Поливинилхлорид
(
ПВХ , полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе и обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +65 °C.
Химическая формула: [-CH 2 -CHCl-] n .Международное обозначение — PVC.
Физические и химические свойства
Молекулярная масса 9-170 тыс.; плотность-1,35-1,43 г/см³. Температура стеклования-75-80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C), температура плавления-150-220 °C. Теплопроводность — 0,159 Вт/м·К. Трудногорюч. При температурах выше 110-120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl. При внесении в пламя придаёт ему зеленоватый оттенок ввиду присутствия хлора.
Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА), дихлорэтане, ограниченно — вбензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах (в том числе бензине и керосине). Устойчив к действию кислот, щелочей, растворов солей, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
Предел прочности при растяжении-40-50 МПа, при изгибе-80-120 МПа. Удельное электрическое сопротивление-10 12 -10 13 Ом·м. Диэлектрическая проницаемость (при 50 Гц)-3,5.
Тангенс угла потерь порядка 0,01-0,05.
Какое окно выгоднее: «фирменное», но дорогое или лицензионное, но дешевое?
Оконные ПВХ-профили поставляются к нам из Австрии, Швейцарии, Англии, Франции, Турции и других стран, но лидерство, несомненно, держит Германия. Немцам принадлежит до 90% российского рынка пластиковых окон (производители — Actual, Aluplast, АRтек, Brugmann, Gealan, KBE, Knipping, Plustek, Rehau, Roplasto, Schuco, Thyssen, Trocal, Veka и другие). Фурнитура и прочие комплектующие также приходят из Европы и тоже в основном из Германии (Aubi, Rota, Siegenia, Winkhaus). Фирмы перечислены просто в алфавитном порядке, поскольку объективно сказать, чья продукция лучше, сложно. Одна из причин тому — порой довольно престижные европейские производители поставляют нам упрощенные, удешевленные варианты.
Не так давно появилось в России и собственное производство, лицензионное. Цены на отечественный товар в полтора-два раза ниже. Сэкономить можно и, приобретая ПВХ в холодное время года, некоторые фирмы предлагают скидки до 20% за легко переносимое неудобство: 20-30 минут с выставленными рамами. И все же, дешевле — не значит лучше. Дело в том, что технологии на установленных у нас линиях не всегда соблюдаются. «Лицензионный пластик» действительно может оказаться недостаточно экологичным, недостаточно белым и совсем неустойчивым к нашим морозам, резким перепадам температур и кислотным дождям. Хотя, конечно, это не правило.
Тем не менее наученные горьким опытом и напуганные слухами многие наши сограждане считают более спокойным вариантом заказывать окна у дилеров надежных европейских фирм. Как отличить их продукцию? Очень просто — по всему периметру рамы (со стороны оконного проема) на каждом погонном метре внутренней стороны створки проставлен логотип , без которого, например, германские производители не имеют права поставлять продукцию. Такие «клейменные» окна не дешевы, но стоят того.
Применение
Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида, линолеума, грязезащитных ковриков, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства грампластинок (то есть виниловых), профилей для изготовления окон и дверей.
Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участников готической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.
Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых холодильниках, вместо относительно сложных механических затворов. Это дало возможность применить магнитные затворы в виде намагниченных эластичных вставок, помещаемых в баллоне уплотнителя.
Моющиеся обои покрываются плёнкой из ПВХ с лицевой стороны, для того, чтобы сделать их непромокаемыми.
Также находит широкое применение в пиротехнике как источник хлора, необходимого для создания цветных огней.
Широко применяется в рекламе: для оформления витрин магазинов и торговых точек, создания рекламных баннеров и плакатов. Служит сырьём для производства различного рода продукции от грампластинок и плакатов до наклеек. Слоем ПВХ покрыта металлическая сетка восьмиугольника, где проводят соревнования по MMA. Из ПВХ также делают презервативы для людей с аллергией на латекс .
Поливинилхлорид используется в производстве трикотажных рабочих перчаток для нанесения различных рисунков на трикотажную основу. ПВХ-рисунок на перчатке позволяет обеспечить хороший захват при выполнении различных работ, предотвращает процесс скольжения, увеличивает износостойкость продукции.
Поливинилхлорид используется для производства хлорированного поливинилхлорида, обладающего самыми высокими характеристиками огнестойкости и самой высокой температурой воспламенения (482 °С) среди термопластов.
Механизмы открывания створок
Сейчас изготовители предлагают оконные блоки двух типов: американского (раздвижные) и европейского (наклонно-поворотные).
Раздвижные оконные блоки имеют наибольший успех при остеклении лоджий и балконов. Они не займут ни одного лишнего сантиметра площади, как это бывает с обычными открывающимися внутрь рамами. Наклонно-поворотные блоки позволяют открываться створкам в двух плоскостях: на вертикальных петлях, как у обычных окон, и на горизонтальных, как у фрамуг. Последний вариант наиболее удобен для проветривания: не дует.
Материал ПВХ — характеристика
Данное вещество характеризируется как негорючий термопластичный материал, который хорошо поддается механической обработке на обычных станках и легко сваривается горячим воздухом при температуре 200-300 градусов Цельсия. Кроме этого, он может приклеиваться к различным видам клея (зачастую это средства на основе перхлорвиниловой смолы). Более того, данный материал может быть приклеен к деревянным, бетонным и металлическим изделиям. ПВХ не боится воздействия многих видов кислот, а также алифатических, хлорированных и ароматических углеводородов. Прочность клеевых и сварных соединений составляет порядка 85-90 процентов от прочности самого материала.
Благодаря своей высокой прочности на упругость и изгиб поливинилхлорид широко востребован среди рыбаков, которые кустарным способом изготовляют верхние части спиннингов, а также зимние удочки. Как показывает практика, подобные изделия не теряют своих свойств даже при температуре минус 45 градусов Цельсия.
Газонаполнение стеклопакетов
В замкнутом герметизированном пространстве между стеклами находится разреженный воздух, который повышает звуко- и теплоизоляцию, или инертный газ (например, аргон). Некоторые считают, что инертный газ в стеклопакетах — дорогое излишество. На самом деле более плотный, чем воздух, аргон вместе со стеклами создает слоистую среду, от которой согласно законам акустики отражается большая часть звуковых волн. Коэффициент сопротивления теплопередаче при этом тоже увеличивается примерно на 0,03 и составляет примерно 0,39. То есть при наружной температуре -26°С температура стекла со стороны комнаты составит уже +7°С.
Диэлектрические свойства
Перечисляя свойства ПВХ , также необходимо отметить тот факт, что поливинилхлорид является хорошим диэлектриком (не проводит через себя электрический ток). Однако при нагревании до температуры 85 и более градусов Цельсия данный материал быстро теряет эти свойства. Что касается веса, то по плотности ПВХ является более тяжелым, нежели полиэтилен, однако легче, чем фторопласт и фенолформальдегидный пластик.
Высокая пожаростойкость ПВХ достигается за счет использования в его производстве такого компонента, как хлор. Именно он снижает риск горючести жесткого поливинилхлорида.
Герметичные стеклопакеты
В современные пластиковые рамы ставят только герметичные стеклопакеты из одного, двух, трех и даже четырех стекол.
Состав и толщина стеклопакетов варьируется в широком диапазоне. Самый распространенный вариант, подходящий для нашего климата — 24-миллиметровые однокамерные. Их «формула» — 4-16-4. Это значит, что два стекла толщиной 4 мм с расстоянием между ними в 16 мм соединены в «монолит», по периметру которого проходит тонкая перфорированная алюминиевая рамка, заполненная силикат-гелем или другим влагопоглотителем. Гель поглощает остаточную влагу воздуха между стеклами, защищая стекла от запотевания. Новая влага туда больше не попадет, поскольку весь блок с торцов заливается силиконовым герметиком.
Самая популярная «формула» двухкамерных стеклопакетов: 4-6-4-6-4. Это три стекла толщиной по 4 мм, разделенные промежутками по 6 мм. Для взломоустойчивости иногда наружное стекло ставят толщиной 6 мм, такое очень трудно разбить. Однокамерный 24-миллиметровый стеклопакет снижает уровень звукового давления (уровень шума), как минимум, на 20-25 дБ. Поскольку децибелы подчиняются логарифмической шкале, снижение уровня шума на 10 дБ ощущается ухом как снижение громкости вдвое. Двухкамерный стеклопакет дает внешние шумы тише на 40-42 дБ.
Теплоизоляция при этом тоже улучшается. Для характеристики степени теплоизоляции окна у нас используется коэффициент сопротивления теплопередаче (величина, обратная коэффициенту теплопередачи). Для герметичных стеклопакетов он сейчас составляет 0,34-0,37 (чем больше, тем лучше). Это означает, что при наружной температуре -26°С температура стекла со стороны комнаты будет составлять +5°С.
Для стеклопакетов используется лучшее полированное зеркальное стекло. Сквозь него смотришь не ощущая преграды, как будто в рамах нет стекол. Приятно, что большей частью это стекло отечественного производства, из города Борска. Но есть более дорогие стеклопакеты из английского, французского, чешского стекла. Тонкая полировка стекла делает его намного прочнее. Ведь при ударе стекло лопается там, где есть неоднородности, царапины, пузырьки.
Химические свойства
Как мы отметили ранее, ПВХ практически неуязвим к воздействию некоторых видов кислот. Это действительно так – поливинилхлорид не изменяет свои свойства при действии щелочей, бензина, керосина, растворов солей и металлов.
Также до 60 градусов Цельсия данный материал устойчив к соляной и муравьиной кислоте. ПВХ стоек к окислению и воздействию глицерина, жиров и гликолей. Что же касается спиртов, то поливинилхлорид не растворяется в этиловом и метиловом спиртах, высших алкоголях, а также смазочных и растительных маслах. Не уязвим он и к воздействию кислых сточных вод.
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.
Где он применяется?
Что такое ПВХ, мы уже выяснили, теперь поговорим о том, в каких отраслях данный материал применяется. Поливинилхлорид нашел широкое применение в производстве гибких пластиковых листов (для отделки стен и покрытия полов), пленки, защитных перчаток и многих других материалов и изделий. Из жесткого непластифицированного поливинилхлорида производятся трубы, неуязвимые к воздействию коррозии, а также некоторые детали дверей и окон. В области электротехники данный материал служит для изоляции проводов. Делают из него также игрушки, канцелярские и спортивные товары. Волокна поливинилхлорида применяются для изготовления рыболовных сетей, медицинского белья, трикотажа и различных фильтровальных технических тканей. Как видите, ПВХ применяется практически во всех отраслях промышленности и быта.
Труба из НПВХ: ГОСТ и особенности маркировки
Правила маркировки любой продукции устанавливают соответствующие нормативные документы. Например, маркировка безнапорных труб из НПВХ по ГОСТ 32413-2013 содержит следующую информацию в такой очерёдности:
- материал изделия;
- наружный диаметр и толщина стенки трубы в мм – например, 250х4,9;
- показатель соотношения диаметра и толщины стенок изделия SDR целым числом;
- показатель кольцевой жёсткости SN в кН/м2, указывающий на допустимую нагрузку при подземной прокладке труб;
- ссылка на нормативный документ, по которому изготовлено изделие.
Согласно ГОСТ Р 51613-2000, установлена такая маркировка продукции:
- материал изделия;
- показатель SDR;
- наружный диаметр и толщина стенки трубы в мм;
- назначение – питьевая или техническая;
- ссылка на нормативный документ.
Для продукции по ГОСТ Р 52134-2003 используется аналогичная схема обозначения, но после третьего пункта списка в маркировку добавляется класс эксплуатации и номинальное рабочее давление труб.
Характеристика изделий из ПВХ
На российском рынке наиболее часто можно встретить такие товары из поливинилхлорида:
- Обувь ( сапоги , подошва ботинок и т.д.)
- Напольное покрытие (иными словами — линолеум).
- Пленка.
- ПВХ-панели.
Ниже мы кратко рассмотрим каждый из этих вышеперечисленных типов изделий.
Что такое ПВХ-покрытие? Это поверхность в которой были использованы специальные ПВХ-плитки, предназначенные для укладки пола. Могут иметь как простую квадратную, так и конструкцию сложной формы.
ПВХ-пленка — что это такое? По своим свойствам она являет собой высокопрозрачный, гибкий и немного тянущийся материал. Как и все остальные изделия она устойчива к спиртам и кислотам, однако обладает уникальной способностью пропускать кислород. Именно поэтому тара, упакованная в эту пленку, долго не теряет свого товарного вида.
Что такое ПВХ-панели? Это материал, который применяется для отделки потолков и стен в различных помещениях. Зачастую используется для обшивки стен на кухне и в ванной комнате.
Виды тканей с поливинилхлоридным покрытием
Чтобы получить ПВХ-ткань для начала мелкие частицы поливинилхлорида растворяют в пластификаторах, затем полученную суспензию нагревают, после чего она приобретает способность к затвердеванию. Полученный жидкий состав называется пластизоль. Тип материала зависит от способа нанесения поливинилхлоридного покрытия.
Это может быть:
- распыление по поверхности;
- погружение основы в пластизоль;
- впрыскивание суспензии в пресс-форму с тканью.
Виды ПВХ полотна сложно однозначно классифицировать, так как они различаются не по одному, а по множеству параметров:
- Полотно может быть с односторонним и двухсторонним покрытием.
- Кроме того, материал бывает армированным и неармированным. Пленка с армированием снабжена дополнительными скрепляющими элементами. Неармированное полотно отличается меньшей прочностью.
- ПВХ-ткань может иметь один слой или быть многослойной.
- Материал подразделяется на виды в зависимости от способа плетения нитей и их количества.
Каждый производитель внедряет в процесс производства материала эксклюзивные технологии, придающие ткани уникальные свойства. Например, фирмы, выпускающие ПВХ-ткань в Германии, на ее основе создали два усовершенствованных полотна – виниплан, отличающийся плетеной основой, и сканплан с простеганной основой.
Виниплан использую там, где важна повышенная прочность материала. Сканплан представляет собой тентовую ткань с покрытием, которая менее прочная, зато стоит дешевле. Оба вида устойчивы к воздействию ультрафиолета и грибкам.
Французы используют при производстве собственные разработки. Во время нанесения поливинилхлорида ткань растягивают в разных направлениях. На выходе получается материал с более низким коэффициентом растяжения. Такую ПВХ-ткань от французской компании FERRARI используют для производства катамаранов, надувных лодок, байдарок.
Отвечая на запросы нефтегазовой промышленности, производители создали полотно с антистатическим покрытием. Сегодня поливинилхлоридную ткань выпускают также в Чехии, Финляндии, Германии, Корее. Налажено изготовление этой продукции и российскими производителями, чей товар лишь немного уступает по качеству импортным аналогам. Существует и полностью прозрачный материал.
Как поливинилхлорид влияет на организм человека?
Сам винилхлорид характеризуется как очень сильный яд, при горении выделяющий токсичные вещества. На человека данное вещество оказывает терато-, канцеро- и мутагенное действие. В результате многочисленных исследований учеными было доказано, что воздействие ПВХ на человека вызывает рак в различных органах и тканях (в т.ч. мозг, легкие и печень), а также нарушает лимфатическую и кроветворную систему. При постоянном действии в высоких концентрациях винилхлорид может вызвать даже паралич нервной системы вплоть до полной остановки дыхания. Однако современные производители учли все эти свойства и потому производят ПВХ по особой технологии. Современные изделия из поливинилхлорида (если они качественные) не оказывают такого страшного влияния на человека.
Тонированные стекла
Сегодня предлагается большой выбор тонированных стекол (до 20 оттенков). Они приглушают яркий солнечный свет.
Есть и зеркальные полупрозрачные стекла, отражающие солнечные лучи и создающие в доме летнюю прохладу. Даже если вы при этом пользуетесь кондиционером, такие стекла дадут ощутимую экономию потребляемой им энергии.
Предпочтительнее тонировка «в массе» (то есть стекло отливается на заводе уже цветным во всей своей толще. Другие способы тонирования — напыление и пленочное покрытие — менее надежны. Напыление через несколько лет может пойти некрасивыми пятнами или выцвести. Кроме того, срок изготовления заказанных стеклопакетов с тонированием увеличивается на неделю.