Chlorowany polichlorek winylu - Chlorinated polyvinyl chloride
| Nazwy | |
|---|---|
| Inne nazwy
Polichloroetylen
|
|
| Identyfikatory | |
| Skróty | CPVC, PVC-C |
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA |
100.122.975 
|
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
| Nieruchomości | |
| (C 9 H 11 Cl 7 ) n , dla 67% CI polimer | |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
| Referencje do infoboksu | |
| Chlorowany polichlorek winylu | |
|---|---|
| Rodzaj | Termoplastyczny |
| Właściwości fizyczne | |
| Gęstość (ρ) | 1,56 g / cm 3 |
| Absorpcja wody — równowaga (ASTM) | 0,04–0,40 |
| Właściwości mechaniczne | |
| Moduł Younga (E) | 2,9-3,4 g Pa |
| Wytrzymałość na rozciąganie (σ t ) | 50–80 mln Pa |
| Wydłużenie (ε) przy zerwaniu | 20-40% |
| Test karbu | 2-5 k J / m 2 |
| Właściwości termiczne | |
| Temperatura topnienia (T m ) | 150°C |
| Temperatura zeszklenia ( Tg ) | 106–115 °C |
| Temperatura mięknienia wg Vicata —50 N (Vicat B) | 106–115 °C |
| Przewodność cieplna (k) | 0,16 W/(m· K ) |
| Liniowy współczynnik rozszerzalności cieplnej (α) | 8× 10-5 K- 1 |
| Ciepło właściwe (c) | 0,9 kJ/(kg·K) |
| Ekonomia | |
| Cena | |
Chlorowany polichlorek winylu ( CPVC ) to tworzywo termoplastyczne wytwarzane przez chlorowanie żywicy polichlorku winylu (PVC) , która jest znacznie bardziej elastyczna i wytrzymuje wyższe temperatury niż standardowy PVC. Zastosowania obejmują rury doprowadzające ciepłą i zimną wodę oraz transport cieczy przemysłowych. CPVC, podobnie jak PVC, jest uważany za bezpieczny do transportu i użytkowania wody pitnej .
Historia
Firma Genova Products zlokalizowana w Michigan początkowo stworzyła pierwsze rury i złączki CPVC do systemów dystrybucji ciepłej i zimnej wody na początku lat sześćdziesiątych. Oryginalne formuły tetrahydrofuranu (THF) / ketonu metylowo-etylowego (MEK) dla cementów CPVC zostały opracowane przez Genuę we współpracy z BF Goodrich Company , pierwotnym twórcą żywicy CPVC.
Proces produkcji
Chlorowany polichlorek winylu (CPVC) to PCW, który został poddany chlorowaniu w wyniku reakcji chlorowania wolnorodnikowego . Reakcja ta jest zwykle inicjowana przez zastosowanie energii cieplnej lub UV z wykorzystaniem różnych podejść. W tym procesie gazowy chlor rozkłada się na chlor wolnorodnikowy, który następnie poddaje się reakcji z PVC na etapie poprodukcyjnym, zasadniczo zastępując część wodoru w PVC chlorem.
W zależności od metody, do polimeru wprowadzana jest zmienna ilość chloru, co pozwala na odmierzony sposób dostrojenia końcowych właściwości. Zawartość chloru może się różnić w zależności od producenta; baza może być tak niska jak PVC 56,7% do tak wysokiej jak 74% masy, chociaż większość żywic handlowych ma zawartość chloru od 63% do 69%. Gdy zawartość chloru CPVC wzrasta jej temperatura zeszklenia ( T g ) zwiększa się znacznie. W normalnych warunkach pracy CPVC staje się niestabilny przy 70% masy chloru.
Do żywicy wprowadzane są również różne dodatki, aby materiał był bardziej podatny na przetwarzanie. Dodatki te mogą składać się ze stabilizatorów, modyfikatorów udarności, pigmentów i smarów.
Właściwości fizyczne
CPVC ma większość cech i właściwości PVC, ale ma również kilka kluczowych różnic. CPVC jest łatwy w obróbce, łącznie z obróbką skrawaniem, spawaniem i formowaniem. Ze względu na doskonałą odporność na korozję w podwyższonych temperaturach, CPVC idealnie nadaje się do konstrukcji samonośnych, w których występują temperatury do 200°F (93°C). Możliwość gięcia, kształtowania i spawania CPVC umożliwia jego zastosowanie w szerokiej gamie procesów i zastosowań. Wykazuje właściwości ognioodporne .
Porównanie z polichlorkiem winylu (PVC)
Wytrzymałość cieplna
CPVC może wytrzymać działanie wody korozyjnej w temperaturach wyższych niż PVC, zazwyczaj wyższych o 40–50 °C (większych o 72–90 °F), przyczyniając się do jego popularności jako materiału do systemów wodociągowych w budownictwie mieszkaniowym i komercyjnym. Maksymalna temperatura robocza CPVC osiąga szczyty przy 200°F (93°C).
Właściwości mechaniczne
Główna różnica mechaniczna między CPVC a PVC polega na tym, że CPVC jest znacznie bardziej plastyczny , co zapewnia większą odporność na zginanie i zgniatanie. Dodatkowo wytrzymałość mechaniczna CPVC sprawia, że jest on realnym kandydatem do zastąpienia wielu rodzajów rur metalowych w warunkach, w których podatność metalu na korozję ogranicza jego zastosowanie.
Właściwości CPVC i PVC Harmonogram 40 Harmonogram 80 CPVC PCV CPVC PCV Maks. ciśnienie robocze 450 psi (3100 kPa) 450 psi (3100 kPa) 630 psi (4300 kPa) 630 psi (4300 kPa) Wytrzymałość na rozciąganie 8200 psi (57 000 kPa) 7500 psi (52 000 kPa) 8200 psi (57 000 kPa) 7500 psi (52 000 kPa) Granice temperatury 33–200 °F (1–93 °C) 33–140 °F (1–60 °C) 33–200 °F (1–93 °C) 33–140 °F (1–60 °C)
Dodatkowo CPVC jest tworzywem termoplastycznym i jako taki ma lepszą izolację niż rury miedziane. Dzięki tej zwiększonej izolacji, CPVC doświadcza mniej kondensacji i lepiej utrzymuje temperaturę wody zarówno w zastosowaniach gorących, jak i zimnych.
Klejenie
Ze względu na swój specyficzny skład, klejenie CPVC wymaga specjalistycznego cementu rozpuszczalnikowego innego niż PVC, przy czym formuły o wysokiej wytrzymałości zostały po raz pierwszy wprowadzone w 1965 roku przez Genova Products, a następnie pojawiły się alternatywy, takie jak linia Weld-On firmy IPS.
Podkłady, cementy rozpuszczalnikowe i środki wiążące do CPVC muszą podobno spełniać specyfikacje ASTM F493, różniące się od cementów rozpuszczalnikowych do PVC, które muszą być zgodne z normami ASTM D2564.
Właściwości przeciwpożarowe
CPVC jest podobny do PVC pod względem odporności na ogień. Typowo bardzo trudno się zapalić i ma tendencję do samogaśnięcia, gdy nie znajduje się w bezpośrednio przyłożonym płomieniu.
Ze względu na zawartość chloru, spalanie CPVC, zarówno podczas pożaru, jak i w procesie utylizacji przemysłowej, może skutkować powstaniem chlorowanych dioksyn i podobnie niebezpiecznych polichlorowanych dibenzofuranów , które ulegają bioakumulacji .