Для чего используется пластикат
Поливинилхлоридный пластикат в кабельно-проводниковом мире. В чем секрет его популярности?
Если вы хоть раз обращались к теме кабельно-проводниковой продукции, то наверняка обращали внимание на такие слова как «ПВХ», «пластмассовая изоляция», «поливинилхлоридный пластикат» или что-то похожее. Вы не раз задумывались, что подразумевают под собой эти буквы? Попробуем разобраться!
Немного истории.
Однажды разработка поливинихлорида перевернула мир, уже тогда во все сферы жизни человека начал проникать пластик.
История ПВХ-пластиката начинается еще с 1872 года, когда немецкий химик Евгений Бауман поместил винилхлорид на солнечный свет, получив тем самым белый порошок полимера. Однако активно использоваться материал начал только в 1926 году после множества совершенствований разработки.
Отечественная кабельно-проводниковая промышленность использует поливинихлорид в конструкциях еще с 1972 года, когда был разработан ГОСТ 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей».
Свойства пластиката
Поливинилхлоридный пластикат в настоящее время широко используется при изготовлении кабеля и не только. Что из себя представляет вещество с таким сложным названием?
ПВХ — это бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается:
Особенности ПВХ
Допустимая температура работы ПВХ составляет 70°С. При дальнейшем возрастании температуры нагрева, ПВХ начинает выделять вредный галоген хлористый водород, который опасен для человека, приводит к удушению. Причем, с увеличением температуры, скорость распада возрастает. Вещества, выделяемые ПВХ опасны и для металлов, так как способствуют появлению коррозии.
При воздействии высоких температур ухудшаются и физические и химические свойства материала, он становится хрупким.
Довольно важным является следующее свойство пластиката: при повышенной температуре ПВХ горит, но не поддерживает горения. Температура самовоспламенения ПВХ 495 °С. При горении ПВХ образуется густой и плотный дым, выделяется большое количество тепла. Добавление дополнительных компонентов в порошок пластиката позволяет сделать кабель с пониженным дымо- и газо- выделением, огнестойким.
Если сравнивать с резиной, как еще одним материалом, который используется в кабельной сфере, ПВХ-пластикат обладает относительной устойчивостью к воздействию солнечных лучей, инфракрасному излучению. Однако, старение кабеля под солнцем протекает намного быстрее. Поэтому такой кабель, содержащий оболочку из ПВХ, желательно прокладывать в закрытых установках.
Для улучшения некоторых прежних свойств или получения новых, в ПВХ добавляют определенные пластификаторы и стабилизаторы, получая тем самым новые виды материала. Таким образом появляются огнестойкие кабели, хладостойкие, с пониженным дымо- и газовыделение. Подробнее с типами кабеля с изоляцией из ПВХ можете посмотреть на сайте поставщика.
Сделаем вывод
Кабель с изоляцией и/или оболочкой и ПВХ-пластиката является самым популярным типом кабельно-проводниковой продукции в России. Такая популярность объясняется не только свойствами материала, но и ценовой доступностью такого кабеля. Кабельный рынок России консервативен и с трудом принимает нововведения. С развитием технологий выходят более совершенные материалы. На ряду с ПВХ пластикатом, в отечественной кабельной индустрии популярны такие материалы как сшитый полиэтилен и композиция, не содержащая галогенов. Об этом в следующих публикациях.
Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия
Оглавление
Краткая история открытия и промышленного освоения ПВХ
Впервые белый порошок винилхлорида описал французский ученый Анри Виктор Реньо. Это произошло в 1835 году. Похоже, открытие произошло случайно: содержимое оставленной на подоконнике пробирки под действием солнечных лучей вступило в реакцию полимеризации, в результате чего был получен известный нам сегодня поливинилхлорид. Однако, в тот момент Реньо ограничился только описанием полученного вещества.
Более подробными исследованиями полимера занимались немецкие и французские ученые в 1872 и 1878 годах, однако и тогда до промышленного выпуска дело не дошло. Дело сдвинулось с мертвой точки в 1912–1913 годах, когда работник немецкой химической компании «Грайсхайн» Фриц Клатте не только провел исследование свойств вещества, детально разобрался, что такое ПВХ, но и запатентовал первую технологию его производства.
После этого в 1926 году американским химиком Уалдо Лонсбери Семоном был изобретен способ улучшения эластичности вещества, открывший прямую дорогу к началу промышленного синтеза поливинилхлорида.
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:
Получение ПВХ предполагает прохождение нескольких этапов химических преобразований:
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.
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.
Разновидности и классификация поливинилхлорида
Из единого базового порошкового сырья получают различные по свойствам и назначению готовые изделия. Окончательные параметры готового материала формируются благодаря использованию различных присадок, которые меняют свойства в двух основных направлениях. Это:
Для получения дополнительных свойств также используют особые технологии, в частности:
Поскольку каждый вид пластика имеет свое строго определенное назначение и соответствующие свойства, которые невозможно определить или различить визуально, возникает необходимость маркировки изготовленных из него изделий.
PVC материал: что это
PVC – это английская транскрипция аббревиатуры, идентичная русскому сокращению ПВХ.
Маркировка разных видов пластика основана на буквенном указании различных пластификаторов, использованных при производстве материала. Она указывает разновидности и назначение полимера.
Пластифицированные изделия ПВХ обозначаются FPVC; PVC-P; PVC-F.
Для обозначения не пластифицированных ПВХ используют обозначения PVC-U; CPV-R; RVPC.
Высокомолекулярные пластифицированные органические материалы маркируют HMW PVC.
К примеру, если на предмете есть маркировка PVC, значит оно выполнено из пищевого полимера. Его можно применять для производства пленки или тары для продуктов.
При этом, если дополнительно нанесены буквы LDPE, значит это изделие нельзя хранить длительное время. Обозначение РР предупреждает, что пластик предназначен для использования исключительно при комнатной температуре. Материал с маркировкой PS нельзя подвергать нагреву. А буква 0 означает, что изделие выполнено из технического пластика. Благодаря маркировке всегда можно определить свойства ПВХ, что это за материал.
Какой бывает ПВХ пластик
В зависимости от способа полимеризации и образования микрогранул на завершающем этапе производства пластика различают 3 основных разновидности ПВХ:
Основные свойства PVC-S:
Такой материал можно обрабатывать методами вальцевания, литья под давлением, экструзии, прессования. Из него делают рамы для окон, листы, трубы, пленку и многие другие изделия различного назначения.
Пластизоли отличаются высоким содержанием примесей, за счет чего имеют менее выраженную устойчивость к свету, влаге, электрическому току. Зато они хорошо поддаются обработке методами прессования, вальцевания, экструзии и литья.
Основные свойства поливинилхлоридов
Чтобы разобраться с областью применения пластика, следует узнать все о ПВХ: это какой материал по физико-химическим и эксплуатационным свойствам.
Общие свойства:
Средняя плотность ПВХ составляет 1,34 г/см3. Насыпная плотность колеблется от 0,4 до 0,7 г/см3.
Нельзя не упомянуть о том, что значительные объемы потребления ПВХ в мире серьезно влияют на окружающую среду:
Область применения
ПВХ – это универсальный материал, используемый во многих отраслях хозяйствования:
Кроме того, жесткие виды пластика используются в производстве мебели, спортивной экипировки, а более мягкие – для изготовления сумок, обуви, одежды и других бытовых товаров.
Смотрите также по теме «Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал, свойства, изделия»:
Что такое поливинилхлорид?
Одним из активно используемых газов является этилен, а окончательным этапом его переработки — поливинилхлорид, применение которого нашло себя практически во всех сферах. Полученные искусственным путем органические материалы высокопрочны, инертны ко многим агрессивным веществам и долговечны (срок распада составляет десятки лет).
Полимеризация винилхлорида проходит в несколько этапов, в результате чего образуется прозрачный гранулированный порошок, дисперсностью 100-200 мкм. Форма и размеры определяются способами получения. Сырье поставляется на производства, где дальнейшая технология определяет область применения ПВХ.
Применение поливинилхлорида в различных областях
Невозможно найти сферы жизнедеятельности, где бы ни использовался этот материал:
Преимущества и недостатки
Применение во всех сферах делает материал уникальным. После затвердевания он все равно обладает достаточной пластичностью, чтобы не разрушаться от статистических и динамических нагрузок.
Второе преимущество — облегченный вес. При плотности 1,4 г/см³ изделия из поливинилхлорида даже при небольшой толщине обладают повышенной прочностью. Поэтому все, что делают из ПВХ, отличается небольшим весом. Эта особенность позволяет экономить на транспортировке.
Поливинилхлорид — это пластик, который в зависимости от модифицирующих веществ способен менять свою пластичность в невероятных пределах. Как пример, можно привести пластик, используемый в автомобилестроении, и полиэтиленовые пакеты.
Еще одна сильная сторона – это возможность переработки вторсырья.
Отличные физико-химические показатели вещества, которые определяют также его широкие возможности, одновременно оказываются недостатками. В первую очередь это химическая стойкость получаемых материалов, способность не разрушаться в течение десятков лет. Изготовление одноразовых бытовых, промышленных, медицинских предметов способствует глобальному загрязнению планеты.
Безопасность для здоровья
ПВХ существует в разных видах и формах. За безопасность для здоровья отвечает наличие летучих веществ. Поливинилхлорид имеет структурное звено, в состав которого входит молекула хлора C2H3Cl. При дальнейшем производстве винилхлорида используются присадки, блокирующие выделение летучих веществ и переводящие структуру в инертное состояние.
Разработанные присадки, кроме специализированного назначения, подразделяются на пищевые и технические. Поэтому все, что делают из поливинилхлорида, также имеет свое назначение. Перед применением важно ознакомиться с видом пластика, информация указана непосредственно на изделии. Некоторые из них можно использовать только для хранения при холодных или комнатных температурах, другие – для нагревания до 100 °С.
Виды поливинилхлорида (классификация)
Сырьевой порошок имеет один состав, свойства и вид. Но очень отличаются мех. свойства и то, как выглядит поливинилхлорид в готовых изделиях. Окончательные параметры определяются веществами, присаживаемыми в поливинилхлорид, свойства при этом меняются в 2 направлениях:
При необходимости придать ПВХ особые свойства используют дополнительные технологии:
Химические и физические свойства
ПВХ как сырье представляет собой бесцветные гранулы. Химически стоек к щелочам, минеральным маслам, большому перечню кислот, спирту и органическим растворителям.
Активно демонстрирует свои физические свойства поливинилхлорид при повышении температуры. До 66 ºС он инертный, после повышения может деформироваться. Плавится при 100-260 ºС. Возгорание происходит:
Плотность материала – 1,34 г/см³. Насыпная плотность – 0,4-0,7 г/см³. Устойчив к УФ-лучам. При нагревании до 150 ºС разрушается, разлагаясь на хлористый водород и СО. Самым опасным является то, как горит поливинилхлорид, поскольку выделяемые при этом диоксины превышают по интенсивности действия синильной кислоты и цианистого калия.
Технические характеристики
Наименование пластика | нПВХ | Вспененный ПВХ | ХПВХ |
Плотность г/см³ | 1,38 | 0,7-0,8 | 1,5-1,6 |
Теплопроводность | 0,15 | 0,075 | 0,16 |
Тв. по Шору МПа | ≥ 105 | 50-55 | 58-59 |
Ударн вязк. кДЖ/м² | ≥ 6 | ≥10 | 4 |
Предел текуч. Н/мм² | ≥ 52 | 9,4 | 53 |
Маркировка поливинилхлорида
При производстве поливинилхлорида химические свойства различаются в зависимости от этапа и метода получения. Визуально эластомеры могут не отличаться друг от друга, но при этом иметь разную степень опасности. Очень важно для ПВХ применение в строгом назначении, для чего используется маркировка непосредственно на самом изделии. Общее название полимера имеет аббревиатуру ПВХ, или английскую — PVC (поливинилхлорид).
Буква перед или после аббревиатуры указывает на добавление пластификаторов, обеспечивающих пластичность:
Пример расшифровки маркировки:
Критерии выбора
При выборе изделий нередко возникает вопрос, что лучше – полиуретан или поливинилхлорид. Каждый производитель основывает свое производство на определенных марках и типах материалов. Модификаций винилхлорида больше, чем полиуретана, и его стоимость гораздо ниже. В то же время основная масса поливинилхлорида вред представляет для окружающей среды и организма. Полиуретан отличается большей прочностью и износостойкостью, но не во всех технологиях его рационально использовать.
Внимание! Учитывая, что существующие модификации имеют большой разбег по степени опасности, необходимо четко следовать инструкции маркировки: для продуктов применять только пищевой пластик, не использовать одноразовую тару вторично, не нагревать, если она не предназначена для этого.
Чем можно заменить поливинилхлорид
Винилхлорид является простейшим хлорпроизводным этилена. Близкий аналог ПВХ — полиуретан. Он также является производной при переработке нефти, но его структурное звено включает более сложную уретановую группу. Благодаря этому полиуретан обладает высокой вязкостью структуры, что делает его более износостойким и прочным на растяжение. Если сравнивать полиуретан или поливинилхлорид, что лучше – нельзя сказать наверняка, поскольку это однотипные материалы с разными параметрами, которые определяют более узкое назначение.
Что касается пищевого материала – заменителей здесь достаточно. Это традиционные керамика, стекло, нержавейка.
Как правильно использовать поливинилхлорид
Независимо от того, что производят из поливинилхлорида, каждое изделие маркируется. Учитывая количество модификаций этого материала, не всегда безопасное их использование, необходимо знать, принимать во внимание маркировку и применять изделие строго по назначению. Особенно это касается пищевого, бытового и строительного пластика.
Производство поливинилхлорида
Как получают поливинилхлорид? Процесс состоит из нескольких этапов. Первый — это расщепление этилена и получение новой органической цепочки с элементом хлора. Мономером для получения поливинилхлорида является хлористый винил, который, в свою очередь, образуется при взаимодействии этанола и хлора (выделяется при расщеплении молекулы соли NaCl) при катализаторах. Завершающий — это полимеризация, при которой вещество принимает твердое состояние. Провести ее можно 3 методами:
Окончательные свойства придают компоненты, добавляемые в поливинилхлорид для получения:
Влияние поливинилхлорида на окружающую среду
Владея разноплановой информацией о таком материале, как поливинилхлорид: где используется, какими свойствами обладает, — не стоит забывать, что за последние 70 лет (с момента получения первого полимера) все увеличивающиеся объемы превращаются в глобальную проблему. Не решает ее и частичная переработка. Возможно, в будущем найдутся и другие способы утилизировать поливинилхлорид, вред для здоровья от которых будет минимизирован, но сегодня при производстве, а также повторном расщеплении пластика в атмосферу, выделяются сотни тонн диоксина и других канцерогенов. Даже при его малых концентрациях он вызывает необратимые реакции, в том числе на генетическом уровне.
Популярные производители
ОАО «Пласткард» — Волгоградская компания, предлагающая широкий выбор сырья. До 1990 года входила в одну группу с фирмой «Каустик», после чего переросла в самостоятельное предприятие, специализирующееся на изготовлении пищевых марок пластиков. Производственные мощности до 90 тыс. т в год.
ОАО «Сибур-Нефтехим» — расположено в Нижегородской области в г. Дзержинске. Крупнейшая холдинговая сеть, занимающаяся переработкой углеводородов. За счет использования прямых контрактов с нефтедобывающими компаниями и наличия собственного сырья способна влиять на ценообразование в регионе.
ОАО «Саянскхимпром» — г. Саянск. Первоначально завод специализировался на выпуске кабельного пластика, сегодня это самый крупный центр по производству суспензионного ПВХ.
ОАО «Каустик» — г. Волгоград. Специализируется на производстве большого сортамента химических веществ, в перечень которых входит и ПВХ.
ООО «Усольехимпром» — крупнейших химкомбинат Сибири и Д. Востока, основанный в 1938 году. Производит ПВХ методом диафрагменного электролиза.
Видео: Что такое вспененный ПВХ пластик
Пластикат ПВХ
Пластикат представляет собой мягкую при обычных температурах пластмассу, получаемую на основе пластифицированного поливинилхлорида.
Получение мягкого поливинилхлорида (пластиката)
В качестве пластификаторов применяют фталаты, себацинаты, трикрезилфосфат и другие высококипящие и малолетучие жидкости, а также их смеси.
Введение пластификатора не только улучшает эластические свойства поливинилхлорида и повышает его морозостойкость, но облегчает передвижение макромолекул относительно друг друга, то есть улучшает пластические свойства поливинилхлорида.
Пластификатор должен совмещаться с поливинилхлоридом, иметь низкую температуру застывания, быть стойким, нелетучим, нетоксичным, не оказывать корродирующего действия на аппаратуру и химического воздействия на поливинилхлорид, стабилизатор и другие добавки.
Стабилизаторами служат стеараты кальция, кадмия, свинца, карбонаты кальция, свинца и др. В пластикат некоторых марок вводят наполнители, например каолин.
Пленочный пластикат получают вальцеванием и экструзией.
Ниже приводятся нормы загрузки компонентов для изготовления прозрачного пластиката (в массовых частях):
Экструзия проводится при температуре 110—140 °С и частоте вращения шнека 12—20 об/мин.
Смешение компонентов, пластификацию и гомогенизацию массы проводят в экструдере, из которого смесь через щелевую головку выдавливается в виде бесконечной ленты пластиката и транспортером непрерывно подается в зазор между валками четырехвалкового каландра. Температура каландрования 140— 170 °С.
В процессе каландрования происходит ориентация макромолекул в направлении движения валков и окончательная калибровка пленки.
Кабельный пластикат, как и пленочный, получают вальцеванием и экструзией.
Нормы загрузки компонентов в смеситель (в массовых частях):
Смешение компонентов проводят в смесителе. Из смесителя смесь поступает на пластикацию и гранулирование. Экструзия проводится при температуре 110—155 °С. Через щелевой зазор выходит полотно определенной толщины, которое подвергается гранулированию.
Характеристики и применение пластиката ПВХ
Поливинилхлоридный пластикат обладает высокими эластичностью, атмосферостойкостью, влагонепроницаемостью, негорючестью, стойкостью к действию бензина и различных масел и имеет высокие диэлектрические показатели.
Поливинилхлоридный пластикат широко применяется для производства кабельной изоляции, для изготовления труб,шлангов, пленки и других изделий.
Пластикат
Смотреть что такое «Пластикат» в других словарях:
ПЛАСТИКАТ — эластичная пластмасса на основе пластифицированного поливинилхлорида. Выпускается в виде гранул, пленок, листов. Применяется для изоляции проводов и кабелей, в производстве прокладок, шлангов, игрушек, клеенки … Большой Энциклопедический словарь
ПЛАСТИКАТ — ПЛАСТИКАТ, а, муж. (спец.). Вид эластичной пластмассы. | прил. пластикатовый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Пластикат — (джеон, кохинор, велвик, люколен и др.), мягкий термопластичный материал на основе поливинилхлорида, содержащий также пластификатор (до 1 масс. части на 1 масс. часть полимера), термо и светостабилизаторы, антиоксиданты, смазки, красители или… … Википедия
пластикат — сущ., кол во синонимов: 3 • пластик (31) • пластическая масса (4) • пластмасса (36) … Словарь синонимов
пластикат — а; м. Эластичный вид пластической массы (применяется в качестве изоляционного материала, в производстве шлангов, игрушек, клеёнки). ◁ Пластикатный, ая, ое. П ая скатерть. П. мешок. Пластикатовый, ая, ое. П. плащ. П ая крыша. * * * пластикат… … Энциклопедический словарь
пластикат — plastikatas statusas T sritis chemija apibrėžtis Mišinys iš polivinilchlorido ir 10–40% plastifikatoriaus. atitikmenys: angl. plasticate rus. пластикат … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Пластикат — м. Один из видов пластической массы; пластифицированный каучук. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
пластикат — пластикат, пластикаты, пластиката, пластикатов, пластикату, пластикатам, пластикат, пластикаты, пластикатом, пластикатами, пластикате, пластикатах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов
ПЛАСТИКАТ — см. Поливинилхлорид … Химическая энциклопедия
ПЛАСТИКАТ — см. в ст. Поливинилхлорид … Большой энциклопедический политехнический словарь