Początki poli (chlorku winylu) datuje się na rok 1835, kiedy to Henri Victor Regnault jako pierwszy otrzymał chlorek winylu. W 1872 r. Eugen Baumann zaobserwował reakcję polimeryzacji chlorku winylu pod wpływem światła. W 1913 r. zaś niemiecki chemik dr Fritz Klatte uzyskał patent na otrzymywanie ze związków winylowych szarobrunatnej żywicy. W normalnej temperaturze żywica ta wyglądała jak zestarzała guma (była twarda i krucha), ale wystarczyło ją tylko podgrzać do temperatury 80–90°C, by stała się bardziej plastyczna. Nowy wynalazek nie od razu zyskał uznanie, ponieważ jego produkcja była zwyczajnie zbyt kosztowna. Sytuacja zmieniła się diametralnie po wybuchu I wojny światowej, kiedy to brytyjska blokada morska zmusiła niemiecki przemysł do poszukiwania zamiennika dla powszechnie stosowanego kauczuku. W 1915 r. w niemieckich zakładach chemicznych w Hoechst po raz pierwszy uruchomiono produkcję PVC. Po zaprzestaniu działań wojennych produkcja ta w Niemczech upadła, gdyż była nieopłacalna, a ekonomiczne uzasadnienie dotychczasowej produkcji stanowiła wojna. Nie oznacza to jednak, że zaprzestano prac nad wykorzystaniem PVC. Zintensyfikowano badania w celu opracowania metody produkcji chlorku winylu z acetylenu, zgodnie z reakcją: HC CH + HCl → CH2=CHCl. Po długotrwałych badaniach, w latach 30. XX w. dokonał się przełom i poli (chlorek winylu) stopniowo zaczął zdobywać coraz większe znaczenie.Własności mechaniczne
PVC-U posiada wyrównane parametry mechaniczne. Wskutek silnego oddziaływania wzajemnego atomów chloru w łańcuchach cząsteczkowych PVC-U wykazuje się wysoką sztywnością i wytrzymałością przede wszystkim na rozciąganie.
Odporność na działanie chemikaliów i wpływy atmosferyczne
Doskonała odporność chemiczna PVC-U jest wystarczająca nawet przy wysokich temperaturach i wysokich stężeniach medium. Odporność na działanie większości kwasów mineralnych, zasad i roztworów soli jest bardzo dobra. Dobra jest także odporność na podchloryn sodu, działanie węglowodorów alifatycznych i chloru atomowego. PVC-U okazuje się jednak słabsze w kontakcie z rozpuszczalnikami aromatycznymi lub chlorowanymi, estrami i ketonami. Nie zaleca się stosowania go w instalacjach gazowych. Przy olejach, farbach i tłuszczach doradza się uprzednie sprawdzenie. Dokładniejsze informacje można znaleźć w tabeli odporności chemicznej. Informacje te – z wyjątkami – dotyczą także połączeń klejonych, wykonywanych z reguły silnie rozpuszczalnikowym, wypełniającym szczeliny klejem na bazie PVC-U. Materiał ten jest odporny na długotrwałe wpływy atmosferyczne, czyli działanie słońca, wiatru i deszczu. Także odporność na promienie ultrafioletowe jest bardzo dobra w porównaniu z innymi tworzywami. Mimo tego PVC-U traci wówczas nieco na swej udarności. W skrajnych przypadkach zaleca się osłonę materiału przed bezpośrednim nasłonecznieniem
Własności termiczne
PVC-U ma bardzo dobre parametry w zakresie temperatur od 0 do 60°C (temperatura mięknienia dla materiału kształtek i armatury wynosi powyżej 76°C). Przy niższych temperaturach znacząco spada udarność. W wysokich temperaturach obniża się wytrzymałość i sztywność, dlatego ważne jest, aby przed doborem materiału do instalacji skorzystać z wykresu ciśnienie temperatura dla kształtek z PVC-U. Wydłużalność termiczna PVC-U wynosi 0,07 do 0,08 m/mK, a więc wyraźnie więcej niż metali. Jednakże ze wszystkich stosowanych tworzyw PVC-U wyróżnia się najniższym współczynnikiem wydłużenia cieplnego. Mimo to musi on być uwzględniony przy planowaniu systemów rurociągowych. Jak wszystkie tworzywa sztuczne, także PVC-U jest dobrym izolatorem cieplnym. Przewodność cieplna PVC-U wynosi 0,15 W/mK, jest więc bardzo niska.
Własności pożarowe
PVC-U, dzięki wysokiej zawartości chloru, wykazuje bardzo dobre własności pożarowe. Temperatura samozapłonu PVC-U wynosi aż 450°C. W otwartym płomieniu PVC-U płonie, lecz gaśnie natychmiast po oddaleniu płomienia. Indeks tlenowy wynosi 42% (poniżej 21% określa się tworzywa jako palne). PVC-U zalicza się do najlepszej klasy zapalności V0 według normy UL94 oraz do klasy B1 (trudno zapalne) według normy DIN 4102‑1. Podczas spalania PVC-U powstaje chlorowodór (HCI), który w połączeniu z wodą tworzy kwas solny o silnym działaniu korozyjnym, dlatego niezbędne jest po pożarze szybkie wykonanie oczyszczenia narażonych na korozję powierzchni przy pomocy wody ze środkami czyszczącymi. HCI raczej nie stanowi zagrożenia dla ludzi, gdyż jest wyczuwalny z powodu swego gryzącego zapachu, umożliwiając odpowiednio wczesną ucieczkę przed toksycznymi gazami spalinowymi. Odnośnie do środków gaśniczych nie ma ograniczeń.
Własności elektryczne
PVC-U, jak wszystkie niemodyfikowane termoplasty, jest izolatorem. Oznacza to, że w systemach z PVC-U nie ma miejsca korozja elektrolityczna. Z drugiej jednak strony te izolacyjne własności muszą być wzięte pod uwagę z powodu możliwości powstawania na powierzchni rur ładunków elektrostatycznych. Jest to szczególnie ważne w rejonach, gdzie mogą się znajdować gazy wybuchowe.
Podsumowując, PVC-U ma następujące własności:
- uniwersalne zastosowanie,
- bardzo dobrą odporność chemiczną,
- wysoką wytrzymałość mechaniczną,
- dowiedzioną obojętność fizjologiczną, dopuszczalny kontakt z żywnością,
- brak wpływu na jakość wody pitnej,
- obojętność biologiczną, brak wzrostu mikroflory,
- niskie opory przepływu dzięki gładkim powierzchniom,
- przydatność do recyklingu.
KONTAKT: www.budmech.com.pl
„PŁYWALNIE I BASENY” – WYDANIE NR 15
|
