Хлорированный поливинилхлорид
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена
Полихлорэтилен, Хлорированный ПВХ
| |
| Идентификаторы | |
| Сокращения | ХПВХ, ПВХ-С |
| ХимическийПаук |
|
| Информационная карта ECHA | 100.122.975 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| (C 9 H 11 Cl 7 ) n , [1] для полимера с содержанием Cl 67% | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
| Хлорированный поливинилхлорид | |
|---|---|
| Тип материала | Термопластик |
| Физические свойства | |
| Плотность ( п ) | 1,56 г/см 3 |
| Водопоглощение — Равновесие ( ASTM ) | 0.04–0.40 |
| Механические свойства | |
| Модуль Юнга ( Э ) | 2,9–3,4 ГПа |
| Предел прочности ( σ т ) | 50–80 М Па |
| Удлинение ( е ) на перерыве | 20–40% |
| Надрезный тест | 2–5 кДж / м 2 |
| Термические свойства | |
| Температура плавления ( Т м ) | 150 °С [ нужна ссылка ] |
| Температура стеклования ( Т г ) | 106–115 °С |
| Температура размягчения по Вика —50 Н (Вика В) | 106–115 °С |
| Теплопроводность ( к ) | 0,16 Вт/(м· К ) |
| Коэффициент линейного теплового расширения ( а ) | 8×10 −5 К −1 |
| Удельная теплоемкость ( с ) | 0,9 кДж/(кг·К) |
| Экономика | |
| Цена |
|
Хлорированный поливинилхлорид ( ХПВХ ) представляет собой термопласт, получаемый путем хлорирования поливинилхлоридной (ПВХ) смолы . ХПВХ значительно более гибок, чем ПВХ, а также может выдерживать более высокие температуры. Область применения включает трубы подачи горячей и холодной воды, а также промышленную обработку жидкостей. ХПВХ, как и ПВХ, считается безопасным для транспортировки и использования питьевой воды . [ нужна ссылка ]
История
[ редактировать ]Компания Genova Products, расположенная в Мичигане, первоначально создала первые трубы и фитинги из ХПВХ для систем распределения горячей и холодной воды в начале 1960-х годов. [ нужна ссылка ] Оригинальные формулы тетрагидрофуран (ТГФ)/ метилэтилкетон (МЭК) для цементов ХПВХ были разработаны компанией Genova совместно с компанией BF Goodrich , первоначальным разработчиком смолы ХПВХ. [ нужна ссылка ]
Производственный процесс
[ редактировать ]Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) – это ПВХ, который был хлорирован посредством свободнорадикальной реакции хлорирования. Эту реакцию обычно инициируют применением тепловой или УФ- энергии с использованием различных подходов. В процессе газообразный хлор разлагается на свободный радикал хлора, который затем вступает в реакцию с ПВХ на этапе постпроизводства, по существу заменяя часть водорода в ПВХ хлором.
В зависимости от метода в полимер вводится различное количество хлора, что позволяет дозированно регулировать конечные свойства. Содержание хлора может варьироваться от производителя к производителю; содержание основы может составлять от 56,7% ПВХ до 74% по массе, хотя большинство коммерческих смол имеют содержание хлора от 63% до 69%. [ нужна ссылка ] С увеличением содержания хлора в ХПВХ температура его ( Tg ) стеклования значительно возрастает. В нормальных условиях эксплуатации ХПВХ становится нестабильным при содержании хлора 70% по массе.
В смолу также вводятся различные добавки, чтобы сделать материал более восприимчивым к обработке. Эти добавки могут состоять из стабилизаторов, модификаторов ударной вязкости, пигментов и смазочных материалов.
Физические свойства
[ редактировать ]ХПВХ имеет большинство характеристик и свойств ПВХ, но также имеет некоторые ключевые отличия. ХПВХ легко поддается обработке, включая механическую обработку, сварку и формовку. Благодаря своей превосходной коррозионной стойкости при повышенных температурах ХПВХ идеально подходит для самонесущих конструкций, где температура достигает 200 °F (93 °C). Способность сгибать, формовать и сваривать ХПВХ позволяет использовать его в самых разных процессах и приложениях. Он проявляет огнезащитные свойства.
Сравнение с поливинилхлоридом (ПВХ)
[ редактировать ]Термостойкость
[ редактировать ]ХПВХ может противостоять агрессивной воде при температурах выше, чем ПВХ, обычно выше на 40–50 ° C (больше на 72–90 ° F), что способствует его популярности в качестве материала для систем водопроводов в жилом и коммерческом строительстве. Максимальная рабочая температура ХПВХ составляет 200 ° F (93 ° C).
Механические свойства
[ редактировать ]Основное механическое различие между ХПВХ и ПВХ заключается в том, что ХПВХ значительно более пластичен , что обеспечивает большую устойчивость к изгибу и раздавливанию. Кроме того, механическая прочность ХПВХ делает его жизнеспособным кандидатом на замену многих типов металлических труб в условиях, когда подверженность металла коррозии ограничивает его использование.
Свойства ХПВХ и ПВХ Расписание 40 Расписание 80 ХПВХ ПВХ ХПВХ ПВХ Макс. рабочее давление 450 фунтов на квадратный дюйм (3100 кПа) 450 фунтов на квадратный дюйм (3100 кПа) 630 фунтов на квадратный дюйм (4300 кПа) 630 фунтов на квадратный дюйм (4300 кПа) Предел прочности 8200 фунтов на квадратный дюйм (57000 кПа) 7500 фунтов на квадратный дюйм (52000 кПа) 8200 фунтов на квадратный дюйм (57000 кПа) 7500 фунтов на квадратный дюйм (52000 кПа) Температурные пределы 33–200 ° F (1–93 ° C) 33–140 ° F (1–60 ° C) 33–200 ° F (1–93 ° C) 33–140 ° F (1–60 ° C)
Кроме того, ХПВХ является термопластом и поэтому имеет лучшую изоляцию, чем медные трубы. Благодаря этой повышенной изоляции, ХПВХ меньше образует конденсат и лучше поддерживает температуру воды как для горячего, так и для холодного применения.
Склеивание
[ редактировать ]Из-за своего специфического состава для склеивания ХПВХ требуется специальный растворяющий клей, отличный от ПВХ. Высокопрочные формулы были впервые представлены в 1965 году компанией Genova Products, а затем появились альтернативы, такие как линия Weld-On от IPS .
Сообщается, что грунтовки, клеи на основе растворителей и связующие вещества для ХПВХ должны соответствовать спецификациям ASTM F493, в отличие от клеев на основе растворителей для ПВХ, которые должны соответствовать стандартам ASTM D2564.
Огненные свойства
[ редактировать ]ХПВХ аналогичен ПВХ по огнестойкости. Обычно его очень трудно воспламенить, и он имеет тенденцию самозатухать, если не находится под прямым пламенем.
Из-за содержания хлора сжигание ХПВХ в пожаре или в процессе промышленной утилизации может привести к образованию хлорированных диоксинов и столь же опасных полихлорированных дибензофуранов , которые биоаккумулируются .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фелдер, Ричард М.; Руссо, Рональд В. (15 декабря 2004 г.). Элементарные начала химических процессов . п. 581. ИСБН 978-0471687573 .