Do czego można wykorzystać PVC?
Jednym z najbardziej uniwersalnych tworzyw sztucznych jest PVC. Polichlorek winylu to polimer, którego koszty produkcji są niskie, a wachlarz zastosowań szeroki. Butelki, rury, płyty – wszystkie te przedmioty zostały wykonane z uniwersalnego i wiekowego tworzywa PVC. Jakie są rodzaje PVC i metody jego otrzymywania?
PVC czy PCV? O nazewnictwie słów kilka
PCV jest popularnym skrótem polichlorku winylu. Trzeba jednak wiedzieć, że skrót ten jest niepoprawny – w słownictwie międzynarodowym taki nie istnieje. Prawidłowe skróty są dwa. Pierwszym z nich jest PVC, (od angielskiego poli vinyl chloride) lub PWC (od polskiego polichlorku winylu). Niestety, niepoprawna nazwa PCV głęboko zakorzeniła się w świadomości Polaków, dlatego niektórzy producenci w swojej ofercie stosują ten termin, chcąc dopasować się do powszechnie obowiązującej nazwy.
Krótka historia PVC i metody wytwarzania
Polichlorek winylu jest jednym z najstarszych tworzyw sztucznych. Rozwój produkcji tego polimeru rozpoczął się w pierwszej połowie XIX wieku. W 1983 roku Henry Victor Regnault, że pod wpływem światła słonecznego z mieszaniny dwuchloroetanu oraz alkoholowego ługu potasowego wydziela się biały proszek. Zjawisko to po upływie czterdziestu lat opisał Baumann. Minęło jednak wiele kolejnych lat, zanim pojawił się patent na otrzymywanie polichlorku winylu. Dopiero na początku lat 30. XIX wieku ruszyła pierwsza produkcja PVC.
Produkcja PVC przebiega za pomocą następujących metod:
- polimeryzacja emulsyjna – proces polega na emulgowaniu chlorku winylu z wodą przy wykorzystaniu emulgatorów. Produkt otrzymywany jest w postaci wodnej zawiesiny PVC, która w kolejnym etapie jest suszona do otrzymania białego proszku. Otrzymane tworzywo cechuje się przezroczystością oraz wchłanianiem wody. Minusem są gorsze właściwości elektroizolacyjne, niż te otrzymywane innymi metodami.
- polimeryzacja suspensyjna – przebiega z udziałem stabilizatorów suspensji i inicjatorów rodnikowych. Jest to najbardziej powszechna metoda uzyskiwania polichlorku winylu. Produkty cechują się wysoką jakością i dobrą elektroizolacją.
- polimeryzacja w masie – polimeryzacja z inicjatorami rodnikowymi. Otrzymany materiał posiada świetne właściwości. Minusem tej metody są wysokie koszty związane z produkcją.
Rodzaje polichlorku winylu oraz ich zastosowanie
PCV-U nieplastyfikowany, twardy | PCV-P plastyfikowany, miękki |
odporny na chemikalia, korozję, oleje, czynniki atmosferyczne, działanie ognia, łatwy do przetwarzania, łączenia, barwienia, lekki, posiada świetne właściwości izolacyjne, do produkcji wyrobów przezroczystych, półprzezroczystych oraz nieprzezroczystych | do produkcji dodaje się plastyfikatory (aby tworzywo było miękkie), przejrzysty i elastyczny, odporny na zdzieranie oraz warunki atmosferyczne, nie przepuszcza tlenu i zapachów, jest go łatwiej poddać formowaniu w niższej temperaturze, niż PCV twardy |
można go formować na gorąco w procesie wytłaczania, prasowania lub wtryskiwania
*wytrzymałością na rozciąganie, ściskanie i zginanie, *nadają się do obróbki mechanicznej – cięcia, spawania, klejenia, łączenia | produkty powstają w procesie wytłaczania, prasowania, kalandrowania, odlewania oraz wtrysku
*elastycznością, *udarnością, *wydłużeniem przy rozerwaniu |
PCV-U twardy stosuje się do produkcji materiałów budowniczych (rur kanalizacyjnych, dachówek, stolarki okiennej, kształtków i złączek), materiałów do przeznaczenia medycznego (strzykawki, elementy aparatur medycznych), materiałów spożywczych (butelki, pojemniki).
PCV-P miękki wykorzystywany jest do wytwarzania kabli izolacyjnych, podłogowych wykładzin, tapet, folii budowlanych, podeszew obuwniczych, skóry syntetycznej, wykładzin do wnętrz samochodowych, uszczelek, węży ogrodowych, folii oraz opakowań budowlanych, wyrobów medycznych (cewniki, dreny).
Mocne i słabe strony PVC
Do zalet polichlorku winylu należy:
- odporność na korozję i warunki atmosferyczne,
- materiał jest łatwy do obróbki, barwienia oraz formowania,
- możliwość wielokrotnego recyklingu,
- bardzo szeroki zakres zastosowań,
- podatność na modyfikację właściwości,
- możliwości izolacyjne,
- odporność na działanie kwasów, olejów, wody, alkoholu oraz benzyny.
Do wad polimeru zalicza się:
- niska odporność na wgniecenia oraz zarysowania,
- blaknięcie wykładzin pod wpływem działania UV,
- słaba przepuszczalność powietrza,
- niska odporność na temperaturę.
