POLYVINYL CHLORIDE: KASAYSAYAN, ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang Polyvinyl chloride ay isang polimer na ang pang-industriya na paggamit ay nagsimulang bumuo sa simula ng ikadalawampu siglo, dahil sa iba pang mga bagay sa mababang gastos, tibay, pagtutol at ang thermal at electrical pagkakabukod, bukod sa iba pang mga kadahilanan. Pinayagan nito itong papalagin ang mga metal sa maraming aplikasyon at paggamit.

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, binubuo ito ng pag-uulit ng maraming monomer ng vinyl chloride, na bumubuo ng isang chain ng polimer. Ang parehong mga atomo ng klorin at vinyl ay ulitin ang mga beses sa polimer, kaya maaari din itong tawaging polyvinyl chloride (PVC).

Bilang karagdagan, ito ay isang nabuong tambalang, kaya maaari itong magamit upang makabuo ng maraming piraso ng iba't ibang mga hugis at sukat. Ang PVC ay lumalaban sa kaagnasan higit sa lahat dahil sa oksihenasyon. Samakatuwid, walang panganib sa pagkakalantad nito sa kapaligiran.

Bilang isang negatibong punto, ang tibay ng PVC ay maaaring maging sanhi ng isang problema, dahil ang akumulasyon ng basura nito ay maaaring maging mga kontribusyon sa polusyon sa kapaligiran na nakakaapekto sa planeta nang maraming taon.

Kasaysayan ng polyvinyl chloride (PVC)

Noong 1838, natagpuan ng Pranses na pisiko at kimista na si Henry V. Regnault ang polyvinyl chloride. Nang maglaon, inilantad ng siyentipikong Aleman na si Eugen Baumann (1872) ang isang bote ng vinyl klorido sa sikat ng araw at napansin ang hitsura ng isang solidong puting materyal: ito ay polyvinyl chloride.

Sa simula ng ika-20 siglo, sinubukan ng siyentipikong Russian na si Ivan Ostromislansky at siyentipikong Aleman na si Frank Klatte ng German Chemical Company na Griesheim-Elektron na maghanap ng mga komersyal na aplikasyon para sa polyvinyl chloride. Natapos silang bigo, dahil kung minsan ang polimer ay mahigpit at sa ibang mga oras ito ay malutong.

Noong 1926, Waldo Semon, isang siyentipiko na nagtatrabaho para sa BF Goodrich Company sa Akron, Ohio, ay nagtagumpay sa paglikha ng isang nababaluktot, hindi tinatagusan ng tubig, hindi tinatablan ng plastik na may kakayahang mag-bonding sa metal. Ito ang layunin na hinahangad ng kumpanya at ito ang unang pang-industriya na paggamit ng polyvinyl chloride.

Ang paggawa ng polimer ay tumindi sa Ikalawang Digmaang Pandaigdig, dahil ginamit ito sa patong ng mga kable ng mga pandigma.

Istraktura ng kemikal

Ang itaas na imahe ay naglalarawan ng polymer chain ng polyvinyl chloride. Ang mga itim na spheres ay tumutugma sa mga carbon atoms, ang mga puti sa mga hydrogen atoms ang mga berde sa mga chlorine atoms.

Mula sa pananaw na ito, ang chain ay may dalawang ibabaw: isa sa murang luntian at isa sa hydrogen. Ang three-dimensional na pag-aayos nito ay pinaka madaling nailarawan mula sa vinyl chloride monomer, at ang paraan na ito ay bumubuo ng mga bono sa iba pang mga monomer upang lumikha ng chain:

Dito, ang isang string ay binubuo ng mga yunit, na nakapaloob sa mga panaklong. Ang Cl atom ay tumuturo sa labas ng eroplano (itim na wedge), bagaman maaari rin itong ituro sa likod nito, tulad ng nakikita sa berdeng spheres. Ang mga H atoms ay naka-orient sa ibaba at makikita sa parehong paraan sa istruktura ng polimer.

Kahit na ang kadena ay may isang solong bono lamang, hindi sila maaaring ligtas na paikutin dahil sa masidhing (spatial) na hadlang sa mga Cl atoms.

Bakit? Sapagkat ang mga ito ay napakalaki at walang sapat na puwang upang paikutin sa iba pang mga direksyon. Kung ginawa nila, sila ay "hit" sa mga kalapit na H atoms.

Ari-arian

Kakayahang mag-retard ng apoy

Ang pag-aari na ito ay dahil sa pagkakaroon ng murang luntian. Ang temperatura ng pag-aapoy ng PVC ay 455 ° C, kaya ang panganib ng pagkasunog at pagsisimula ng sunog ay mababa.

Bilang karagdagan, ang init na pinakawalan ng PVC kapag nasusunog ay mas mababa dahil ginawa ito ng polystyrene at polyethylene, dalawa sa pinaka-malawak na ginagamit na mga materyales na plastik.

Katatagan

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang kadahilanan na karamihan ay nakakaimpluwensya sa tibay ng isang produkto ay ang paglaban nito sa oksihenasyon.

Ang mga PVC ay may mga atom ng klorin na nakakabit sa mga karbohid sa mga tanikala nito, na ginagawang mas lumalaban sa oksihenasyon kaysa sa mga plastik na mayroon lamang mga atom at hydrogen sa kanilang istraktura.

Ang pagsusuri ng mga pipa ng PVC na inilibing sa loob ng 35 taon, na isinagawa ng Japan PVC Pipe & Fitting Association, ay hindi nagpakita ng pagkasira sa mga ito. Kahit na ang lakas nito ay maihahambing sa mga bagong tubo ng PVC.

Katatagan ng mekanikal

Ang PVC ay isang materyal na matatag sa kemikal na nagpapakita ng kaunting pagbabago sa istruktura ng molekular nito at lakas ng makina.

Ito ay isang materyal na long-chain viscoelastic, madaling kapitan ng pagpapapangit ng patuloy na aplikasyon ng isang panlabas na puwersa. Gayunpaman, ang pagpapapangit nito ay mababa, dahil nagtatanghal ito ng isang limitasyon sa kadaliang kumilos ng molekular.

Pagproseso at mabubuo

Ang pagproseso ng isang thermoplastic material ay nakasalalay sa lagkit nito kapag ito ay tinunaw o natutunaw. Sa ilalim ng kondisyong ito, ang lagkit ng PVC ay mataas, ang pag-uugali nito ay medyo umaasa sa temperatura at matatag ito. Para sa kadahilanang ito, ang PVC ay maaaring magamit upang gumawa ng malalaking mga produkto at variable na hugis.

Ang resistensya ng kemikal at langis

Ang PVC ay lumalaban sa mga acid, alkalis, at halos lahat ng mga tulagay na compound. Ang mga deform ng PVC o natutunaw sa mga aromatic hydrocarbons, ketones, at cyclic eter, ngunit lumalaban sa iba pang mga organikong solvent tulad ng aliphatic hydrocarbons at halogenated hydrocarbons. Gayundin, ang paglaban sa mga langis at taba ay mabuti.

Ari-arian

Density

1.38 g / cm ³

Temperatura ng pagkatunaw

Sa pagitan ng 100ºC at 260ºC.

Porsyento ng pagsipsip ng tubig

0% sa 24 na oras

Dahil sa kemikal na komposisyon nito, ang PVC ay may kakayahang maghalo sa mga composite number sa paggawa nito.

Pagkatapos, sa pamamagitan ng pag-iiba ng mga plasticizer at additives na ginamit sa yugtong ito, ang iba't ibang uri ng PVC ay maaaring makuha gamit ang isang saklaw ng mga katangian, tulad ng kakayahang umangkop, pagkalastiko, paglaban sa mga epekto at pag-iwas sa paglaki ng bakterya, bukod sa iba pa.

Aplikasyon

Ang PVC ay isang murang at maraming nagagawa na materyal na ginamit sa konstruksyon, pangangalaga sa kalusugan, elektronika, sasakyan, mga tubo, coatings, bag ng dugo, mga probes ng plastik, pagkakabukod ng cable, atbp.

Ginagamit ito sa maraming mga aspeto ng konstruksyon dahil sa lakas, paglaban sa oksihenasyon, kahalumigmigan at pag-abrasion. Ang PVC ay mainam para sa pag-cladding, para sa mga window frame, bubong at mga bakod.

Lalo na kapaki-pakinabang ito sa pagtatayo ng mga tubo, dahil ang materyal na ito ay hindi sumailalim sa kaagnasan at ang rate ng pagkalagot ay 1% lamang ng mga tinunaw na mga sistema ng metal.

Ang mga pag-on ng mga pagbabago sa temperatura at halumigmig, at maaaring magamit sa mga kable na bumubuo ng patong nito.

Ang PVC ay ginagamit sa packaging ng iba't ibang mga produkto, tulad ng mga drage, capsule at iba pang mga item para sa paggamit ng medikal. Gayundin, ang mga bag ng bangko ng dugo ay gawa sa transparent PVC.

Dahil ang PVC ay abot-kayang, matibay, at hindi tinatagusan ng tubig, ito ay mainam para sa mga kapote, bota, at mga kurtina sa shower.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (2018). Polyvinyl klorido. Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: en.wikipedia.org
2. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (2018). Polyvinyl klorido. Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: britannica.com
3. Arjen Sevenster. Ang kasaysayan ng PVC. Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: pvc.org
4. Arjen Sevenster. Mga Katangian ng PVC. Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: pvc.org
5. British Plastics Federation. (2018). Polyvinyl Chloride PVC. Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: bpf.co.uk
6. Mga katangian ng International Polymer Solutions Inc. Polyvinyl chloride (PVC). . Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: ipolymer.com
7. ChemicalSafetyFact. (2018). Polyvinyl klorido. Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: chemicalafetyfacts.org
8. Paul Goyette. (2018). Mga plastik na patubig. . Nakuha noong Mayo 1, 2018, mula sa: commons.wikimedia.org