+ Механички својства Elongation at break 20–40% Notch test 2–5 kJ/m2 Glass Transition Temperature Melting point to Effective heat of combustion 17.95 MJ/kg Specific heat (c) 0.9 kJ/(kg·K) Water absorption (ASTM) 0.04–0.4 Dielectric Breakdown Voltage 40 MV/m

Поливинил хлорид (алтернативно: поли(винил хлорид), разговорно: поливинил, или едноставно винил;What is PVC - Retrieved 11 July 2017 скратено: ПВЦ) е третиот најпроизведен синтетички полимер од пластика во светот (по полиетилен и полипропилен). Секоја година се произведуваат околу 40 милиони тони ПВЦ.

ПВЦ доаѓа во две основни форми: крут (понекогаш скратено како RPVC) и флексибилен. Цврстата форма на ПВЦ се користи во градежништвото за цевки и во профилните апликации како што се вратите и прозорците. Се користи и за изработка на пластични шишиња, непрехранбени пакувања, листови за покривање храна и пластични картички (како што се банкарски или членски картички). Може да се направи помек и пофлексибилен со додавање на пластификатори, а најкористени се фталатите. Во оваа форма, исто така се користи во водовод, изолација на електрични кабли, имитација на кожа, подови, знаци, фонографски плочи.,Barton, F.C. (1932 ). Victrolac Motion Picture Records. Journal of the Society of Motion Picture Engineers, April 1932 18(4):452–460 (accessed at archive.org on 5 August 2011) производи за надувување и многу апликации каде што ја заменува гумата. Со памук или лен, се користи за производство на платно.

Чистиот поливинил хлорид е бела, кршлива цврста супстанца. Нерастворлив е во алкохол, но малку растворлив во тетрахидрофуран.

Откривање ПВЦ бил синтетизиран во 1872 година од германскиот хемичар Еуген Бауман по продолжено истражување и експериментирање.Baumann, E. (1872) "Ueber einige Vinylverbindungen" (On some vinyl compounds), Annalen der Chemie und Pharmacie, 163 : 308–322. Полимерот се појавил како бела цврста материја во колба со винил хлорид која била оставена на полица заштитена од сончева светлина четири недели. На почетокот на 20 век, рускиот хемичар Иван Остромисленски и Фриц Клат од германската хемиска компанија Гришхајм-Електрон и двајцата се обиделе да користат ПВЦ во комерцијални производи, но тешкотиите во обработката на крутиот, понекогаш кршлив полимер ги спречиле нивните напори. Валдо Семон и компанијата B.F. Goodrich развиле метод во 1926 година за пластифицирање на ПВЦ со мешање со разни адитиви, вклучувајќи ја и употребата на дибутил фталат до 1933 година..

Добивање Поливинил хлорид се произведува со полимеризација на мономерот на винил хлорид (VCM), како што е прикажано.

Околу 80% од производството вклучува полимеризација на суспензија. Полимеризацијата на емулзија сочинува околу 12%, а рефус полимеризацијата изнесува 8%. Полимеризацијата на суспензијата дава честички со просечни дијаметри од 100-180 μm, додека полимеризацијата со емулзија дава многу помали честички со просечна големина околу 0,2 μm. VCM и вода се внесуваат во реакторот заедно со иницијатор за полимеризација и други адитиви. Содржината на садот за реакција се под притисок и постојано се меша за да се одржи суспензијата и да се обезбеди униформа големина на честичките на ПВЦ смолата. Реакцијата е егзотермна и затоа бара ладење. Бидејќи волуменот се намалува за време на реакцијата (PVC е погуста од VCM), водата постојано се додава во смесата за да се одржи суспензијата.

ПВЦ може да се произведува или од нафта или од етилен суровина.

Миркоструктура Полимерите се линеарни и се силни. Мономерите главно се распоредени од глава до опашка, што значи дека има хлориди на наизменични јаглеродни центри. ПВЦ има главно атактичка стереохемија, што значи дека релативната стереохемија на центрите за хлорид е случајна. Извесен степен на синдиотактичност на ланецот дава неколку проценти кристалиност што е влијателно врз својствата на материјалот. Околу 57% од масата на ПВЦ е хлор. Присуството на хлоридни групи му дава на полимерот многу различни својства од структурно поврзаниот материјал полиетилен.Handbook of Plastics, Elastomers, and Composites, Fourth Edition, 2002 by The McGraw-Hill, Charles A. Harper Editor-in-Chief. Густината е исто така поголема отколку кај овие структурно поврзани пластики.

Производители Околу половина од светскиот производствен капацитет на ПВЦ е во Кина, и покрај затворањето на многу кинески постројки за ПВЦ поради проблеми во согласност со еколошките регулативи и слабите капацитети. Најголемиот поединечен производител на PVC од 2018 година е Shin-Etsu Chemical од Јапонија, со глобален удел од околу 30%.

Адитиви Производот од процесот на полимеризација е немодифициран ПВЦ. Пред ПВЦ да може да се направи во готови производи, тој секогаш бара конверзија во соединение со вградување на адитиви (но не нужно сите од следниве) како што се топлински стабилизатори, УВ стабилизатори, пластификатори, помагала за обработка, модификатори на удар, топлински модификатори, полнила , ретарданти на пламен, биоциди, средства за дување и супресори на чад и, по избор, пигменти. Изборот на адитиви што се користат за готовиот производ од ПВЦ е контролиран од барањата за изведба на трошоците на спецификацијата за крајна употреба (подземните цевки, прозорските рамки, интравенозните цевки и подот имаат многу различни состојки за да одговараат на нивните барања за изведба). Претходно, полихлорирани бифенили (PCB) беа додадени на одредени ПВЦ производи како ретарданти и стабилизатори на пламен.

Пластификатори

Помеѓу вообичаената пластика, ПВЦ е уникатен во прифаќањето на големи количини пластификатор со постепени промени во физичките својства од крут цврст до мек гел, и речиси 90% од целокупното производство на пластификатори се користи за изработка на флексибилен ПВЦ.David F. Cadogan and Christopher J. Howick "Plasticizers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2000, Wiley-VCH, Weinheim. Мнозинството се користи во филмови и обвивка на кабели. Флексибилниот ПВЦ може да се состои од над 85% пластификатор по маса, но непластифицираниот ПВЦ (UPVC) не треба да содржи.

Широк спектар на супстанции може да се користат како пластификатори, вклучувајќи фталати, органофосфати, адипати, тримелитати, полимерни пластификатори и епоксидирани растителни масла.

+ ПВЦ својства како функција на нивото на пластификатор на фталат Содржина на пластификатор (% DINP по тежина) Специфична густина (20 °C) Тврдност (type A, 15 s) Флексурална вкочанетост (Mpa) Јачина на истегнување (Mpa) Издолжување при тегнење (%) Пример апликации Ригидни 0 1.4 900 41 <15 Непластифициран ПВЦ (UPVC): прозорски рамки и прагови, врати, цврста цевка Полу-ригидни 25 1.26 94 69 31 225 Винилен под, флексибилна цевка, тенки фолии (растегнување), рекламни банери Флексибилни 33 1.22 84 12 21 295 Изолација на жици и кабели, флексибилна цевка Многу флексибилни 44 1.17 66 3.4 14 400 Чизми и облека, надувување, Eкстремно флексибилни 86 1.02 < 10 Риболовни мамки (мека пластична мамка), полимерна глина, пластизол мастила

Фталати

Најчестата класа на пластификатори што се користат во ПВЦ се фталати, кои се диестери на фтална киселина. Фталатите може да се категоризираат на високи и ниски, во зависност од нивната молекуларна тежина. Ниските фталати како што се DEHP и DBP имаат зголемени здравствени ризици и генерално се исфрлаат од употреба. Фталатите со висока молекуларна тежина како што се DINP, DIDP генерално се сметаат за побезбедни

Додека ди-2-етилхексилфталат (DEHP) е медицински одобрен со години за употреба во медицински помагала, тој бил трајно забранет за употреба во детски производи во САД во 2008 година од американскиот Конгрес; комбинацијата PVC-DEHP се покажала како многу погодна за правење кеси со крв бидејќи DEHP ги стабилизира црвените крвни зрнца, минимизирајќи ја хемолизата (руптура на црвените крвни зрнца). Сепак, DEHP е под зголемен притисок во Европа. Проценката на потенцијалните ризици поврзани со фталатите, а особено употребата на DEHP во ПВЦ медицински помагала, била предмет на научно и политички преглед од страна на властите на Европската унија, а на 21 март 2010 година во ЕУ било воведено специфично барање за етикетирање за сите уреди кои содржат фталати кои се класифицирани како CMR (канцерогени, мутагени или токсични за репродукција).Opinion on The safety of medical devices containing DEHP plasticized PVC or other plasticizers on neonates and other groups possibly at risk (2015 update) . Scientific Committee on Emerging and Newly-Identified Health Risks (25 June 2015). Етикетата има за цел да им овозможи на здравствените работници безбедно да ја користат оваа опрема и каде што е потребно, да преземат соодветни мерки на претпазливост за пациентите со ризик од прекумерна изложеност

Метални стабилизатори Стабилизаторите BaZn успешно ги заменија стабилизаторите базирани на кадмиум во Европа во многу полу-цврсти и флексибилни апликации од PVC.Liquid stabilisers. Seuropean Stabiliser Producers Association

Во Европа, особено во Белгија, постои посветеност да се елиминира употребата на кадмиум (претходно користен како дел од компонента на топлински стабилизатори во профилите на прозорците) и постепено да се укинат топлинските стабилизатори на база на олово (како што се користат во областите на цевки и профили) како што се течен автодијахромат и калциум полихидрокумат до 2015 година. Според конечниот извештај на Винил 2010 година,Vinyl 2010. The European PVC Industry's Sustainable Development Programme кадмиумот бил елиминиран низ Европа до 2007 година. Прогресивната замена на стабилизаторите на база на олово е потврдена и во истиот документ кој покажува намалување од 75% од 2000 година и во тек. Ова се потврдува со соодветниот раст на стабилизаторите базирани на калциум, кои се користат како алтернатива на стабилизаторите базирани на олово, се повеќе и повеќе, исто така надвор од Европа..

Стабилизатори на топлина Некои од најважните адитиви се топлинските стабилизатори. Овие средства ја минимизираат загубата на HCl, процес на деградација што започнува над 70 °C (158 °F). Штом ќе започне дехидрохлорирањето, тоа е автокаталитичко. Се користат многу различни средства, вклучувајќи, традиционално, деривати на тешки метали (олово, кадмиум). Металните сапуни (метални „соли“ на масни киселини) се вообичаени во флексибилни ПВЦ апликации, видови како што е калциум стеарат.

Својства ПВЦ е термопластичен полимер. Неговите својства обично се категоризираат врз основа на крути и флексибилни ПВЦ.

Својствс Единица мерка Ригиден PVC Флексибилен PVC Густина. g/cm3 1.3–1.45 1.1–1.35 Топлинска спроводливост. W/(m·K) 0.14–0.28 0.14–0.17 Јачина на принос 4,500–8,700 1,450–3,600 31–60 10.0–24.8 Модул на Јанг. psi 490,000 — 3.4 — Јачина на свиткување (принос) psi 10,500 — MPa 72 — Јачина на компресија psi 9,500 — MPa 66 — Коефициент на топлинско ширење (линеарно) mm/(mm °C) 5×10−5 — Викат Б °C 65–100 Не е препорачано Отпорност. m 1016 1012–1015 Површинска отпорност Ω 1013–1014 1011–1012

Notes

Топлински стабилизатори Топлинската стабилност на суровиот ПВЦ е многу слаба, па затоа е неопходно додавање на топлински стабилизатор за време на процесот за да се обезбедат својствата на производот. Традиционалниот производ ПВЦ има максимална работна температура околу 60 °C (140 °F) кога почнува да се појавува топлинско изобличување.

Како термопластика, ПВЦ има вродена изолација која помага во намалување на формирањето на кондензација и отпорност на внатрешни температурни промени за топли и ладни течности.

Апликација

Цевки