45. Триоксид сурьмы широко используется, обычно в сочетании с пластификаторами на основе эфиров фосфорной кислоты, что дает отличные огнестойкие и механические свойства.


4. Соотношение цена / качество : ПВХ обладает хорошими физическими, а также механическими свойствами и обеспечивает отличное экономическое преимущество. Он имеет длительный срок службы и не требует особого ухода.


5. Механические свойства : ПВХ устойчив к истиранию, легкий и прочный.


6. Химическая стойкость : ПВХ устойчив ко всем неорганическим химическим веществам. Обладает очень хорошей стойкостью к разбавленным кислотам, разбавленным щелочам и алифатическим углеводородам. Атакуют кетоны; некоторые марки набухают или подвергаются воздействию хлорированных и ароматических углеводородов, сложных эфиров, некоторых ароматических простых эфиров и аминов, а также нитросоединений

Методы улучшения свойств ПВХ — роль добавок

Поливинилхлоридная смола, полученная в результате полимеризации, чрезвычайно нестабильна из-за ее низкой термической стабильности и высокой вязкости расплава.Его необходимо модифицировать перед переработкой в ​​готовую продукцию. Его свойства могут быть улучшены / изменены путем добавления нескольких добавок, таких как термостабилизаторы, УФ-стабилизаторы, пластификаторы, модификаторы ударной вязкости, наполнители, антипирены, пигменты и т. Д.

Выбор этих добавок для улучшения свойств полимера зависит от требований конечного применения. Например:

1. Пластификаторы (фталаты, адипаты, тримеллитат и т. Д.) Используются в качестве смягчающих агентов для улучшения реологических, а также механических характеристик (ударной вязкости, прочности) виниловых изделий за счет повышения температуры.Факторы, которые влияют на выбор пластификаторов для винилового полимера:
   • Совместимость полимеров
   • Низкая волатильность
   • Стоимость

   Гибкая труба из ПВХ



2. ПВХ имеет очень низкую термостойкость, а стабилизаторы помогают предотвратить разрушение полимера во время обработки или воздействия света. Под воздействием тепла виниловые соединения инициируют самоускоряющуюся реакцию дегидрохлорирования, и эти стабилизаторы нейтрализуют образующуюся HCl, увеличивая срок службы полимера.При выборе термостабилизатора следует учитывать следующие факторы:
   • Технические требования
   • Сертификат соответствия
   • Стоимость
   
   Пройдите курс — Стабилизаторы ПВХ: расшифровка черного ящика для удовлетворения потребностей обработки и качества


3. Наполнители добавляют в состав ПВХ по разным причинам. Сегодня наполнитель может быть действительно полезной добавкой , предлагая новые интересные возможности при минимально возможных затратах на рецептуру.Они помогают:
   • Повышать жесткость и прочность
   • Повышение ударных характеристик
   • Добавьте цвет, непрозрачность и проводимость
   • и более
   
   Карбонат кальция, диоксид титана, кальцинированная глина, стекло, тальк и т. Д. Являются распространенными типами наполнителей, используемых в ПВХ.


4. Внешние смазочные материалы используются для обеспечения плавного прохождения расплава ПВХ через технологическое оборудование. в то время как внутренние смазки снижают вязкость расплава, предотвращают перегрев и обеспечивают хороший цвет продукта


5. Другие добавки , такие как технологические добавки, модификаторы ударной вязкости, добавляются для улучшения механических, а также поверхностных свойств ПВХ

Смесь ПВХ с другими термопластами

Смеси ПВХ / полиэстер — Эти смеси сочетают в себе превосходные физические свойства полиэфиров с превосходными технологическими характеристиками ПВХ.Преимущества включают стойкость к истиранию, растяжимость и сопротивление разрыву.

Смеси ПВХ / ПУ — Эти смеси обладают повышенной стойкостью к истиранию и химическим воздействиям. Некоторые TPU являются биосовместимыми, и когда их смешивают с ПВХ, получают ценные продукты для промышленности ПВХ

Смеси ПВХ / NBR — Гибкий ПВХ, модифицированный NBR , обрабатывается в расплаве, но обладает хорошими характеристиками эластичности / восстановления

ПВХ / полиолефиновые резиновые сплавы — Они потенциально могут использоваться во многих областях, где обычные гибкие виниловые компаунды не отвечают определенным требованиям к характеристикам конечного использования.

Ограничения поливинилхлорида

• Плохая термостойкость
• Свойства могут изменяться со временем из-за миграции пластификатора
• Гибкий ПВХ имеет более низкую химическую стойкость, чем жесткий ПВХ
• Жесткий ПВХ имеет низкую температуру непрерывной эксплуатации 50 ° C

Применение ПВХ-смолы

В коммерческом отношении ПВХ сегодня является одним из важнейших термопластов в мире. Жесткий (непластифицированный) ПВХ — один из наиболее широко используемых пластических материалов.Основные области применения обоих типов ПВХ (жесткого и гибкого) включают:

Приложение	Жесткий ПВХ	Гибкий ПВХ
Строительство	Оконные рамы, трубы, сайдинг дома, порты, кровля	Водонепроницаемые мембраны, изоляция кабелей, кровля, теплицы
Внутренние	Карнизы для штор, стороны ящиков, ламинат, футляры для аудио- и видеокассет, записи	Полы, настенные покрытия, занавески для душа, кожаная ткань, шланги
Упаковка	Бутылки, блистерные упаковки, прозрачные упаковки и мешочки	Пищевая пленка
Транспорт	Спинки автокресел	Под уплотнителем, облицовка крыши, обивка из кожи, изоляция электропроводки, оконные уплотнители, декоративная отделка
Медицинский	–	Кислородные палатки, пакеты и трубки для переливания крови, капель и диализных жидкостей
Одежда	Защитное оборудование	Водонепроницаемые материалы для рыбаков и служб экстренной помощи, спасательные жилеты, обувь, резиновые сапоги, фартуки и детские штаны
Электрический	Изоляционные трубы, кожухи, распределительные коробки, переключатели, прозрачные корпуса распределительных коробок, корпуса вилок и клеммы аккумуляторных батарей	Изоляция кабелей и проводов, вилки, оболочки кабелей, розетки, соболиные головы и распределители
Прочие	Крышки для гибких дисков, кредитные карты, дорожные знаки	Конвейерные ленты, надувные лодки, спортивные товары, игрушки, садовые шланги

Обработка винилового пластика

Некоторые из основных процессов включают экструзию, каландрирование, литье под давлением, формование с раздувом и т. Д.

Тщательное перемешивание ПВХ-смолы и связанных с ней добавок необходимо перед превращением в термопластический расплав. Для обработки жесткого ПВХ требуется термостабилизация, в противном случае материал может разложиться во время обработки. Кроме того, распыление, покраснение и очистка являются очень распространенными дефектами формования, связанными с жестким ПВХ… Изучите систематические методы для решения обычных проблем формования !

ПВХ чувствителен к термической истории, и диапазон температур обработки довольно мал.Настоятельно рекомендуется просушить перед обработкой, влажность должна быть ниже 0,3%.

Настоятельно рекомендуется сушка перед обработкой. для пластифицированного ПВХ, влажность должна быть ниже 0,3%.

Пластифицированный ПВХ	Жесткий ПВХ
Литье под давлением
Температура расплава: 170 и 210 ° C Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 1 и 2.5% Давление впрыска материала: до 150 МПа Давление упаковки: до 100 МПа	Температура плавления: 170 и 210 ° C. Температура пресс-формы: от 20 до 60 ° C Усадка формы: 0,2 и 0,5%. Рекомендуемый винт с отношением длины к диаметру от 15 до 18
Экструзия
Температура экструзии на 10-20 ° C ниже температуры литья под давлением во избежание преждевременного термического разложения.

ПВХ и 3D-печать

ПВХ в значительной степени игнорировался как подходящий для 3D-печати , и новые разработки открывают путь для ПВХ в растущий мир аддитивного производства. Например, Chemson Pacific Pty Ltd, член винилового совета Австралии, продемонстрировала первый в мире ПВХ-материал 3DVinyl ™ , напечатав на 3D-принтере гигантскую вазу для цветов с помощью 3D-принтера с подачей гранул.

Способы склеивания ПВХ

Материал ПВХ может быть склеен с использованием различных технологий соединения, чтобы превратить ПВХ в готовое изделие.Все методы сварки включают приложение или генерацию тепла для размягчения материала при одновременном приложении давления. Методы склеивания с использованием клея также широко распространены.

Возможность вторичной переработки и токсичность ПВХ

Продукты, изготовленные из ПВХ , подлежат 100% вторичной переработке и имеют код вторичной переработки № 3.
Выбор подходящего способа рециркуляции ПВХ имеет как экономическую ценность, так и пользу для окружающей среды. Основные методы переработки ПВХ включают:

• Механическая переработка — Механическая переработка относится к процессам переработки, при которых отходы ПВХ обрабатываются путем измельчения, просеивания и измельчения.В зависимости от состава качество рециклатов может сильно различаться. После механического разделения, измельчения, промывки и обработки для удаления примесей он перерабатывается с использованием различных технологий (гранулированный или порошковый) и повторно используется в производстве. «Высокое качество» может быть повторно использовано в тех же сферах применения, в то время как «низкокачественные» переработанные отходы могут быть использованы только в изделиях, изготовленных из других материалов.


• Химическая переработка — В процессах химической переработки полимер разбивается на мономеры (используемые для производства новых полимеров) или другие вещества (используемые в качестве исходных материалов в процессах основной химической промышленности.Хлор высвобождается в форме HCl, которую можно повторно использовать или нейтрализовать для образования различных продуктов. Стабилизаторы, содержащие тяжелые металлы, в большинстве случаев попадают в твердые остатки, которые, скорее всего, придется захоронить.


• Переработка сырья — Она включает (обычно) термическую обработку потока отходов ПВХ с извлечением хлористого водорода, который затем может быть возвращен в процесс производства ПВХ или использован в других процессах.

Переработанный ПВХ может быть использован для производства упаковки, пленки и листа, перевязочных материалов, труб, ковровых покрытий, электрических коробок , , кабелей и многого другого.

Промышленность работает с регулирующими органами, чтобы гарантировать, что деятельность по переработке отходов остается устойчивой при соблюдении нормативного режима.

Наличие хлора и использование добавок, таких как пластификаторы, закуплено ПВХ под пристальным вниманием в течение ряда лет. В нескольких регионах регулярно высказывались опасения по поводу возможного негативного воздействия фталатов на окружающую среду и здоровье человека. Однако при дальнейших исследованиях и исследованиях некоторые фталаты теперь подтверждены как безопасные для использования в текущих приложениях.

Точно так же Европа прекратила использование стабилизаторов на основе свинца в виниловых соединениях из-за их классификации как репротоксичных, вредных, опасных для окружающей среды и их присутствие (тяжелые металлы), вызывающее проблемы в стратегиях обращения с отходами.

Инициативы по переработке ПВХ в промышленности

США

Институт винила (ПВХ) — одна из ведущих организаций, представляющих ведущих производителей винила, мономера винилхлорида, а также добавок и модификаторов винила в США.

Недавно она запустила новую инициативу «+ Vantage Vinyl» для продвижения усилий по обеспечению устойчивости во всей виниловой промышленности . В нем участвуют компании по всей цепочке создания стоимости винила, от производителей и поставщиков сырья до производителей конечной продукции.

Европа

В настоящее время вторичная переработка является ключом к экономике замкнутого цикла, и европейская промышленность ПВХ не отстает в достижении целей экономики замкнутого цикла.

Recovinyl , как отраслевая платформа по переработке, собирает переработчиков и переработчиков со всей Европы.Recovinyl — это инициатива европейской производственно-сбытовой цепочки ПВХ , направленная на облегчение сбора и переработки ПВХ-отходов . Схема финансируется VinylPlus, добровольным обязательством по устойчивому развитию европейской индустрии ПВХ (первоначально финансировавшимся в рамках инициативы Vinyl 2010).

Австралия

Vinyl Council of Australia представляет цепочку создания стоимости ПВХ / винила в Австралии. Он внимательно следит за европейской программой VinylPlus. В рамках своей собственной программы PVC Vinyl Council of Australia стремится дать возможность поставщикам сырья, производителям и дистрибьюторам продукции совместно руководить безопасным и выгодным производством, использованием и утилизацией изделий из ПВХ.

Канада

Канадский институт винила и FEPAC, ведущая ассоциация производителей пластмасс в Квебеке, предлагают Eco Responsible, программу сертификации устойчивого развития для производителей виниловой промышленности и любых других организаций, работающих в индустрии пластмасс по всей Канаде.

Разработки ПВХ на биооснове

Разработка пластмасс из сои, пшеницы или даже сахарного тростника не новость. Сейчас, как и в случае с некоторыми другими полимерами, набирает обороты разработка составов ПВХ на биологической основе или даже производство смол ПВХ на биологической основе.Два отраслевых игрока — Ineos и Vynova — разработали био-ПВХ на основе возобновляемого этиленового сырья, полученного из биомассы, не связанной с пищевой цепочкой. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

Сравнение свойств: гибкий ПВХ и жесткий ПВХ

Всегда полезно заранее сохранить информацию о свойствах термопласта. Это помогает в выборе подходящего инженерного термопласта для конкретного применения. Это также помогает оценить, будет ли выполнено требование конечного использования или нет.

В таблице ниже представлены все соответствующие свойства гибкого ПВХ и жесткого ПВХ. Здесь вы найдете все возможные атрибуты с их значениями, от физических свойств, стабильности размеров, электрических характеристик до огнестойкости и термических свойств.

Имущество	Пластифицированный (гибкий) ПВХ	Непластифицированный (жесткий) ПВХ
Стабильность размеров
Коэффициент линейного теплового расширения	5 — 20 x 10 -5 / ° C	5 — 18 x 10 -5 / ° C
Усадка	0.2 – 4%	0,1 — 0,6%
Водопоглощение 24 часа	0,2 — 1%	0,04 — 0,4%
Электрические характеристики
Сопротивление дуги	–	60 — 80 сек
Диэлектрическая проницаемость	3 — 5	3 — 4
Диэлектрическая прочность	10 — 30 кВ / мм	10 — 40 кВ / мм
Коэффициент рассеяния	400 — 1600 x 10 -4	60 — 200 x 10 -4
Объемное сопротивление	10 — 16 x 10 15 Ом.размеры в см	15 — 16 x 10 15 Ом.см
Пожарные характеристики
Огнестойкость (LOI)	20 — 40%	40 — 45%
Воспламеняемость UL94	HB	V0
Механические свойства
Удлинение при разрыве	100 — 400%	25 — 80%
Гибкость (модуль упругости)	0.001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Твердость по Роквеллу M	1	1 — 70
Твердость по Шору D	15 — 70	65 — 90
Жесткость (модуль упругости при изгибе)	0,001 — 1,8 ГПа	2,1 — 3,5 ГПа
Прочность на разрыв (растяжение)	7 — 25 МПа	35 — 60 МПа
Предел текучести (при растяжении)	4 — 7 МПа	35 — 50 МПа
Вязкость (удар по Изоду с надрезом при комнатной температуре)	–	20 — 110 Дж / м
Модуль Юнга	0.001 — 1,8 ГПа	2,4 — 4 ГПа
Оптические свойства
дымка	3 — 5%	–
Прозрачность (% пропускания видимого света)	75 — 85%	80%
Физические свойства
Плотность	1,3 — 1,7 г / см 3	1.35 — 1,5 г / см 3
Температура стеклования	-50 —-5 ° C	60 — 100 ° С
Радиационная стойкость
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению	Ярмарка	Ярмарка
Рабочая температура
Температура перехода пластичное / хрупкое	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
HDT @ 0.46 МПа (67 фунтов на кв. Дюйм)	30 — 56 ° С	57 — 80 ° С
HDT @ 1,8 МПа (264 фунт / кв. Дюйм)	30 — 53 ° С	54 — 75 ° С
Максимальная непрерывная рабочая температура	50 — 80 ° С	50 — 80 ° С
Мин. Непрерывная рабочая температура	-40 —-5 ° C	-10 — 1 ° C
Прочие
Устойчивость к стерилизации (повторная)	Плохо	–
Теплоизоляция (теплопроводность)	0.16Вт / м. К	0,16 Вт / м. К
Химическая стойкость
Ацетон	Неудовлетворительно
Гидроксид аммония @ 30%,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония в разбавленном виде,	Удовлетворительно
Гидроксид аммония при разбавлении, 60 ° C	Limited
Ароматические углеводороды @	Неудовлетворительно
Ароматические углеводороды в жарких условиях	Неудовлетворительно
Бензол	Неудовлетворительно
Бутилацетат	Неудовлетворительно
Бутилацетат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
Хлорированные растворители @	Неудовлетворительно
Хлороформ @	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Диоктилфталат	Неудовлетворительно
Диоктилфталат @ 100%, 60 ° C	Неудовлетворительно
96% этанол,	Неудовлетворительно	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 100 ° C	Неудовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол)	Удовлетворительно
Этиленгликоль (этандиол) @ 100%, 50 ° C	Удовлетворительно
Глицерин	Удовлетворительно
Пероксид водорода @ 30%, 60 ° C	Удовлетворительно
Керосин @	Удовлетворительно
Метанол	Удовлетворительно
Метилэтилкетон	Неудовлетворительно
Минеральное масло @	Удовлетворение
Фенол @	Limited
Мыло @	Удовлетворение
Мыло при 60 ° C	Limited
Гидроксид натрия @ <40%,>	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ <40%,>	Limited
Гидроксид натрия 10%,	Удовлетворение
Гидроксид натрия @ 10%, 90 ° C	Неудовлетворительно
Гипохлорит натрия 20%,	Удовлетворение
Сильные кислоты @ концентрированные,
Толуол @	Неудовлетворительно
Толуол при 60 ° C
Ксилол @

Имеющиеся в продаже марки ПВХ

.