Поливинилхлорид (ПВХ) что это за материал: свойства, характеристики, состав и применение

ПВХ материал вблизи

Стремительное развитие химических технологий способствовало появлению новых материалов, применяемых в таких сферах деятельности, как: строительстве, ТНП, мебельной и автомобильной индустрии. Использование синтетических компонентов снизило уровень расхода натурального сырья и стоимость нетканых полотен.

ПВХ, что это за материал, сегодня знает каждый школьник. Сфера его применения достаточна широка. Техническая ткань демонстрирует высокие эксплуатационные свойства и устойчивость к механическим воздействиям.

Немного истории появленияПВХ ткань синего цвета

Полимер, получивший название ПВХ, своим появлением обязан проведению случайных экспериментов французским химиком Анри Виктором Реньо в 1835 году. Ученый не сумел охарактеризовать полученное вещество, и дать ему имя.

Позже, в 1878 году опыты возобновились. Полученное поливинилхлоридное соединение не нашло применения, и исследования были приостановлены. Фриц Клатте, немецкий химик, в 1913 году исследовал свойства вещества, и запатентовал его название в виде аббревиатуры — ПВХ. Дальнейшей работе помешала Первая мировая война.

Почти одновременно с Клатте химическое соединение было исследовано американским ученым Олдо Силоном. Он сумел не только тщательно описать и изучить свойства поливинилхлорида, но и запатентовать его в 1926 году в качестве материала для изготовления занавесок для ванной комнаты. Массовое производство ПВХ началось в 1931 году.

Материалу понадобилось 15 лет для того, чтобы войти в сферы промышленности. Из синтетического соединения стали изготавливать не только тенты и защитные покрытия, но и посуду, детали автомобилей, предметы быта и многое другое.

Особенности производства

ПВХ ткань в рулоне

Чтобы понять, что такое ПВХ, стоит ознакомиться с технологией его изготовления. Получают материал путем полимеризации винилхлорида с присутствием NaCl. От способа синтеза зависит назначение полученных соединений.

Ранее термопластический полимер изготавливали устаревшим методом, требующим строгого соблюдения температурного режима. В результате на выходе образовывалось соединение низкого качества из-за большого количества остаточных компонентов. Данный метод называется полимеризацией в массе.

В современной промышленности применяют современные способы синтеза ПВХ:

  • полимеризация в суспензии;
  • в эмульсии;
  • в массе.

При полимеризации в суспензии применяют точное управление параметрами. Технология считается наиболее популярной и используется в производстве пластиковых окон, изделий с повышенными требованиями к качеству конечного продукта.

Полимеризация в эмульсии — синтез в водной среде с использованием поверхностно-активных веществ, выступающих эмульгаторами. В ходе процесса выделяют латекс, из которого поэтапно получают чистый полимер.

Мнение эксперта
Ткани
Эксперт и технолог по тканям Алена Хлебникова готова ответить на ваши вопросы.
Напишите нам
ПВХ-материал — это техническая ткань, изготовленная на основе синтетических волокон. На сетку из полимерных нитей (лавсан, полиэстер, нейлон) наносят покрытие из поливинилхлорида. Недорогой практичный материал называют баннерной, тентовой тканью или пленкой.

Варианты в соотношении переплетаемых нитей разнообразные: 6х6; 7х7; 8х8; 9х9; 12х12. Для придания заданных свойств нити размягчают либо применяют химические присадки, лаки. К примеру, полиуретан способствует повышению устойчивости к истиранию и делает полотно эластичным.

Состав и расшифровка аббревиатуры ПВХ

Ткань ПВХ зеленого цвета

Аббревиатура ПВХ расшифровывается как поливинилхлорид. Существуют и другие названия материала: винил, полихлорвинил, виннол, вестолит, сумилит и др. Химическая формула полимера: (C₂H₃Cl)n; [−CH2−CHCl−]n

Анализ состава вещества позволяет сделать вывод о том, что при температуре 110 – 120°С происходит активное выделение хлороводорода HCl. При этом не наблюдается горения. Когда изменяется структура, начинается разложение. При утилизации ПВХ под воздействием температур плавления материал выделяет вредные для здоровья человека и окружающей среды канцерогены.

Поливинилхлорид демонстрирует устойчивость к воздействию воды, спиртов, органических углеводородов, химических соединений (соли, щелочи, кислоты). ПВХ является диэлектриком. При температуре ниже — 65°С полимер становится хрупким.

Поливинилхлоридная ткань — материал технического назначения синтетического состава. Образован основой из полимерных нитей с покрытием. Благодаря свойствам полимера материалу можно придать заданные свойства.

Полотна двухлицевые, плотные, гладкие, обладают жесткостью. Некоторые виды ПВХ материала посредством применения дополнительных пластификаторов (фталаты) обладают эластичностью. На фото поверхность полотен гладкая с глянцевым блеском.

Сокращение PVC (международное название) обозначает polyvinyl chloride, переводится с английского как поливинилхлорид. Вещество поставляется в двух основных формах: жесткой и гибкой. В чистом виде это хрупкое твердое вещество белого цвета.

Для получения покрытия с умеренной гибкостью мелкие частицы ПВХ растворяют в пластификаторе, применяя метод полимеризации в суспензии. Пластизоль — жидкость, полученная в процессе производства, не затвердевает при охлаждении и переходит в состоянии геля при повторном нагреве.

На полиэфирную ткань наносят пластизольное покрытие разными способами:

  • распылением;
  • впрыскиванием в пресс-форму;
  • путем окунания в ванну.

Характеристики

Что такое ПВХ, и какими свойствами обладает, поможет разобраться таблица:

Характеристики Показатели
Тип сырья Синтетическое
Назначение Техническое
Структура Полотно из полимерных нитей со специальным покрытием
Волокна, используемые в производстве основы Полиэстер, лавсан, нейлон, полиэфир
Покрытие Поливинилхлорид
Плотность, г/м2 От 280
Стандартная ширина полотен, см. 160
Водоупорность Высокая
Гигроскопичность, % Менее 1
Откройте чтобы посмотреть всю таблицу
Скорость впитывания влаги Минимальная
Воздухопроводность Малая
Паропроницаемость Низкая
Термостойкость Диапазон температур от — 30 до + 70°С
Накапливание статического электричества Умеренная
Сторона Двухлицевая
Способы окрашивания Гладкокрашеные однотонные полотна
Производитель Китай
Стандартизация ГОСТ 29151 – 91
Цена Приемлемая, от 460 р. за 1 метр

Вреден или нет

Поливинилхлорид

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.

Какие есть плюсы и минусы

Техническая поливинилхлоридная ткань обладает преимуществами и недостатками.

К плюсам материала стоит отнести такие свойства:

  • максимальная водоупорность;
  • устойчивость к воздействию химических веществ;
  • высокая прочность на разрыв и стойкость к механическим повреждениям;
  • сохранение свойств при резких перепадах температур;
  • устойчивость к воздействию ультрафиолета;
  • в отличие от каучуковых материалов обладает невысоким весом;
  • оптимальная адгезия;
  • долговечность: срок службы составляет от 4 до 10 лет при интенсивной эксплуатации;
  • возможность соединения полотен различными видами: пайка, склеивание, сварка ТВЧ; ремонт порезов с помощью ультразвука, подачи горячего воздуха и т. д.;
  • богатая цветовая палитра;
  • морозостойкость;
  • огнестойкие полотна не поддерживают горения (плавятся);
  • доступная стоимость;
  • практичность.

Главный минус материала — химический состав. Из недостатков нужно отметить такие:

  • материал не является биоразлагаемым;
  • диапазон температур составляет от — 30 до + 70°С. При снижении или повышении пограничных показателей происходит изменение структурных связей;
  • способность накапливать статическое электричество;
  • в процессе производства и утилизации материал PVC представляет вред для окружающей среды из-за выделения токсичных элементов.

Популярные виды

Отличие полотен по многим параметрам не позволяет произвести единую классификацию. Виды ПВХ различают по таким признакам:

  1. Одно- или двухстороннее.
  2. Неармированные ткани со средними показателями прочности.
  3. Армированные высокой прочности. Пленка производится стандартным способом. Затем полотно армируют посредством дополнительных скрепляющих элементов.
  4. Одно- и многослойные виды.
  5. В зависимости от количества нитей и применяемого способа плетения.

Винипласт — PVC-U

Винипласт — PVC-U

ПВХ — PVC-U расшифровка: винипласт без применения пластификаторов. Это твердый непрозрачный термопластичный материал, не имеющий запаха. Огнестойкое полотно соединяют с помощью сварочного прутка или любым клеем на основе перхлорвинила. Применяется в строительстве, машиностроении, изготовлении тар для агрессивных жидкостей и газов. Является хорошим диэлектриком.

Пластикат — PVC-P

Пластикат

Широкий диапазон применения демонстрирует пластикат — PVC-P. Это многофункциональный влагоустойчивый и огнестойкий материал, содержащий до 50% пластификаторов в составе. Выпускается прозрачным или окрашенным. Используется в производстве изоленты, шлангов, фитингов, упаковки и других изделий.

Морозостойкий

Морозостойкие виды тентовых тканей также производятся окрашенными или прозрачными. За счет специальных модификаторов демонстрируют сохранение физических свойств в температурном диапазоне от — 50 до + 70°С. Применяется в изготовлении шлангов, тентов, завес и др.

Прозрачный

Поливинилхлорид прозрачный

Прозрачные виды PVC относятся к группе пластификаторов. Они нашли применение в производстве упаковочных материалов, изделий медицинского назначения, оборудовании теплиц и специальных конструкций.

Армированный

Поливинилхлорид армированный

Разновидностей армированных поливинилхлоридов по назначению несколько: лодочный, строительный, тентовый. Надувные лодки из данного материала несколько тяжелее выполненных их неармированного ПВХ, но демонстрируют высокую прочность и надежность. А также этот вид полотен применяется для баллонов типа RIB.

С утеплителем

ПВХ материал с утеплителем

А также на рынке имеется вид ПВХ материала, внутри которого имеется утеплитель.

Сферы применения

Материалы из полимера поливинилхлорид нашли применение в следующих отраслях: строительство, медицина, машиностроение, производство игрушек и мн. других.

Баннеры

ПВХ банер

Баннерный ПВХ называют еще виниловой тканью. Используют в производстве продукции рекламного характера. За счет химического состава и применения пластификаторов полотно пригодно для нанесения печати. Плотность данного вида варьируется от 280 до 550 г/м2. Для баннеров и рекламных щитов применяют армированные сеткой из полипропилена или полиэфира и неармированные полотна.

Мебель и интерьер

В производстве мебели для дачи и предметов интерьера для кафе и ресторанов используют не пластифицированный ПВХ. Пленка применяется для оформления фасадов предметов из МДФ, ЛДСП. Покрытие предотвращает доступ влаги и деформирование при перепадах температуры.

Кухни с фасадом, обклеенным ПВХ пленкой, практичны, имеют доступную стоимость, за ними легко ухаживать.

Игрушки

Игрушки из ПВХ

Винил широко используется в производстве детских игрушек. Найти в продаже кукол, не содержащих полимерных материалов, практически невозможно. Пластизоль является основным сырьем в производстве “резиновых” игрушек.

ПВХ не считается безопасным материалом, поэтому большинство производителей применяют различные технологии для повышения уровня безопасности, используя различные пластификаторы. Игрушки низкого качестве поставляют преимущественно из Китая. При выборе важно наличие сертификата соответствия и указание состава сырья на упаковке. Качественный полимер, используемый в производстве игрушек, не должен иметь химического запаха.

Стройка

В строительстве ПВХ также нашел широкое применение. Из него изготавливают трубы, фитинги, напольные покрытия, отделочные панели, рабочие перчатки, защитную одежду, окна, двери, фурнитуру. Главными преимуществами материала считается высокая прочность, устойчивость к образованию коррозии, жесткость, легкость и огнеупорность.

Лодки

Лодка ПВХ

Лодочный поливинилхлорид выпускают в двух вариантах: армированный и неармированный. Материал обладает оптимальной гибкостью. ПВХ не армированный легче укрепленного, и соответственно, вес надувной лодки из него ниже.

Бассейны

Бассейны

Бассейны также производят из пластичного полимера. Изделия отличаются высокой степенью надежности и долговечность. Стоимость их приемлемая, что обусловило популярность изделий.

Медицина

Поливинилхлорид более 50 лет используют в медицине. Его применяют в производстве различных предметов, в том числе тех, что контактируют с внутренними органами и кровью пациентов. Поэтому обязательным условием служит химическая совместимость компонентов. ПВХ, используемый для предметов медицинского назначения, имеет разрешение к применению Евросоюза, и считается безопасным.

Из материала изготавливают катетеры, трубки, упаковку, медицинские перчатки, маски, шины, тонометры и мн. др.

Авто

В автомобилестроении полимер является вторым по популярности после полипропилена. Использование синтетического сырья не только удешевило стоимость транспортных средств, но и продлило срок их эксплуатации. Из ПВХ изготавливают приборные панели, покрытие салонов, кабельную изоляцию, подлокотники, подушки безопасности и мн. др.

Тенты

Тент ПВХ

В производстве тентов полимер занимает лидирующие позиции. В отличие от брезентовых образцов такие изделия защищают от влаги, температурных колебаний. Существенным аспектом является простота соединения полотен: пайка, сварка.

Скатерти

Скатерти из поливинилхлорида также популярны не только на предприятиях общепита. Их полюбили многие хозяйки за простоту ухода, внешнюю привлекательность и доступную стоимость.

Уход

Полимерные материалы не нуждаются в специальном уходе. Стирать и применять химическую чистку для них запрещено. Скатерти, кухонные панели, окна, двери, — все предметы из винила достаточно очистить от пыли путем протирания поверхности.

Отзывы

Иван Сергеевич, г. С-Петербург:

— Окна и двери из профиля с покрытием ПВХ доступны по цене, практичны и функциональны. Есть у изделий некоторые недостатки но в целом, это хорошее решение для строительства и ремонта. При соблюдении правил эксплуатации такие вещи безопасны, не стоит опасаться выделения вредных веществ.

Евгения Валерьевна, г. Белгород:

— Поливинилхлорид в медицине используется давно. Одноразовые предметы безопасны для здоровья, стоят недорого. Упаковки и контейнеры из полимера помогают транспортировать плазму, кровь, лекарственные препараты с соблюдением всех необходимых требований.

Алена Батаева

Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!

Оцените автора
Текстиль Гуру
Поделитесь своим мнением