Mọi thứ bạn cần biết về nhựa PVC

Mọi người thường so sánh tấm nhựa PVC và tấm trang trí Ánh Kim. Vậy loại nào tốt hơn?

Polyvinyl clorua (PVC) là gì , và nó được sử dụng để làm gì?

Polyvinyl Clorua (PVC) là một trong những polyme nhiệt dẻo được sử dụng phổ biến nhất trên toàn thế giới (chỉ sau một số loại nhựa được sử dụng rộng rãi hơn như PET và PP ). Nó có màu trắng tự nhiên và rất giòn (trước khi thêm chất làm dẻo) nhựa. PVC đã tồn tại lâu hơn hầu hết các loại nhựa, được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1872 và được sản xuất thương mại bởi Công ty BF Goodrich vào những năm 1920. Để so sánh, nhiều loại nhựa thông thường khác lần đầu tiên được tổng hợp và chỉ có giá trị thương mại vào những năm 1940 và 1950. Nó được sử dụng phổ biến nhất trong ngành xây dựng và cũng được sử dụng cho các bảng hiệu, ứng dụng chăm sóc sức khỏe và sợi cho quần áo. PVC tình cờ được phát hiện hai lần, một lần vào năm 1832 bởi nhà hóa học người Pháp Henri Victor Regnault, và sau đó được phát hiện lại vào năm 1872 bởi một người Đức tên là Eugene Baumann.

Các dạng cơ bản và chức năng của Polyvinyl clorua (PVC)

PVC được sản xuất ở hai dạng chung: một loại polyme cứng hoặc không hóa dẻo (RPVC hoặc uPVC), và dạng thứ hai là một loại nhựa dẻo. Ở dạng cơ bản, PVC được đặc trưng bởi cấu trúc cứng nhưng giòn. Trong khi phiên bản nhựa hóa có các mục đích sử dụng khác nhau trong nhiều ngành công nghiệp, phiên bản cứng của PVC cũng có phần sử dụng của nó. Các ngành công nghiệp như hệ thống ống nước, thoát nước và nông nghiệp có thể sử dụng PVC cứng cho nhiều chức năng. 

PVC dẻo, dẻo hoặc thông thường mềm hơn và dễ uốn hơn uPVC do được bổ sung các chất hóa dẻo như phthalate (ví dụ: diisononyl phthalate hoặc DINP). PVC dẻo thường được sử dụng trong xây dựng làm vật liệu cách nhiệt trên dây dẫn điện hoặc làm sàn cho gia đình, bệnh viện, trường học và các khu vực khác nơi ưu tiên môi trường vô trùng. Trong một số trường hợp, PVC có thể hoạt động như một chất thay thế hiệu quả cho cao su. PVC cứng cũng được sử dụng trong xây dựng như một đường ống cho hệ thống ống nước và vách ngăn, thường được gọi bằng thuật ngữ “vinyl” ở Hoa Kỳ. Ống PVC thường được gọi bằng “lịch trình” của nó (ví dụ: Bảng 40 hoặc Bảng 80). Sự khác biệt đáng kể giữa các lịch trình bao gồm những thứ như độ dày của tường, xếp hạng áp suất và màu sắc.

Lịch trình 40 Ống PVC

Một số đặc điểm quan trọng nhất của nhựa PVC bao gồm giá thành tương đối thấp, khả năng chống suy thoái môi trường (cũng như hóa chất và kiềm), độ cứng cao và độ bền kéo vượt trội đối với nhựa trong trường hợp PVC cứng. PVC vẫn có sẵn rộng rãi, được sử dụng phổ biến và có thể tái chế dễ dàng (được phân loại theo mã nhận dạng nhựa “3”).

Đặc điểm của Polyvinyl Clorua (PVC) là gì?

Một số đặc tính quan trọng nhất của Polyvinyl Clorua (PVC) là:

  1. Mật độ: PVC rất đặc so với hầu hết các loại nhựa (trọng lượng riêng khoảng 1,4)
  2. Kinh tế: PVC sẵn có và rẻ.
  3. Độ cứng: PVC cứng được xếp hạng tốt về độ cứng và độ bền.
  4. Độ bền: PVC cứng có độ bền kéo tuyệt vời.

Polyvinyl Clorua là một vật liệu “nhựa nhiệt dẻo” (trái ngược với “vật liệu nhiệt rắn”), có liên quan đến cách chất dẻo phản ứng với nhiệt. Vật liệu nhựa nhiệt dẻo trở thành chất lỏng ở điểm nóng chảy của chúng (phạm vi đối với PVC từ rất thấp 100 độ C đến các giá trị cao hơn như 260 độ C tùy thuộc vào các chất phụ gia). Một thuộc tính hữu ích chính của nhựa nhiệt dẻo là chúng có thể được nung nóng đến điểm nóng chảy, làm lạnh và hâm nóng lại mà không bị suy giảm đáng kể. Thay vì đốt cháy, nhựa nhiệt dẻo như polypropylene hóa lỏng cho phép chúng dễ dàng ép phunvà sau đó được tái chế. Ngược lại, nhựa nhiệt rắn chỉ có thể được làm nóng một lần (thường là trong quá trình ép phun). Lần gia nhiệt đầu tiên làm cho vật liệu nhiệt rắn đông kết (tương tự như epoxy 2 phần), dẫn đến sự thay đổi hóa học không thể đảo ngược. Nếu bạn cố gắng nung một chất dẻo nhiệt rắn đến nhiệt độ cao lần thứ hai, nó sẽ chỉ bị cháy. Đặc điểm này làm cho vật liệu nhiệt rắn trở thành ứng cử viên tái chế kém.

Tại sao Polyvinyl Clorua (PVC) lại được sử dụng thường xuyên?

PVC cung cấp nhiều ứng dụng đa dạng và lợi thế trong nhiều ngành công nghiệp ở cả dạng cứng và mềm. Đặc biệt, nhựa PVC cứng có mật độ nhựa cao, làm cho nó cực kỳ cứng và nói chung là cực kỳ mạnh mẽ. Nó cũng sẵn có và kinh tế, kết hợp với các đặc tính bền lâu của hầu hết các loại nhựa, làm cho nó trở thành sự lựa chọn dễ dàng cho nhiều ứng dụng công nghiệp như xây dựng.

PVC có tính chất cực kỳ bền và nhẹ, làm cho nó trở thành vật liệu hấp dẫn cho xây dựng, hệ thống ống nước và các ứng dụng công nghiệp khác. Ngoài ra, hàm lượng clo cao của nó làm cho vật liệu chống cháy, một lý do khác khiến nó trở nên phổ biến như vậy trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Các loại PVC khác nhau là gì?

Polyvinyl Clorua có sẵn rộng rãi với hai loại lớn: cứng và mềm. Mỗi loại đều có những ưu điểm và mục đích sử dụng lý tưởng cho các ngành công nghiệp khác nhau. PVC dẻo có thể hoạt động như vật liệu cách điện cho cáp điện và một chất thay thế cao su. PVC cứng có nhiều ứng dụng khác nhau trong xây dựng và hệ thống ống nước, cung cấp một vật liệu nhẹ, tiết kiệm chi phí và bền để sử dụng. 

Creative Mechanisms_2021_Infographic for Blog

PVC được làm như thế nào?

Polyvinyl Clorua được tạo ra từ một trong ba quy trình nhũ tương:

  1. Trùng hợp huyền phù
  2. Trùng hợp nhũ tương
  3. Sự trùng hợp hàng loạt

Polyvinyl clorua để phát triển nguyên mẫu trên máy CNC, máy in 3D và máy ép phun

Hai vấn đề chính đang làm việc với PVC khiến nó tương đối có vấn đề và thường không được những người không chuyên nghiệp khuyến khích sử dụng. Đầu tiên là việc thải ra khí độc và ăn mòn khi nung chảy vật liệu. Điều này xảy ra ở một mức độ nào đó trong khi in 3D, gia công CNC và ép phun. Chúng tôi khuyên bạn nên xem bảng dữ liệu MSDS cho các loại khí hydrocacbon clo khác nhau như chlorobenzene và thảo luận về quy trình sản xuất với nhà sản xuất chuyên nghiệp. Thứ hai là tính chất ăn mòn của PVC. Đây là vấn đề khi PVC tiếp xúc nhiều lần với vòi phun kim loại, máy cắt hoặc dụng cụ khuôn được làm từ vật liệu không phải thép không gỉ hoặc một số kim loại chống ăn mòn tương tự khác.

in 3d:

Polyvinyl Clorua có sẵn ở dạng sợi như một que hàn nhựa (vật liệu được sử dụng để hàn), nhưng nó hiện không được trang bị thêm để sử dụng cụ thể trong in 3D . Mặc dù ngày càng có nhiều loại nhựa và chất thay thế nhựa có sẵn cho in 3D , nhưng cho đến nay, hai loại phổ biến nhất vẫn là ABS và PLA . Tại Creative Mechanisms , chúng tôi thường in 3D với ABS . Để biết danh sách lý do tại sao và so sánh hai loại nhựa in 3D phổ biến nhất ( ABS và PLA ) để in 3D , hãy đọc tại đây.

Vấn đề lớn nhất với PVC để in 3D là bản chất ăn mòn của nó (có khả năng ảnh hưởng đến chức năng của các máy thông thường nếu nó được sử dụng trong thời gian dài hơn). Một kickstarter thú vị đã phát triển một vòi phun in 3D có khả năng PVC (đầu máy đùn) do kỹ sư và doanh nhân Ron Steele đưa ra, nhưng không may đã đóng cửa mà không có đủ tiền lãi vào năm 2014. Bạn có thể xem quảng cáo chiêu hàng (video) giới thiệu tại đây:

Cơ khí CNC:

Polyvinyl Clorua có thể được cắt trên máy CNC , nhưng bất kỳ thợ gia công nào đã thử có thể đã gặp phải tình trạng xuống cấp ở máy cắt tùy thuộc vào vật liệu được chế tạo. PVC có tính ăn mòn và mài mòn, và các máy cắt không được làm từ thép không gỉ hoặc vật liệu chống ăn mòn tương đối có thể bị hư hỏng theo thời gian.

Ép phun:

Polyvinyl Clorua có thể được tiêm giống như các loại nhựa khác, nhưng clo trong vật liệu làm phức tạp quá trình. Điều này là do PVC nóng chảy có thể tạo ra khí độc, ăn mòn. Theo đó, các cửa hàng cần trang bị hệ thống thông gió tốt. Những người không có khả năng do dự khi làm việc với tài liệu. Ngoài ra, các vật liệu chống ăn mòn độc đáo như thép không gỉ hoặc mạ crom được yêu cầu cho công cụ khuôn khi ép nhựa PVC. Độ co ngót trong PVC có xu hướng từ một đến hai phần trăm. Nó vẫn có thể thay đổi dựa trên một số yếu tố, bao gồm durometer vật liệu (độ cứng), kích thước cổng, áp suất giữ, thời gian giữ, nhiệt độ nóng chảy, độ dày thành khuôn, nhiệt độ khuôn, tỷ lệ phần trăm và loại phụ gia.

PVC có độc không?

PVC có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe khi bị đốt cháy vì nó tỏa ra khói hydro clorua (HCl). Trong các ứng dụng có khả năng xảy ra hỏa hoạn cao, đôi khi dây cách điện không có PVC được ưu tiên sử dụng. Cũng có thể phát ra khói khi nung chảy vật liệu (chẳng hạn như trong quá trình tạo mẫu và sản xuất như in 3D , gia công CNC và ép phun ). Chúng tôi khuyên bạn nên xem Bảng dữ liệu an toàn vật liệu (MSDS) cho các loại khí hydrocacbon clo khác nhau như chlorobenzene và thảo luận về quy trình sản xuất với nhà sản xuất chuyên nghiệp.

Ưu điểm của Polyvinyl Clorua là gì?

PVC cung cấp cho các ngành công nghiệp một loạt các lợi thế quan trọng đã củng cố vị trí của nó như một trong những loại nhựa phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường. Những lợi thế này bao gồm:

  1. Polyvinyl Clorua có sẵn và tương đối rẻ.
  2. Polyvinyl Clorua rất đặc nên rất cứng và chống lại sự biến dạng do va đập rất tốt so với các loại nhựa khác.
  3. Polyvinyl Clorua có độ bền kéo vượt trội .
  4. Polyvinyl Clorua rất bền với hóa chất và kiềm.

Những lợi thế của PVC đã giúp củng cố vị trí của nó như một trong những loại nhựa được sử dụng nhiều nhất trên thế giới. Tuy nhiên, mặc dù nó hiệu quả và phổ biến rộng rãi, bạn phải cân nhắc một số yếu tố khi sử dụng vật liệu.

Nhược điểm của Polyvinyl Clorua là gì?

Mặc dù PVC có một loạt các ưu điểm khiến nó trở thành vật liệu đáng mơ ước để làm việc, nhưng có một số lý do cần thận trọng. Những bất lợi mà bạn phải tính đến khi sử dụng PVC bao gồm:

  1. Polyvinyl Clorua có độ bền nhiệt rất kém. Vì lý do này, các chất phụ gia giúp ổn định vật liệu ở nhiệt độ cao hơn thường được thêm vào vật liệu trong quá trình sản xuất.
  2. Polyvinyl Clorua phát ra khói độc khi bị nung chảy hoặc bị hỏa hoạn.

Mặc dù có một số khuyết điểm, nhưng nhìn chung Polyvinyl Chloride là một vật liệu tuyệt vời. Nó có một sự pha trộn độc đáo của các phẩm chất làm cho nó đặc biệt hữu ích cho kinh doanh xây dựng. Bằng cách ghi chú và tính toán những thiếu sót của tài liệu, bạn có thể điều hướng và bù đắp một cách hiệu quả để bạn có thể sử dụng tài liệu một cách hiệu quả trong các dự án sắp tới của mình.

Nguồn: https://www.creativemechanisms.com/blog/everything-you-need-to-know-about-pvc-plastic

Post Comment