Что такое пвх изоляция
Типы изоляции силовых кабелей: достоинства и недостатки
Особенности пластмассовой изоляции кабеля
Пластмасса как изоляционный материал упрощает технологию изготовления, прокладку и монтаж силовых кабелей. Пластмассовую изоляцию кабеля чаще всего выполняют из ПВХ либо СПЭ (сшитого полиэтилена).
Полиэтилен хорошо подходит для изолирования высоковольтных кабелей. Такой изоляционный вид имеет ряд достоинств:
Добавки органических перекисей и дальнейшая вулканизация делают СПЭ стойким к растрескиванию, а также способствуют повышению температуры его плавления.
Особенности ПВХ-изоляции кабеля: достоинства и недостатки
Данные силовые кабели с пластмассовой изоляцией обладают высокой устойчивостью к повреждениям, а также не возгораются. Добавление таких пластификаторов, как тальк, карбонат кальция и каолин повышают их эластичность и стойкость к морозам.
Кабель с ПВХ-изоляцией отличается рядом достоинств:
Из недостатков необходимо выделить два:
Бумажная и резиновая изоляция
Бумажная изоляция кабеля отличается длительным сроком эксплуатации, хорошими электрическими свойствами, невысокой ценой и выполняется из многослойной кабельной бумаги повышенной прочности, содержащей сульфатную целлюлозу в своей основе. Этот тип изоляции подходит для кабелей напряжением до 35 кВ. Металлическая оболочка защищает от проникновения влаги внутрь кабеля, поэтому такое изделие можно использовать в сырой среде, а при наличии дополнительной защиты и под водой.
Кабель в резиновой изоляции обладает почти полной негигроскопичностью и хорошей гибкостью. Из недостатков следует выделить потерю эластичности со временем, низкую рабочую температуру жилы (около 65°С) и более высокую стоимость в сравнении с иными типами изоляции.
МТД «Энергорегионкомплект» предлагает качественную проводниковую и кабельную продукцию от завода «Энергокабель». Вы сможете приобрести следующую продукцию:
Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 9
Продолжение руководства по материалам электротехники. В этой части по прежнему разбираем пластики: политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и силиконы. 
Добро пожаловать под кат (ТРАФИК)
Фторопласт-4 (политетрафторэтилен PTFE)
Уникальный по своим свойствам пластик. Чаще всего молочно белый скользкий пластик.
Чистый фторопласт-4 мягкий — царапается ногтем.
«Клей для фторопласта» стоит на одной полке с философским камнем, святым граалем
и другими фантастическими артефактами. Фторопласт настолько химически инертен, что
ни в чем не растворяется, даже не набухает. Золото хоть в царской водке растворяется, а
фторопласту глубоко плевать на все эти растворители. Как итог — ничем не красится, ничем
не клеится. (Если честно, способ склейки фторопласта существует, но он явно не для каждой мастерской. Подробнее описано тут.)
Фторопласт — термостойкий полимер, легко выдерживает температуру +250°С. При температурах выше 415°С разлагается. При этом нагреванием фторопласта его можно размягчить, но в вязкотекучее состояние он не переходит, начиная разлагаться, поэтому изделия из фторопласта получают прессованием мелкодисперсного порошка с последующим спеканием.
В быту чаще всего вы сталкиваетесь с фторопластами под торговой маркой «тефлон» покрытие сковородок антипригарным слоем — это всё фторопласт (или близкие по свойствам фторполимеры). (В силу химической инертности фторопласта такие сковороды абсолютно безопасны… если их не перегревать. При перегреве покрытие начинает разрушаться с выделением вредных веществ. Вcе остальные страшилки про PFOA (PFOA — Perfluorooctanoic acid, перфтороктановая кислота, едкая, токсичная, иногда используется в процессе нанесения покрытий из тефлона, разрушается при последующем отжиге изделий. Скандал был связан с отравлением окружающей среды заводом, который сбрасывал PFOA в сточные воды. Следовые количества PFOA в готовых изделиях не наносят сколько-нибудь значимого вреда здоровью.) актуальны для работников производств, а не потребителей продукции).
Фторопласт имеет очень низкое сопротивление скольжения, поэтому фторопласт-4 — хороший
материал для подшипников скольжения. Но в чистом виде проявляет склонность к ползучести — под нагрузкой постепенно течет, впрочем, этого недостатка лишены другие фторполимеры.
Отдельно хочется упомянуть монтажный провод во фторопластовой изоляции — МГТФ (МГТФ — Монтажный Гибкий Теплостойкий изоляция из Фторопласта.), белый провод, который можно часто найти внутри военной аппаратуре. У нас его несложно купить, стоит дешево. Если же поискать на ebay «teflon insulated wire» то стоит раза в 3 дороже минимум. Он гибкий, сохраняет гибкость в широком диапазоне температур, не боится кратковременных перегрузок — изоляция не стекает. При пайке изоляция у него не «ползет» от нагрева, что позволяет зачистить кончик в 0,5 мм и припаять к ножке микросхемы в TQFP (TQFP — Thin Quad Flat Pack, разновидность корпусов микросхем) корпусе без лишних неудобств. К сожалению, в силу особенностей производства изоляции (навивка тонкой пленки фторопласта на жилу) такой провод не подходит для работы во влажной среде.
Вот пост в популярном паблике ВК с видео на 1:12, вся суть которого была передана предложением выше. Я не знаю как назвать тенденцию, когда вместо абзаца текста и двух картинок записывается видеоролик на десяток минут. Меня просто переполняет негодование от тенденции ютубизации всего, про что видео не сняли того и знать не нужно.
Примеры применения
Лента ФУМ (Фторопластовый Уплотнительный Материал) в сантехнике для герметизации резьбовых соединений. Также используется как уплотнительные прокладки шара в шаровых кранах.
Высокочастотные разъемы. Изолятор левого изготовлен из полиэтилена, правого — из фторопласта. Корпуса разъемов посеребрены.
Диэлектрик в высокочастотных разъемах. Фторопласт удерживает центральный электрод разъема, в отличии от полиэтилена позволяет не беспокоиться при пайке, что изолятор поплывет от нагрева.
Изоляция термостойких проводов. Провод МГТФ — монтажный провод в устройствах авиационного назначения.
Моток провода МГТФ сечением 0,35 мм2. Характерный розоватый оттенок — медь просвечивает через фторопласт.
Источники
Фторопласт продается множеством фирм в виде прутков, трубочек (электроизоляционных, поэтому тонкостенных), листов. В крепежных магазинах бывает в виде втулок, шайб.
Фторопластовая пневматическая трубка пригодна не только как трубка для пневмоустройств в агрессивных средах, но и как вставка в экструдеры 3Д принтеров, термостойкость и скользкость фторопласта там подходит идеально.
Стеклохолст пропитанный фторопластом — продается в хозяйственных магазинах как мат для выпечки, выглядит как тонкий лист ткани желтоватого цвета. (Не путать с силиконовым матом который выглядит как тонкая резина. О писании на коробке должен быть указан политетрафторэтилен (PTFE) или тефлон.) Таким материалом закрыты например нагреватели у запайщиков пакетов — именно благодаря ему пленка не прилипает.
Поливинилхлорид — ПВХ
Сам по себе ПВХ жёсткий пластик, но введением в состав пластификатора можно сделать его гибким. Часто в обиходе используется название «Винил». Винипласт — название материала из ПВХ без пластификатора (жёсткий). Выпускается в том числе в виде листов, пленок.
Тройник, уголок, крепежные скобы для гофроканала, герметичный кабельный ввод — изготовлены из не пластифицированного ПВХ.
Примеры применения
Изоляция проводов — достаточно трудно в быту найти провод с изоляцией не из ПВХ.
Изолента — всем известная синяя изолента это ПВХ Серая гофра для укладки проводов в строительстве — ПВХ. (чёрная гофра — полиэтиленовая) Различные надувные игрушки — ПВХ.
Плюшки
Неплохо склеивается, как специальными клеями для ПВХ, так и цианоакрилатными,
полиуретановыми. (Свищ в надувной игрушке из ПВХ неплохо заклеивается полиуретановым
клеем).
Минусы
Не светостойкий. ПВХ на солнце разрушается, становится хрупким. Поэтому на улице используются полиэтиленовые (чёрные) гофроканалы, а не ПВХ (серые)
Оболочка коаксиального кабеля с изоляцией из ПВХ. Кабель для внутренней проводки провисел на улице несколько лет. Изоляция полностью разрушилась.
При нагревании выделяет едкий ядовитый дым, содержащий в том числе HCl. Этот дым раъедает оптику, поэтому ПВХ практически не режут на станках лазерного раскроя. Использование ПВХ панелей в отделке катастрофически увеличивает токсичность дыма при пожаре.
Миграция пластификатора. У пластифицированного (мягкого) ПВХ пластификатор не вступает в прочную химическую связь с полимером, поэтому со временем пластификатор может мигрировать, испаряться из изделия, особенно из приповерхностных слоев. Нагрев, контакт с некоторыми горюче-смазочными веществами и растворителями может ускорять этот процесс. Итогом такой метаморфозы является «дубение» изделия, появление трещин. Если планируется длительная работа изделия, и требуется эластичность, то стоит посмотреть в сторону эластомеров. (Относительно недавно был скандал как раз связанный с выделением пластификатора из кабеля. Спустя некоторое время кабель начинал плакать маслом, но это не чудо, а выделение пластификатора из заполнителя кабеля. Гуглить по ключевым словам «кабель NYM потёк».)
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)
Другие название этого полимера — полиэстер, ПЭТ, майлар (Под майларом чаще всего имеют ввиду ПЭТ пленку), лавсан (ЛАВСАН-Лаборатория Высокомолекулярных Соединений Академии Наук) С этим полимером вы сталкиваетесь каждый день — бутылки для воды и напитков получают из него. Волокно из полиэтилентерефталата идет на изготовление флисовой ткани. Это удивительно, но толстовка из флиса и бутылка из под газировки сделаны из одного и того же полимера. Шуршащая прозрачная упаковочная пленка, часто ошибочно называемая целлофаном — это ПЭТФ.
ПЭТФ обычно прозрачный (Прозрачный в аморфном и белый в кристаллическом, состояние зависит от скорости охлаждения.) пластик, выпускается в виде листов, преформ для изготовления бутылок, в виде пленки.
Отличить ПЭТФ от полиэтилена, полипропилена несложно — температура плавления ПЭТФ
порядка 250°С, поэтому паяльник разогретый до 200°С не должен вызывать плавления материала. Впрочем, уже при температуре 100°С тару их ПЭТФ может довольно сильно деформировать из-за внутренних напряжений без плавления.
Примеры применения
Помимо применений описанных выше используется в качестве диэлектрика в пленочных кон-
денсаторах. «Майларовые» или полиэтилентерефталатные конденсаторы обычно отдельный
раздел каталога радиодеталей. Есть довольно интересный старый рекламный фильм компании DuPont о майларе.
Фольговый пленочный конденсатор с изоляцией из полиэтилентерефталатной пленки. 
Пленочные электрические конденсаторы, слева — полипропиленовые, справа — полиэтилентерефталатные. Отличить конденсаторы можно только по маркировке.
Полиэтилентерефталат иногда используется как материал одноразовых печатных плат, например для RFID (RFID — Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация. RFID метка — это устройство, которое при облучении радиоволнами излучает в радиоэфир сигнал, с закодированной в ней информацией. Магазинные противокражные метки — частный случай RFID меток.) меток.
RFID метки, материал основы — полиэтилентерефталат, проводники антенны выполнены в виде алюминиевого напыления. В центре — микросхема.
Источники
В зависимости от потребной толщины пленку из ПЭТФ можно получить:
0,2-0,4 мм — стенки бутылок из под воды, газировки
0,1 мм — пленка для печати на лазерном принтере (используется для проведения презентаций
с обычным проектором)
0,015 мм — кулинарные пакеты для запекания
0,012 мм — с металлизацией — «спасательное одеяло» полотно из ПЭТФ пленки с металлизацией
для отражения световых и ИК лучей, входит в состав аптечек.
0,125 — 0,08 мм — конверты для ламинирования документов, но имеют нанесенный по всей
поверхности клеевой слой.
Силиконы
Управляя химическим составом и степенью полимеризации при производстве получают силиконы с различными свойствами — от жидких смазок и жидкостей, заканчивая эластомерами и смолами. Несмотря на это, у силиконов прослеживаются общие свойства.
Силиконы химически инертны. Не настолько, как политетрафторэтилен, но достаточно, чтобы делать из него имплантаты, лить в бытовую химию, добавлять в пищу (Например пищевая добавка Е900 — Диметилполисилоксан, пеногаситель.). Из пищевого силикона делаются формочки для выпечки, коврики для выпекания, различную посуду.
Низкая адгезия ко многим материалам. Следствие химической инертности — к силиконам практически ничего не липнет. Это хорошо, если вы в нем готовите, но плохо, если вам нужно приклеить отвалившуюся силиконовую ножку от ноутбука (Из бытовых клеев хоть как то прилипает к силикону цианоакрилатный (суперклей, жидкий, который мгновенно склеивает пальцы), но всё равно держит плохо.). Из-за химического сродства хорошо липнет к стеклу.
Высокая температурная стабильность. Силиконовые эластомеры остаются гибкими на лютом морозе и не оплывают при высокой температуре. Некоторые силиконы выдерживают температуру +300°С.
Силиконовую резину от других видов резин можно отличить если ее сжечь, силикон оставляет белый пепел из диоксида кремния, обычная резина — чёрный пепел из углерода.
Примеры применения
Изоляция проводов. Как только изоляция из ПВХ вызывает сомнения по нагревостойкости её заменяют на силиконовую. Провода в силиконовой изоляции используются как выводы мощных аккумуляторов с большими пиковыми токами, для подключения ксеноновых ламп, галогеновых ламп. Так получилось, что на постсоветском пространстве, если вам нужен термостойкий тонкий монтажный провод — то проще купить провод МГТФ с фторопластовой
изоляцией, чем с силиконовой. Силовые же провода в силиконовой изоляции купить проще,
чем монтажные.
Эластичные элементы. Трубки, демпферы, прокладки, уплотнители и т. п.
Источники
Силиконовые герметики, в том числе и термостойкие — в строительных магазинах, в автомобильных магазинах. Силиконовый мат для выпекания — отличный материал для вырезания прокладок, мембран. Двухкомпонентные силиконовые литьевые составы — пригодны для отливки изделий из силикона, в т.ч. пищевого назначения — в магазинах для творчества. Силиконовые трубочки можно купить в магазинах самогоноварения.
Что такое пвх изоляция
Определимся с понятиями: изоляция — это диэлектрик, которым покрывается каждая токоведущая жила кабеля. Оболочка — это дополнительная защита поверх изолированных жил для механической защиты кабеля. Оболочку рассмотрим отдельно, сейчас пойдет речь об изоляции.
В России используются два основных типа изоляции кабелей: бумажная маслопропитанная и пластмассовая. Первый тип устарел и постепенно заменяется на второй. Считается, что бумажная изоляция лучше подходит для прокладки кабеля в агрессивных условиях среды.
Бумажная маслопропитанная изоляция
Чтобы провод сгибался без повреждения изоляции, бумажную ленту наматывают на жилу с перекрытием 20—30%, чтобы она прилегала к жиле и предыдущему слою с зазором. Зазоры между витками в соседних лентах не должны совпадать, иначе ухудшатся электрические характеристики. Бумага для изоляции делается из сульфатной целлюлозы и пропитывается жидким диэлектриком — маслоканифольным составом.
Силовой кабель с бумажной изоляцией жил
Бывают кабели для прокладки на вертикальных и крутонаклонных трассах. Их бумажную изоляцию пропитывают нетекучим составом с добавлением церезина. Церезин — воскообразное вещество, образующее с кабельным маслом однородную смесь.
Пластмассовая изоляция
Жилы покрываются пластмассовой изоляцией с помощью экструзии. Это более технологично, чем мотать бумагу, а потом пропитывать и сушить. Пластмассовая изоляция лучше бумажной маслопропитанной по всем параметрам:
Кабель контрольный с пластмассовой изоляцией (КВБбШв)
— большая пропускная способность кабеля за счет увеличения длительно допустимой температуры жилы,
— высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании,
— меньше вес и диаметр,
— можно прокладывать кабель на морозе без предварительного подогрева,
— нет ограничений по разнице уровней на трассе (ничего никуда не стечет),
— монтаж проще из-за отсутствия жидких компонентов.
Есть четыре вида пластмассовой изоляции.
ПВХ пластикат
Смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами и стабилизаторами. Пластификаторы с добавлением антиоксидантов делают изоляцию гибкой и замедляют деградацию удельного электрического сопротивления.
Силовой кабель ВВГ нг с изоляцией из ПВХ пластификата
ПВХ не лучший изолятор, зато устойчив к агрессивным средам. Не поддерживает горения, но горит. Начинает разлагаться при 140° C и выделяет токсичный газ хлороводород. Свойства ПВХ ухудшаются от света, и пигментные добавки не вполне спасают.
ПВХ пластикат — самый популярный вид пластмассовой изоляции кабелей.
Сшитый полиэтилен (СПЭ)
По свойствам примерно то же, что ПВХ пластикат. Изоляция из сшитого полиэтилена применяется только на одножильных и трехжильных кабелях. Преимущество СПЭ перед ПВХ: меньшая толщина диэлектрика при равном рабочем напряжении на линии.
ПвВ — кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена
При использовании СПЭ в конструкцию кабеля включаются два полупроводниковых слоя: по жиле и по изоляции. Это нужно для выравнивания напряженности электрического поля и электромагнитной совместимости кабеля с внешними электрическими цепями.
Сшитый полиэтилен СПЭ отличается от обычного термопластичного ПЭ сохранением механических и электрических свойств при приближении к температуре плавления. Причина: сшивка полимерных нитей на молекулярном уровне с помощью реактивов или радиации. Это как производство термоусадочной трубки, но без раздувки.
Концевые и соединительные кабельные муфты для кабелей с изоляцией ПВХ, сшитого полиэтилена и маслопропитанной бумаги. Перейти в каталог
Резина
Отличается повышенной гибкостью, влагозащитой и стоимостью, делается из каучуков. Силовые кабели в резиновой изоляции соединяют подвижные элементы с электросетью.
Кабель в резиновой изоляции имеет избыточный диаметр из-за округлой формы. Резина боится света и со временем теряет эластичность.
Кабеля КГ-Т силовой с изоляцией из резины
Помимо каучуковой, есть кремнийорганическая резина: кроме гибкости, она обладает повышенной термостойкостью.
Фторопласт
Максимально сильный диэлектрик, стойкий к высоким температурам и агрессивным средам. Фторопластовая изоляция очень дорогая, поэтому используется либо в жестких условиях эксплуатации, либо для высоковольтных греющих кабелей.
При равных габаритах кабели во фторопластовой изоляции передают большую мощность, чем кабели в СПЭ изоляции, не говоря уж о ПВХ.
Выводы
Кабели с бумажной маслопропитанной изоляцией используются ради совместимости со старыми кабельными линиями и постепенно уступают место более технологичным кабелям с пластмассовой изоляцией.
Самые популярные виды пластмассовой изоляции — поливинилхлорид и сшитый полиэтилен. Резиновая и фторопластовая изоляция используется для специфических условий эксплуатации.
Поставки полимеров пластиковой и выдувной тары
Кабельные пластикаты ПВХ
Рынок ПВХ и кабельных пластикатов в России обширен, а основными сферами применения являются: производство труб, водосточных систем, кабеля. В большом количестве используют ПВХ в автомобиле- и машиностроении для производства уплотнителей, манжет, втулок. Основным минусом ПВХ является его охрупчивание и потеря пластичности при отрицательных температурах. Но и эту проблему научились решать посредством использования различных добавок.
В России четыре производителя ПВХ-С
Общие марки кабельных пластикатов которые можно купить в «Симплекс»
Специальные марки кабельных пластикатов
Прозрачные или окрашенные (медицинские, пищевые пластикаты)
ПМЭ-23; ПМЭ-33; ПМЭ-40; ПМЭ-53; ПМЭ-60; ПМЭ-70; ПМЭ-80; ПМЭ-90; ПЭ-60; ПЭ-90; ПМ1/42; Т35; Л-172/15
Шланговые рецептуры
Марки со специальными свойствами
Значения буквенных маркировок
Технические характеристики шланговых и медицинских пластикатов
Без запаха, высокая прозрачность, пищевые кальций-цинковые стабилизаторы
Ш 62О окрашенный
ПМ1/42 медицинский
Прозрачный, оттенок любой по желанию Заказчика.
Цвет прозрачный, натуральный оттенок
Относительное удлинение при разрыве,%
Твёрдость по Шор А
по запросу Заказчика
по запросу Заказчика
Прочность при разрыве
Коэфф.направленного пропускания света
Технические характеристики пластикатов ПВХ марок В-60F,В-670F, В-80F, В-90F
Предназначен для изготовления комплектующих изделий к автомобилям и тракторам. Отличается высокой технологичностью при экструзии и литье под давлением. Пластикат выпускается четырех типов: B-60F, B-70F, B-80F, B-90F. Цвет материала – черный. Возможно изготовление красного, серого, графитового, зеленого и др. материала на заказ. Температурный диапазон эксплуатации от – 40 до + 80 °С.
В-60-F
В-70-F
В-80-F
В-90-F
Твердость по Шору А, условных единиц
Прочность при разрыве, Мпа, не менее
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
Сопротивление раздиру, H/мм, не менее
Горючесть по КИ, %, не менее
Изменения после прогрева в течение 100 ч. при температуре (100±2) С
ПВХ (PVC)
Что такое поливинилхлорид
Поливинилхлорид (ПВХ, PVC) – это синтетический полимер, мономерным звеном которого служит молекула хлорида этилена (винилхлорид, хло́ристый вини́л, хлорвини́л, хлорэтиле́н, хлорэте́н, этиленхлори́д), имеющий химическую формулу CH2=CCl. Соответственно поливинилхлорид, как цепной полимер винилхлорида обладает формулой (-CH2-CCl-)n, где n – степень полимеризации.
Полимер синтезируют по механизму радикально-цепной полимеризации, проходящей в блоке или в суспензии. По методу синтеза поливинилхлорид делится на эмульсионный ПВХ-Э и суспензионный ПВХ-С. Также виды поливинилхлоридных материалов (композиций ПВХ) условно делят на две группы:
— непластифицированный или жесткий материал (обозначения в разных источниках – винипласт, PVC-R, PVC-U, RPVC);
— пластифицированный, или мягкий ПВХ, или пластикат (обозначается PVC-F, PVC-P, FPVC).
Поливинилхлорид по своей природе является аморфным полярным полимером.
Свойства ПВХ
Основными свойствами поливинилхлорида считаются негорючесть, стойкость к окислению, довольно простое совмещение с другими материалами, в тоже время низкая теплостойкость. Плотность чистого ПВХ составляет 1350-1430 кг/куб.м. При этом насыпная плотность материала составляет 400-700 кг/куб.м. Рассмотрим характеристики полимера подробнее.
— белый порошкообразный материал;
— не обладает запахом и вкусом;
— обладает хорошими диэлектрическими характеристиками;
— высокая водостойкость, стойкость к кислотам, основаниям, маслам, спиртам;
— невысокая стойкость к действию эфиров, ацетонов, хлорированных углеводородов, ароматики;
— хорошо смешивается с пластификаторами, модификаторами и другими химикатами.
— горение не поддерживает;
— в случае сильного нагрева деградирует;
— самовоспламенение происходит при резком нагреве до 1100 градусов С;
— температура стеклования — 70-80 градусов С.
Чистый поливинилхлорид (смола) практически нетоксичен. В некоторых источниках описаны такие действия на организм, как раздражение слизистых оболочек. ПДК материала в воздухе рабочей зоны равна 6 мг/м3.
Рис.1. Смола ПВХ без добавок
Мелкие частицы ПВХ, взвешенные в воздухе взрывоопасны, а осевшая пыль пожароопасна. При нагревании до температуры выше 150 градусов в воздушной среде поливинилхлорид начинает разлагаться на хлороводород и оксиды углерода (углекислый либо угарный газ).
Особенности различных подвидов ПВХ:
Суспензионный поливинилхлорид обладает узким ММР (молекулярно-массовым распределением), его макромолекулы почти не разветвляются. ПВХ-С обладает более низким водопоглощением, хорошей светостойкостью и термостойкостью, более высокими диэлектрическими характеристиками. По диэлектрическим свойствам ПВХ-С уступает только полипропилену, полистиролу и полиэтилену.
Соответственно эмульсионный ПВХ имеет широкое ММР, больше посторонних примесей. Его диэлектрические свойства несколько слабее, выше водопоглощение и соответственно хуже светостойкость и термостойкость.
По химическим свойствам серьезно отличаются не пластифицированный материал и пластикат. У первого имеется хорошая химическая инертность. Он стоек к бензинам, маслам и смазкам, щелочами и кислотами. Растворяют поливинилхлорид только сильные полярные органические растворители, такие как хлорбензол, дихлорэтан или тетрагидрофуран. ПВХ-пластикат обладает физико-химическими данными значительно худшими.
История поливинилхлорида
Поливинилхлорид существует уже почти два столетия и впервые стал известен науке уже в 1830-х годах. Химик Виктор Реньо, изучавший винилхлорид случайно допустил его полимеризацию и получил неизвестный белый порошок. Однако, никаких последствий это ранее открытие не имело.
Промышленный ПВХ впервые получили в 1912 году, когда химик Фриц Клатте воздействовал на ацетилен хлороводородом. В 1913 году новый материал был запатентован. Массовое производство поливинилхлорида было налажено с конца 1920-х годов, когда в мире нашлось достаточное количество хлора для этого. Новый негорючий пластик был призван заменить пожароопасный целлулоид.
Переработка
Главная сложность в получении изделий из поливинилхлорида – это его термическая нестабильность, то есть склонность к разложению при повышенных температурах. Недостаток усугубляется большой вязкостью расплава чистого полимера. Кроме того, ПВХ материал – порошкообразный полимер. Это накладывает дополнительные ограничения по выбору оборудования и требует использовать при переработке ПВХ различные добавки.
Отметим, что эмульсионный поливинилхлорид утрачивает популярность, т.к. из-за своих описанных выше свойств он уже не считается в современных реалиях высококачественным материалом. ПХВ-Э широко используют для изготовления изделий из пластизоля, для других целей всё больше применяют суспензионный ПВХ. На последний приходится порядка 80 процентов потребления полимера.
В современной индустрии поливинилхлорид перерабатывают главным образом методом экструзии, гораздо меньше литьем под давлением и небольшие количества (в основном ПВХ-пластизоли) ротационным формованием, выдувным формованием и вальцеванием. Полученную экструзией ПВХ-пленку затем обрабатывают другими методами, в основном термоформованием.
Методом экструзии, как из жестких поливинилхлоридных композиций, так и из пластиката, выпускают разнообразнейшие профили, в том числе большое количество всевозможных труб. Среди профилей стоит отметить оконный профиль, подоконник, стеновые панели, сайдинг, водостоки, электротехнические профили и т.д.
Рис.2. Цех по производству экструзионных профилей
Экструзия ПВХ подробно описана в специализированных материалах. Она происходит на экструзионных линиях, особенностями которых являются двушнековый экструдер для переработки порошкообразной смеси ПВХ с добавками и четкий контроль температурного режима экструдера с возможностью принудительного охлаждения каждой зоны. За экструдером в составе линии следует стандартный набор из формующей головки (одно- или несколькоручьевой), калибраторов, охлаждающих ванн, тянущего устройства, маркиратора и отрезной пилы. Смесь или компаунд жесткого ПВХ для переработки на экструдере представляет собой комбинацию полимера и нескольких аддитивов, главными из которых являются: термостабилизатор, процессинговые добавки (смазки), краситель, модификаторы и т.д. Смесь для экструзии жесткого поливинилхлорида приготавливают в двухстадийных смесителях различной степени автоматизации.
Огромное количество полимера идет также на производство пленок ПВХ. Он может быть использован для выпуска разнообразных пленок, обладающих спектром ценных свойств, при помощи изменения состава композиции, осей и степени ориентации. Как правило, пленки выпускаются методом плоскощелевой экструзии, который отличается от описанной выше экструзии профиля видом формующей головки и последующих устройств в линии, а также наличием в ее составе устройства для ориентирования. Пленочные материалы могут быть как непластифицированные так и пластифицированные. Их свойства зависят от типа и количества пластификатора. Увеличение его количества ведет к росту прозрачности, при этом пленка получается более мягкой, в том числе при отрицательных температурах.
Литьем под давлением поливинилхлорид перерабатывают как в самостоятельные изделия, так и в большей степени в комплектующие к профильным изделиям из того же материала. К последним относятся трубные фитинги, компоненты водосточных систем, электротехнические комплектующие и т.д. Литьевые изделия из пластифицированного поливинилхлорида, являющегося эластомером, используются повсеместно, как альтернатива более дорогим термоэластопластам и более сложной в производстве резины. Однако, литье, особенно жесткого ПВХ, также непростой процесс, учитывая высокую вязкость полимера и его склонность к термодеструкции с выделением агрессивного хлороводорода. Как правило, жесткий поливинилхлорид льют на специальных термопластавтоматах с охлаждением материального цилиндра и хромированной либо нержавеющей парой шнек-цилиндр. В составе композиции должно быть большое количество смазок. Применение горячего канала на литьевых формах затруднено, но возможно.
Рис.3. Литьевой фитинг для водостока
Ротационным формованием или ротоформованием перерабатывают специальный вид ПВХ-композиций – пластизоли, которые представляют собой дисперсии частиц поливинилхрорида в большом количестве жидкого пластификатора. ПВХ пластизоли обычно выпускают в виде паст. Ротационные изделия, полые внутри, производятся на специальных ротационных машинах. Пластизоль загружается в форму, которая приводится во вращение в разных плоскостях, одновременно получая термическое воздействие. Пластизоль проходит желатинизацию и затвердевание, образуя полое внутри изделие.
Применение
Поливинилхлорид стал один из самых широко используемым пластиков в мире (находится в тройке по популярности вместе с полиэтиленом и полипропиленом). Это произошло в том числе из-за его низкой цены и высоких технических характеристик, а также вариативностью свойств. Рассмотрим основные направления, где применяются ПВХ изделия.
Применение в строительстве
Описываемый материал является наиболее строительным из всех полимеров. В развитых странах он составляет более половины от применяемых стройматериалов. Помимо известных преимуществ, таких как хорошие прочностные данные, устойчивость к износу, малый вес, антикоррозионность, стойкость к атмосферным и погодным перепадам, огнеупорность, долговечность, ПВХ еще и экономически очень эффективен.
Из поливинилхлорида выпускают, как уже было сказано ранее, разнообразные строительные профили: окна, двери, водостоки, отделочные материалы. ПВХ трубы для водопровода и канализации незаменимы при наружных работах.
В области медицины ПВХ применяется с середины 20 века и сфера его использования становится все больше. Изделия из полимера нашли применение для замещения стеклянных и резиновых материалов, подлежащих стерилизации, на одноразовые полимерные. ПВХ подошел для медизделий лучше других материалов, из-за своей химстойкости и безопасности даже для применения внутри организма, возможности переработки в изделия разных конструкций.
Рис.4. Поливинилхлоридные медицинские изделия
Поливинилхлорид применяют для изготовления таких медицинских изделий, как разнообразные сосуды; трубки и катетеры; лицевые маски, перчатки, шины; компоненты одноразовых шприцев; упаковки лекарств; детали медицинской техники и т.п.
Применение в других отраслях
Поливинилхлорид нашел большое применение в автомобильной отрасли, где является вместе с полипропиленом самым используемым полимером. Из него производят уплотнения, покрытия, шумоизоляционные детали, провода, детали интерьера и подкапотного пространства.
Из поливинилхлорида также выпускают ассортимент товаров для детей, в том числе новорожденных. Больше всего полимер применяется для изготовления игрушек, например куклы, мячи, бассейны, мягкие игрушки.
ПВХ применяется во многих товарах для дома, таких как мебели, линолеуме, присосках, ручках, а также при производстве спорттоваров, пластиковых карт, одежды, сумок и т.д.
Широкое применение получил полимер в производстве упаковки. Помимо пластифицированной и не пластифицированной пленки из него изготавливают бутылки для напитков. Широко распространена блистерная поливинилхлоридная упаковка.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий