Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал: свойства, характеристики, состав и применение

Стремительное развитие химических технологий способствовало появлению новых материалов, применяемых в таких сферах деятельности, как: строительстве, ТНП, мебельной и автомобильной индустрии. Использование синтетических компонентов снизило уровень расхода натурального сырья и стоимость нетканых полотен.

ПВХ, что это за материал, сегодня знает каждый школьник. Сфера его применения достаточна широка. Техническая ткань демонстрирует высокие эксплуатационные свойства и устойчивость к механическим воздействиям.

Особенности производства

Чтобы понять, что такое ПВХ, стоит ознакомиться с технологией его изготовления. Получают материал путем полимеризации винилхлорида с присутствием NaCl. От способа синтеза зависит назначение полученных соединений.

Ранее термопластический полимер изготавливали устаревшим методом, требующим строгого соблюдения температурного режима. В результате на выходе образовывалось соединение низкого качества из-за большого количества остаточных компонентов. Данный метод называется полимеризацией в массе.

В современной промышленности применяют современные способы синтеза ПВХ:

полимеризация в суспензии;
в эмульсии;
в массе.

При полимеризации в суспензии применяют точное управление параметрами. Технология считается наиболее популярной и используется в производстве пластиковых окон, изделий с повышенными требованиями к качеству конечного продукта.

Полимеризация в эмульсии — синтез в водной среде с использованием поверхностно-активных веществ, выступающих эмульгаторами. В ходе процесса выделяют латекс, из которого поэтапно получают чистый полимер.

Мнение эксперта

Алена

Читайте также:

Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия

Эксперт и технолог по тканям Алена Хлебникова готова ответить на ваши вопросы.

Напишите нам

ПВХ-материал — это техническая ткань, изготовленная на основе синтетических волокон. На сетку из полимерных нитей (лавсан, полиэстер, нейлон) наносят покрытие из поливинилхлорида. Недорогой практичный материал называют баннерной, тентовой тканью или пленкой.

Варианты в соотношении переплетаемых нитей разнообразные: 6х6; 7х7; 8х8; 9х9; 12х12. Для придания заданных свойств нити размягчают либо применяют химические присадки, лаки. К примеру, полиуретан способствует повышению устойчивости к истиранию и делает полотно эластичным.

Правила эксплуатации

Чтобы изделие не теряло своих качеств в течение всего периода эксплуатации, ему необходимо обеспечить должный уход. Ознакомиться с тем, как ухаживать за материалом можно в инструкции, которой производитель снабжает свою продукцию.

Общие правила таковы:

При уходе за ПВХ-тканью нельзя использовать агрессивные составы, содержащие растворители и хлор.
Очистить поверхность можно мягкой губкой, смоченной в теплой мыльной воде. Моющий раствор наносят на ткань и ждут 5-10 минут. После того, как материал впитает влагу, его обрабатывают мягкой щеткой или губкой, а затем смывают теплой водой.
Если результат чистки оказался неудовлетворительным, процедуру повторяют.
Для сильных загрязнений использую специализированные составы, например, «Cleanol», «Nerta», «Atas Dimer». После их нанесения также нужно выждать несколько минут, а затем приступить к отмыванию грязи с поверхности.
После влажной чистки изделия требуется хорошо просушить, иначе может появиться затхлый запах и плесень.
Занавеси, надувные матрасы, плащи из ПВХ запрещается стирать в стиральной машине.
Изделия из этой ткани рекомендуется не складывать, а аккуратно сворачивать в рулон, чтобы избежать появления заломов.

При необходимости утилизировать изделия из ПВХ-полотна, их сдают в специальные пункты приема для вторичной переработки. Просто выбрасывать материал в мусорный бак, откуда он отправится на свалку, означает наносить ущерб окружающей среде, а при его сжигании выделяется токсичный дым.

Сфера применения материалов с покрытием из поливинилхлорида постоянно расширяется. Улучшаются и свойства самого полотна, благодаря постоянному внедрению новых технологий. Ткань окупится и обязательно прослужит долго, если за ней ухаживать по всем правилам.

Читайте также:

Ткань из волокон конопли: производство, описание, свойства

Состав и расшифровка аббревиатуры ПВХ

Аббревиатура ПВХ расшифровывается как поливинилхлорид. Существуют и другие названия материала: винил, полихлорвинил, виннол, вестолит, сумилит и др. Химическая формула полимера: (C₂H₃Cl)n; [−CH2−CHCl−]n

Анализ состава вещества позволяет сделать вывод о том, что при температуре 110 – 120°С происходит активное выделение хлороводорода HCl. При этом не наблюдается горения. Когда изменяется структура, начинается разложение. При утилизации ПВХ под воздействием температур плавления материал выделяет вредные для здоровья человека и окружающей среды канцерогены.

Поливинилхлорид демонстрирует устойчивость к воздействию воды, спиртов, органических углеводородов, химических соединений (соли, щелочи, кислоты). ПВХ является диэлектриком. При температуре ниже — 65°С полимер становится хрупким.

Поливинилхлоридная ткань — материал технического назначения синтетического состава. Образован основой из полимерных нитей с покрытием. Благодаря свойствам полимера материалу можно придать заданные свойства.

Полотна двухлицевые, плотные, гладкие, обладают жесткостью. Некоторые виды ПВХ материала посредством применения дополнительных пластификаторов (фталаты) обладают эластичностью. На фото поверхность полотен гладкая с глянцевым блеском.

Сокращение PVC (международное название) обозначает polyvinyl chloride, переводится с английского как поливинилхлорид. Вещество поставляется в двух основных формах: жесткой и гибкой. В чистом виде это хрупкое твердое вещество белого цвета.

Для получения покрытия с умеренной гибкостью мелкие частицы ПВХ растворяют в пластификаторе, применяя метод полимеризации в суспензии. Пластизоль — жидкость, полученная в процессе производства, не затвердевает при охлаждении и переходит в состоянии геля при повторном нагреве.

На полиэфирную ткань наносят пластизольное покрытие разными способами:

распылением;
впрыскиванием в пресс-форму;
путем окунания в ванну.

Описание и физические свойства

ПВХ – это аббревиатура химического соединения, расшифровывающаяся как поливинилхлорид. Свойства полимера поистине уникальны.

Читайте также:

Ткань брезент, что это такое: свойства, состав, виды и применение

физические свойства	основные значения	что это значит в повседневной жизни
температура плавления	выше 150 градусов, у отдельных материалов — свыше 200 градусов.	Изделия не горят. При нагревании свыше 120 градусов начинают плавиться с выделением вредных паров хлора
растворимость	растворим только в концентрированных растворах гидрофурана и производных формамида.	не растворим в воде, бензине или керосине, устойчив к воздействию кислот или щелочей, при длительном воздействии ацетона возможно незначительное набухание
прочность, предел	при горизонтальном растяжении до 45 Мпа, при растяжении под углом до 120 Мпа	изделия устойчивы к действию физических сил, вызывающих деформацию продукта
Электросопротивление	от 10 в 12 степени	уникальные диэлектрические свойства

Важно. ПВХ – это материал, который отличается от других натуральных и искусственных тканей уникальными свойствами, которые наделяют изделия из него сверхспособностями.

Характеристики

Что такое ПВХ, и какими свойствами обладает, поможет разобраться таблица:

Характеристики	Показатели
Тип сырья	Синтетическое
Назначение	Техническое
Структура	Полотно из полимерных нитей со специальным покрытием
Волокна, используемые в производстве основы	Полиэстер, лавсан, нейлон, полиэфир
Покрытие	Поливинилхлорид
Плотность, г/м2	От 280
Стандартная ширина полотен, см.	160
Водоупорность	Высокая
Гигроскопичность, %	Менее 1

Откройте чтобы посмотреть всю таблицу

Скорость впитывания влаги	Минимальная
Воздухопроводность	Малая
Паропроницаемость	Низкая
Термостойкость	Диапазон температур от — 30 до + 70°С
Накапливание статического электричества	Умеренная
Сторона	Двухлицевая
Способы окрашивания	Гладкокрашеные однотонные полотна
Производитель	Китай
Стандартизация	ГОСТ 29151 – 91
Цена	Приемлемая, от 460 р. за 1 метр

Вреден или нет

Материал ПВХ с точки зрения экологичности не является безопасным. Виной тому химический состав полотна, способствующий низкому воздухообмену и минимальной паропроводимости. Производство поливинилхлорида также не является безопасным. В процессе синтеза выделяются вредные вещества.

Материал не поддерживает горение, под воздействием высоких температур происходит плавление. При утилизации выделяет в окружающую среду токсичные хлорорганические соединения и угарный газ.

ПВХ: это что за материал, из чего и как его получают

Широко распространенный сегодня ПВХ (расшифровка аббревиатуры – поливинилхлорид) представляет собой термопластический синтетический материал, на 57 % состоящий из хлора и на 43 % – из этилена. Сырьем для его изготовления являются вещества, получаемые при переработке полезных ископаемых:

хлор получают методом электролиза соли поваренной в растворе, в результате чего образуются производные вещества: хлор, водород, каустическая сода;
этилен производят с помощью технологии крекинга нефти и газа.

Получение ПВХ предполагает прохождение нескольких этапов химических преобразований:

получение этилена и хлора способами, описанными выше;
расщепление этилена, получение его дихлорида;
получение мономера винилхлорида (-СН2-CHCl-) из дихлорида этилена;
полимеризация винилхлорида и получение материала с химической формулой (-СН2-CHCl-)n, где n – это степень полимеризации винилхлорида.

Процессы образования полимерных цепочек разной степени полимеризации происходят с добавлением катализаторов, пластификаторов, эмульгаторов.

В результате получается ПВХ – твердый органический материал в виде белого полупрозрачного порошка или гранул (размер и форма обуславливаются технологией производства), не имеющий запаха, не растворимый в воде. Сыпучий материал является базовым сырьем для производства изделий различного назначения.

Читайте также:

Стрейч-пленка. Из чего делают и каким образом? (часть 1)

Поливинилхлорид – это универсальный материал, имеющий сегодня широкую сферу применения в различных областях хозяйствования. Благодаря добавлению к исходному базовому сырью добавок из фталатов, себацинатов, фосфатов и других соединений, удается получать большое разнообразие свойств для изделий различного назначения.

Какие есть плюсы и минусы

Техническая поливинилхлоридная ткань обладает преимуществами и недостатками.

К плюсам материала стоит отнести такие свойства:

максимальная водоупорность;
устойчивость к воздействию химических веществ;
высокая прочность на разрыв и стойкость к механическим повреждениям;
сохранение свойств при резких перепадах температур;
устойчивость к воздействию ультрафиолета;
в отличие от каучуковых материалов обладает невысоким весом;
оптимальная адгезия;
долговечность: срок службы составляет от 4 до 10 лет при интенсивной эксплуатации;
возможность соединения полотен различными видами: пайка, склеивание, сварка ТВЧ; ремонт порезов с помощью ультразвука, подачи горячего воздуха и т. д.;
богатая цветовая палитра;
морозостойкость;
огнестойкие полотна не поддерживают горения (плавятся);
доступная стоимость;
практичность.

Главный минус материала — химический состав. Из недостатков нужно отметить такие:

материал не является биоразлагаемым;
диапазон температур составляет от — 30 до + 70°С. При снижении или повышении пограничных показателей происходит изменение структурных связей;
способность накапливать статическое электричество;
в процессе производства и утилизации материал PVC представляет вред для окружающей среды из-за выделения токсичных элементов.

Способы изготовления ткани ПВХ или ПВХ тента

Основными способами изготовления ткани ПВХ являются ламинирование и литье. В первом случае на подготовленную основу (сетку из полиэстера, нейлона или лавсана) наносят пленку ПВХ. Этот способ считается простым, недорогим и мене трудоемким, поэтому он является самым распространенным. Второй способ основывается на включении поливинилхлорида в существующую основу с помощью плавления. Он является дорогостоящим и используется реже, хотя получаемые таким образом ткани обладают надежностью, при этом они реже расслаиваются даже от сильных морозов и механических воздействий.

Кроме того, на поливинилхлоридную ткань часто наносят слой лака и включают в её состав различные добавки, это позволяет увеличить эксплуатационные свойства материала и защитить его от ультрафиолетового излучения. К тому же, лак позволяет практически исключить налипание грязи на полотно. При лакировании плотно с обеих сторон покрывают акриловым или тефлоновым лаком.

Включение в состав полотна пластификаторов позволяет повысить его прочность, сделать его более легким и менее водонепроницаемым. Добавления в состав материала полиуретана позволяет сделать его эластичным и устойчивым к истиранию.

Структура материала

Важно! При выборе ПВХ ткани, нужно обращать внимание на продукцию известных производителей, это позволит избежать покупки некачественного материала. Соответственно деньги будут потрачены с пользой.

Что собой представляет ПВХ ткань для ангара

Для начала следует разобрать, как вообще устроены мобильные тентовые конструкции:

Каркас из металлоконструкций (чаще оцинкованной стали толщиной до 3,5 мм), собранный на болтовых соединениях, винтах и шурупах.
Тентовое покрытие. Крепление производится на люверсах – специальных петлях или кольцах. С их помощью элементы фиксируются на опорных конструкциях. В зависимости от типа укрывного материала (однослойный, двухслойный, гибкая сэндвич-панель), технология крепления может видоизменяться.

Для изготовления ПВХ ткани используют полиэстеровое волокно с поливинилхлоридным слоем покрытия. Само волокно производится из нефти (44%) и каменной соли (56%). Покрытие обрабатывается тефлоновым или акриловым лаком, что защищает его от загрязнений и облегчает уход. Такой сложный состав обусловливает повышенное качество тентового материала. Он обладает хорошими показателями влаго- и износостойкости, эластичен, безопасен для человека.

Сферы применения

Материалы из полимера поливинилхлорид нашли применение в следующих отраслях: строительство, медицина, машиностроение, производство игрушек и мн. других.

Баннеры

Баннерный ПВХ называют еще виниловой тканью. Используют в производстве продукции рекламного характера. За счет химического состава и применения пластификаторов полотно пригодно для нанесения печати. Плотность данного вида варьируется от 280 до 550 г/м2. Для баннеров и рекламных щитов применяют армированные сеткой из полипропилена или полиэфира и неармированные полотна.

Мебель и интерьер

В производстве мебели для дачи и предметов интерьера для кафе и ресторанов используют не пластифицированный ПВХ. Пленка применяется для оформления фасадов предметов из МДФ, ЛДСП. Покрытие предотвращает доступ влаги и деформирование при перепадах температуры.

Кухни с фасадом, обклеенным ПВХ пленкой, практичны, имеют доступную стоимость, за ними легко ухаживать.

Игрушки

Винил широко используется в производстве детских игрушек. Найти в продаже кукол, не содержащих полимерных материалов, практически невозможно. Пластизоль является основным сырьем в производстве “резиновых” игрушек.

ПВХ не считается безопасным материалом, поэтому большинство производителей применяют различные технологии для повышения уровня безопасности, используя различные пластификаторы. Игрушки низкого качестве поставляют преимущественно из Китая. При выборе важно наличие сертификата соответствия и указание состава сырья на упаковке. Качественный полимер, используемый в производстве игрушек, не должен иметь химического запаха.

Стройка

В строительстве ПВХ также нашел широкое применение. Из него изготавливают трубы, фитинги, напольные покрытия, отделочные панели, рабочие перчатки, защитную одежду, окна, двери, фурнитуру. Главными преимуществами материала считается высокая прочность, устойчивость к образованию коррозии, жесткость, легкость и огнеупорность.

Лодки

Лодочный поливинилхлорид выпускают в двух вариантах: армированный и неармированный. Материал обладает оптимальной гибкостью. ПВХ не армированный легче укрепленного, и соответственно, вес надувной лодки из него ниже.

Бассейны

Бассейны также производят из пластичного полимера. Изделия отличаются высокой степенью надежности и долговечность. Стоимость их приемлемая, что обусловило популярность изделий.

Медицина

Поливинилхлорид более 50 лет используют в медицине. Его применяют в производстве различных предметов, в том числе тех, что контактируют с внутренними органами и кровью пациентов. Поэтому обязательным условием служит химическая совместимость компонентов. ПВХ, используемый для предметов медицинского назначения, имеет разрешение к применению Евросоюза, и считается безопасным.

Из материала изготавливают катетеры, трубки, упаковку, медицинские перчатки, маски, шины, тонометры и мн. др.

Авто

В автомобилестроении полимер является вторым по популярности после полипропилена. Использование синтетического сырья не только удешевило стоимость транспортных средств, но и продлило срок их эксплуатации. Из ПВХ изготавливают приборные панели, покрытие салонов, кабельную изоляцию, подлокотники, подушки безопасности и мн. др.

Тенты

В производстве тентов полимер занимает лидирующие позиции. В отличие от брезентовых образцов такие изделия защищают от влаги, температурных колебаний. Существенным аспектом является простота соединения полотен: пайка, сварка.

Скатерти

Скатерти из поливинилхлорида также популярны не только на предприятиях общепита. Их полюбили многие хозяйки за простоту ухода, внешнюю привлекательность и доступную стоимость.

История

Впервые поливинилхлорид из винилхлорида получил в 1835 году Анри Виктор Реньо во Франции. Произошло это в ходе случайных экспериментов. Сохранились записи ученого, в которых он не смог охарактеризовать и назвать полученное вещество.

Следующая волна исследований поливинилхлоридного соединения датируется 1878 годом. Но и тогда применения ему не нашлось и эксперименты приостановили.

В 1913 в Германии химик Фриц Клатте, изучив свойства вещества, запатентовал производство ПВХ. Реализовать его идеи помешала наступившая Первая мировая война.

Почти параллельно с Клатте в Германии поливинилхлорид исследовал Уолдо Силон в Америке. В 1926 году он запатентовал идею создавать из нового волокна занавески для ванной комнаты.

Промышленное производство предметов из нового материала началось в 1931 году.

Меньше чем через 15 лет поливинилхлоридное полотно прочно вошло во многие отрасли промышленности. Из него стали делать также посуду, предметы быта, автомобильные детали и пр.