Общая информация: Хотя поливинилхлорид (ПВХ) является доминирующим членом, семейство винилов включает ряд смол на основе винилового радикала (CH2=CH-) или винилиденового радикала (CH2=C>).

Основные области применения полимеров

Такие полимеры и их основные области применения:

Смола поливинилацетата (PVAC) которая обычно используется в латексных красках, клеях, поверхностных покрытиях и отделке текстиля. Он также используется в качестве промежуточного звена в производстве других поливинилов.
Смола на основе поливинилового спирта (PVAL) используемая в бумажных покрытиях, проклейках, клеях и текстильных отделках.
Поливинилформальдегидная смола, используемая в эмалях для термостойкой изоляции проводов.
Поливинилбутиральная (PVB) смола, клейкая промежуточная прослойка, используемая при производстве безопасного стекла.
Поливинилфторидная (PVF) смола, используемая в качестве атмосферостойкого покрытия для наружных работ.
Поливинилиденхлорид (PVDC) обладает хорошей устойчивостью к парам влаги и кислороду и широко используется в пленке для упаковки пищевых продуктов.
Поливинилхлоридная (PVC) смола является самым крупным представителем семейства виниловых материалов.

Его коммерческая ценность в значительной степени зависит от следующих характеристик:

1. Основные свойства: химически инертен; водостойкий, устойчивый к коррозии и атмосферным воздействиям; высокое соотношение прочности и веса; прочный, устойчивый к вмятинам; электрический и тепловой изолятор; и сохраняет свойства в течение длительного периода времени.

2. Универсальность процесса; могут быть выполнены в различной форме, что позволяет обрабатывать их на самых разных устройствах; каждая форма может быть дополнительно изменена путем смешивания для достижения определенных свойств конечных продуктов, которые варьируются от мягких до жестких по своей природе.

3. Недвижимость может быть предоставлена по экономичной цене. В долгосрочной перспективе изделия из ПВХ менее энергоемки, чем большинство обычных материалов. Их малый вес, изолирующие свойства и отсутствие обслуживания способствуют сохранению энергии в течение всего срока службы изделия.

Существуют четыре основных производственных процесса для смолы ПВХ. Степень, в которой каждый из них используется в настоящее время в США для производства около 6 миллиардов фунтов стерлингов в год, выглядит следующим образом:

83% подвеска
7% масс.
8% эмульсия/дисперсия
2% раствор

Основная причина для производства различных типов ПВХ заключается в том, чтобы позволить обрабатывать смолу различными способами, чтобы использовать преимущества свойств, присущих ПВХ, во многих различных областях применения.

Гомополимеры составляют более 80% производства в США. Химически все гомополимеры ПВХ содержат около 56,8% хлора, а остальное составляют углеводороды. Тремя наиболее важными характеристиками, влияющими на переработку и использование конкретных смол, являются молекулярная масса, размер частиц и конфигурация частиц.

Смолы с более высокой молекулярной массой обладают большей прочностью, химической и термостойкостью, но их трудно обрабатывать.
Смолы с более низкой молекулярной массой легко перерабатываются при некотором ухудшении свойств.

Диаметр большинства смол, полученных суспензионным, массовым или растворным способами, составляет от 125 до 165 микрон, в то время как диаметр смол, полученных эмульсионным способом для использования в дисперсиях или латексах, составляет менее 1 микрона.

Конфигурация частиц, особенно степень пористости, важна, когда жидкий пластификатор должен быть абсорбирован при приготовлении сухих порошковых смесей, которые должны быть переработаны непосредственно в этой форме.

ПВХ является термочувствительным термопластом. В смолу должны быть добавлены определенные ингредиенты смеси, чтобы она могла быть преобразована в конечный продукт. Такие ингредиенты необходимы как для обработки, так и для производительности.

Термостабилизаторы являются общими для всех продуктов по технологическим причинам и могут потребоваться для обеспечения адекватных характеристик в конечных приложениях. Другими важными используемыми добавками являются смазки, пластификаторы, модификаторы ударопрочности, наполнители, биоциды и пигменты. Пластификатор является основной добавкой в компаунде (или рецептуре) ПВХ, поскольку он придает обрабатываемость, гибкость, растяжимость и упругость полимерной системе. Внутренние пластификаторы удерживаются в полимерных системах химическими связями, в то время как внешние пластификаторы сохраняют свою молекулярную идентичность в полимерной системе и свою сравнимость с ней благодаря таким силам, как водородная связь и притяжение Ван-дер-Ваальса.

Пластификаторы

Когда пластификатор и полимер совместимы, их можно довольно легко смешать и сплавить в связный, однородный материал, и они не разделятся, если на систему будет воздействовать химическое или физическое воздействие.

Первичный пластификатор для данного полимера имеет высокую степень совместимости при прогнозируемом уровне использования. Вторичный (или наполнитель) пластификатор можно безопасно использовать только вместе со значительной долей первичного пластификатора для полимерной системы для достижения удовлетворительной совместимости.

По причинам совместимости, стоимости сырья, поведения в процессе и эффективности при различных конечных применениях семейства первичных пластификаторов для ПВХ в основном ограничены следующим:

Сложные эфиры диалкиладипатов, диалкилазелаты, некоторые сложные эфиры гликольдибензоатов, некоторые эпоксидные производные, включая эпоксидированное соевое масло, эпоксидированное талловое масло и некоторые эпоксидные смолы, гликоляты, такие как бутилфталил, бутилгликолят, меллитаты, такие как триалкилтримеллитаты, несколько феноксисоединений, сложные эфиры фосфорной кислоты включая комбинации триарилов, триалкилов и алкиларилов, производные ортофталевой кислоты с акцентом на диалкил- и алкилбензилофталаты, сложные полиэфиры и различные двухосновные кислоты с гликолями (например, адипиновая, азелаиновая и фталевая кислоты с различными гликолями, оканчивающимися монофункциональной соединение), некоторые производные пентаэритрита и различные сульфаниламиды.

*Вторичные (наполнители) пластификаторы для ПВХ включают:

Различные ароматические и смешанные ароматические алифатические масла, хлорированные парафины, некоторые производные поли-альфа-метилстирола и недорогие сложные эфиры высокомолекулярных спиртов и органических кислот, которые имеют предельную совместимость с ПВХ.

Выбранная смола и способ ее объединения с некоторыми из вышеперечисленных ингредиентов в компаунд зависят как от физической формы, необходимой для предполагаемого типа обработки, так и от свойств, требуемых для конечного продукта.

Виниловые соединения перерабатываются или изготавливаются в полезные продукты двумя основными способами: плавлением и жидкостной обработкой.

При переработке расплава жесткие и гибкие соединения в твердой форме превращаются в расплавы путем внутреннего (сдвигового) и внешнего нагрева. Это преобразование осуществляется в нескольких различных типах оборудования для обработки термопластов.

При экструзии одношнековые и многошнековые экструдеры используются для преобразования виниловых компаундов в твердые профили, ячеистые профили, трубы, пленку, выдуваемую с раздувом, и плоские листы.

Каландрирование используется для производства гибких и жестких листов толщиной от 2 до 35 мил. Это метод обработки больших объемов, который требует больших капитальных затрат на оборудование по сравнению с методами экструзии. Современные каландры работают с компьютеризированными системами управления для обеспечения оптимального качества. При каландрировании необходимо провести предварительную флюсование на оборудовании Бенбери/валковой мельницы со скоростью, соответствующей производительности каландра. Экструдер с коротким стволом после смесительного оборудования часто используется для отсеивания любых возможных посторонних примесей, которые могут повредить валы каландра.

Гибкие продукты основаны на смолах со средней и высокой молекулярной массой. Оптимальная обработка жестких материалов достигается при использовании низкомолекулярного ПВХ или сополимеров винилацетата.

* Не используется компанией Dynamit Nobel of America (DNA) в материалах для гибких мембранных вкладышей.

Конкретная информация о гибком мембранном вкладыше:Вкладыши из ПВХ производятся в виде рулонов различной ширины и толщины. Большинство подкладок используются как неподдерживаемые листовые материалы, но может быть включено армирование тканью. Композиции ПВХ содержат от 25% до 35% одного или нескольких пластификаторов, делающих пленку эластичной и похожей на резину. Они также содержат от 1% до 5% химического стабилизатора и различные количества других добавок. ПВХ-компаунд не должен содержать водорастворимых компонентов. Существует широкий выбор пластификаторов, которые можно использовать в листах ПВХ, в зависимости от области применения и условий эксплуатации, в которых будет использоваться ПВХ-компаунд. Выбор пластификатора является чрезвычайно важным аспектом материала футеровки из ПВХ, поскольку потеря пластификатора приведет к снижению физических свойств, таких как низкая температура и удлинение. Существует три основных механизма потери пластификатора: улетучивание, экстракция и микробиологическая атака. Использование подходящих пластификаторов и эффективного биоцида может практически исключить микробиологические атаки и свести к минимуму летучесть и экстракцию. Эти условия не влияют на сам полимер ПВХ.

Основной причиной потери пластификатора является его улетучивание на солнце, а не растворение в отработанной жидкости. Углеродная сажа предотвращает воздействие ультрафиолета, но вызывает поглощение солнечной энергии, повышая температуру до высокого уровня, вызывая испарение пластификатора. Для засыпания вкладыша из ПВХ необходимо использовать грунт или другой подходящий материал покрытия, чтобы защитить его от воздействия ультрафиолета и практически исключить испарение. Листы ПВХ не рекомендуется подвергать воздействию атмосферных воздействий и ультрафиолетового излучения в течение всего срока службы.

Листы из пластифицированного ПВХ обладают хорошими свойствами сопротивления растяжению, удлинению, проколу и истиранию. Он легко стыкуется сваркой растворителем, клеями, термическим и диэлектрическим методами.

Мембранные вкладыши из ПВХ являются наиболее широко используемыми из всех полимерных мембран для накопителей отходов. Они демонстрируют хорошую химическую стойкость ко многим неорганическим химическим веществам; однако включение органических растворителей может ограничивать их применимость (проконсультируйтесь с производителем для конкретных применений). Также доступны специальные «маслостойкие» (PVC-OR) сорта ПВХ, обладающие высокой устойчивостью к воздействию масел и других органических углеводородов.

Dynamit Nobel of America (DNA) использует только высококачественную смолу, первичные пластификаторы, стабилизаторы, биоциды и другие добавки, как описано и подробно описано в разделах «Общая информация» и «Специальная информация о гибких мембранных вкладышах».

Если вам нужна дополнительная или более конкретная информация о продуктах из материалов FML и их характеристиках, свяжитесь с г-ном Ричардом Х. Дикинсоном в головном офисе DNA в Рокли, штат Нью-Джерси.