1. Trang chủ
  2. » Thể loại khác

tìm hiểu về polivinyl clorua (PVC) và tơ clorin

12 477 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 12
Dung lượng 673,54 KB

Nội dung

TR Ư ỜN G Đ ẠI HỌ C CÔNG NGHI Ệ P TP.HCM Bài Ti ểu Lu ận V ềĐ ề Tài POLYMER Đề tài: tìm hi ểu v ềpolivinyl clorua (PVC) t ơclorin Gi ảng viên: Nguy ễn V ăn S ơn Thành viên nhóm: Mai Ti ến Khang MSSV: 14000753 Tr ịnh Ng ọc Toàn MSSV: 14000 A T quan v ề nh ựa polivinyl clorua (PVC) I Định nghĩa: - PVC có c ấu t ạo phân t m ạch th ẳng, r ất nhánh Kh ối l ượng phân tử Polyvinylclorua kĩ thuật từ 18.000 – 30.000 đơn vị - C ấu trúc c PVC có d ạng ch ủ y ếu: K ết h ợp đầu n ối đuôi đầu n ối đầ u Trùng h ợp VC theo c ch ế g ốc t ự s ự k ết h ợp phân t theo “ đầu n ối đuôi” thành m ạch phát tri ển Trong m ạch phân t ử, nguyên tử Clo vị trí 1;3 - PVC m ột polymer phân c ực m ạnh Ở tr ạng thái không kéo c ăng PVC hoàn toàn vô định hình, kéo căng thật m ạnh m ới có kh ả n ăng đị nh h ướng m ột ph ần – PVC hợp chất hoá học Cacbon, Hydro Clo H ợp ph ần PVC d ẫn xuất từ nguyên liệu tự nhiên dầu khoáng mu ối PVC phát hi ện l ần năm 1835 phòng thí nghi ệm c Regnaut Sau 50 n ăm PVC m ới sản xuất với số lượng lớn PVC trùng hợp t monomer VinylClorua (VC) VC có công thức cấu tạo CH2=CH-Cl, tỷ trọng dVC = 0,9692 g/cm3 Nhi ệt độ nóng chảy: Tnc = -1600C, nhiệt độ sôi: Ts = -19,30C VC n ồng độ 4-27% t ạo v ới không khí moat hỗn hợp gây nổ VC có th ể sản xu ất t acetylen, etylen theo phương trình sau: • Khử hydro clo dicloethane b ằng dung d ịch r ượu ki ềm • Clo hoá ethylene nhiệt độ cao • Nhiệt phân dicloethane • Hydro clo hoá acetylene PVC chất dẻo cứng, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, da giả… II Các tính ch ất c lý c nh ựa polivinlyl clorua (PVC) (1) C ấu t ạo phân t PVC: PVC có c ấu t ạo phân t ki ểu “ đầu – đuôi” – Tuy nhiên c ấu t ạo không ều hoà nh v ậy mà có s ự phân nhánh S ự phân nhánh phụ thuộc vào nhi ệt độ trùng hợp Khi nhi ệt độ trùng h ợp v ượt 40 – 45oC s ự phân nhánh có khuynh h ướng t ăng Polymer m ạch nhánh không nh ững có ảnh h ưởng đến tính ch ất hoá h ọc mà làm thay đổi tính ch ất v ật lý – Đặ c tính c ấu trúc đượ c th ể hi ện qua độ k ết tinh, m ạch nhánh độ k ết tinh Độ k ết tinh quy ết định nhi ệt độ ch ảy c nh ựa, ngh ĩa quy ết đị nh nhi ệt độ gia công Độ k ết tinh t ăng nhi ệt độ m ềm c nh ựa t ăng nhi ệt độ gia công s ẽ cao h ơn Độ k ết tinh t ăng làm gi ảm tính tan c Polymer dung môi (2) PVC loại nhựa không độc hại: – Vì PVC bao g ồm Clo c ấu trúc hoá h ọc c nó, có ng ười cho r ằng PVC đe d ọa cân b ằng sinh thái c ũng nh khí Clo khí độ c h ại khác nh Flo hoá hydrocacbon Clo hoá khác Đi ều hoàn toàn sai, PVC m ột nguyên li ệu tr ạng thái r ắn nguyên t Clo c đượ c liên k ết ch ặt ch ẽ c ũng nh trung hoà v ề m ặt hoá h ọc, PVC không phân hu ỷ sinh h ọc, vi khu ẩn không th ể t ấn công vào PVC phá v ỡ c ấu trúc c đượ c (3) Kh ối l ượng phân t độ phân b ố kh ối l ượng phân t ử: – Các lo ại PVC th ương m ại có kh ối l ượng phân t trung bình Mw kho ảng 40.000 – 480.000 t ương ứng v ới kh ối l ượng trung bình s ố Mn kho ảng 20.000 – 91.500 Tỉ s ố Mw/Mn kho ảng – 5,25 – L ựa ch ọn giá tr ị K c PVC m ột vi ệc r ất quan tr ọng vi ệc gia công PVC 4) Kích thước hình dáng hạt: – Các h ạt Polymer huy ền phù có d ạng hình c ầu lõm tâm g ọi “Cenosphere” “Cenosphere” t ập h ợp h ạt s c ấp t ạo thành c ấu trúc x ốp giúp vi ệc h ấp th ụ hoá dẻo xây nhanh chóng – Kích th ước h ạt thay đổ i kho ảng r ộng – Các ph ần t h ạt PVC đượ c nh ựa hoá (phá v ỡ, nóng ch ảy, k ết dính) thành c ỡ m ịn (0,1 micron) tác d ụng c nhi ệt l ực c Nh ựa hoá không t ốt s ẽ ảnh h ưởng đến c tính c s ản ph ẩm l ực liên k ết gi ữa ph ần t s c ấp (1 micron) y ếu h ơn l ực liên k ết gi ữa ph ần t mịn (0,1 micron) c ực m ịn (0,01 micron) – Ph ần t s c ấp (1 micron) đơn v ị ch ảy c PVC C ấu trúc x ốp hình dáng h ạt quy ết định kh ối l ượng riêng g ộp c PVC, quy ết định th ể tích c m ột m ẻ gia công n ăng suất c máy gia công 5) Kh ối l ượng riêng g ộp c PVC: – Kh ối l ượng riêng g ộp c PVC nh ũ t ương th ấp kho ảng 0,25 g/cm3 Các lo ại PVC nh ũ t ương th ương m ại th ường g ặp có kh ối l ượng g ộp t 0,4 – 0,55 g/cm3 PVC huy ền phù loại không x ốp có kh ối l ượng riêng g ộp cao h ơn (0,7g/cm3) lo ại PVC huy ền phù thông th ường (lo ại để gia công) có kh ối l ượng riêng g ộp kho ảng 0,4 – 0,5g/cm3 6) Độ tinh ết: – Độ tinh ết c PVC ảnh h ưởng đến màu s ắc, độ su ốt tính ổn định nhi ệt c s ản ph ẩm Các t ạp ch ất th ường ch ất kh mào, ch ất ổn định huy ền phù, nh ũ t ương l ẫn trình Polymer hoá Polymer nh ũ t ương th ường có t ỉ l ệ t ạp ch ất cao 7) Tính ch ất v ật lý: – Tính ch ất c polymer ph ụ thu ộc vào kh ối l ượng phân t trung bình Mw, nhi ệt độ m ềm, độ b ền kéo, ứng su ất đị nh dãn, độ b ền kéo đứt, độ b ền xé, độ c ứng độ b ền nén c compound PVC không hoá d ẻo s ẽ t ăng theo kh ối lượng phân tử 8) Tính ch ất hoá h ọc: • PVC b đầ u bị phân h ủy nhi ệt độ 130 – 1500C Nhi ệt độ th ủy tinh hoá kho ảng 950C T ốc độ ph ản ứng phân hu ỷ t ăng theo nhi ệt độ , d ấu hi ệu c s ự phân hu ỷ làs ự thay đổ i màu t tr ắng sang vàng sang nâu r ồi sang đen • Tính d ễ bị phân hu ỷ b ởi nhi ệt c PVC ph ụ thu ộc vào hàm l ượng t ạp ch ất l ẫn vào Do v ậy PVC nh ũ t ương b ền nhi ệt h ơn PVC trùng h ợp kh ối • PVC h ầu h ết tr v ới O2, O3 nh ưng d ễ b ị phân hu ỷ b ởi ch ất oxy hoá mạnh Permanganat đậm đặc • PVC b ền v ới oxit ki ềm tr H2SO4 (>90%) HNO3 (>50%) nhi ệt độ cao 600C Ở nhi ệt độ l ớn h ơn 600C PVC b ị phân hu ỷ b ởi acid m ạnh • PVC bị ảnh h ưởng c nhóm Halogen Riêng Br2 F2 tác d ụng v ới PVC nhi ệt độ th ường • PVC tan xêton, hydrocacbon clo hoá ester D ễ tan nh ất h ỗn h ợp dung môi phân c ực không phân c ực, ví d ụ nh Axeton, Benzen Không tan monomer, r ượu, n ước, hidrocacbon no • PVC b ền v ới acid ki ềm nhi ệt độ 200C 9) Tính ch ất v ề môi tr ường: – Ảnh h ưởng c môi tr ường ph ụ thu ộc vào hàm l ượng ch ất hoá d ẻo h ỗn h ợp Độ h ấp th ụ n ước c PVC c ứng nh ỏ h ơn 1%, PVC c ứng xem không bị tác dụng môi trường nước dung dịch loãng khác – Có r ất dung môi h ữu c tác động lên PVC C ồn, acid h ữu c vàhydro carbon m ạch th ẳng không ảnh h ưởng lên PVC M ột s ố dung môi t ốt c PVC diclorua elthlen, nitrobenzene, acetone như: cyclohexanone, tetra hydro furan.69 – Nói chung, h ầu h ết ch ất hoá d ẻo b ị trích ly b ởi dung môi ti ếp xúc Đi ều đượ c gi ảm đế n m ức t ối thi ểu b ằng cách ch ọn ch ất hoá d ẻo thích hợp – M ột s ố hãng s ản xu ất nh ựa PVC th ế gi ới: S ự ph ụ thu ộc tính ch ất c lý (mô đun dàn h ồi, độ b ền kéo đứt, độ giãn dài đứt) c v ật li ệu compozit vào hàm l ượng clay th ể hi ện hình Khi t ăng ham l ượng clay kho ảng t 0-3%, mô đun đàn h ồi c v ật li ệu gi ảm đi, th ậm chí nh ỏ h ơn so v ới m ẫu PVC ( clay) n ếu làm l ượng n ếu hàm l ượng clay ti ếp tucj t ăng % T ương t ự, độ b ền kéo đứt c v ật li ệu đạt giá tr ị l ớn nh ất hàm l ượng clay 1% ( độ b ền kéo đứt đạ t 27,95 Mpa, t ăng 20,3% so v ới h ỗn h ợp PVC ban đầ u), ti ếp làm l ượng clay l ớn h ơn 1%, độ b ền kéo đứt c v ật li ệu compozit gi ảm (so v ới giá tr ị c ực đại) nh ưng v ẫn l ớn h ơn độ bên keo đứt c h ỗn h ợp PVC ban đầ u Độ giãn dài đứt c v ật li ệu t ăng hàm l ượng clay t ăng đạt giá trị l ớn nh ất 339,8% hàm l ượng clay 1% (t ăng 36% so v ới h ỗn h ợp PVC ban đầ u) Ti ếp độ giãn dài đứt c v ật li ệu có xu h ướng gi ảm, th ậm chí nh ỏ h ơn m ẫu PVC hàm l ượng clay l ớn 1,5% Mô đun đàn h ồi độ b ền kéo đứt c v ật li ệu t ăng theo hàm l ượng clay t ới 1% có s ự t ương tác t ốt gi ữa clay h ữu c nên PVC v ới nguyên t H c nhóm OH clay hình thành liên k ết hydro – Cl H – O- Ngoài ra, có th ể gi ả thuy ết r ằng có ph ản ứng ng ưng t ụ gi ữa nguyên t Cl b ền (d ễ ho ạt động hóa h ọc) c PVC nguyên t H nhóm OH c clay để t ạo thành c ầu n ối C – O – clay gi ữa PVC clay Khi hàm l ượng clay h ỗn h ợp PVC l ớn h ơn 1%, h ạt clay có kích th ước l ớn h ơn (do s ự k ết t ụ c h ạt clay) làm gián đo ạn pha nên PVC, làm gi ảm mô dun đàn h ồi độ b ền kéo đứt c v ật li ệu Sự tăng độ giãn dài dứt vật liệu hàm lượng clay t ăng t ới 1% s ự phân b ố đồ ng đề s ự t ương tác t ốt c clay v ới n ền PVC Ti ếp độ giãn dài d ứt c v ật li ệu gi ảm Đi ều có th ể nguyên t H OH c h ạt clay “d ư: tương tác với nguyên tử O nhóm C=O DOP (tương tác hydro) làm gi ảm hi ệu qu ả hóa d ẻo c DOP, h ạn ch ế kh ả n ăng tr ượt c m ạch PVC III Các ph ương pháp t h ợp PVC: Trên thị trường có 400 lo ại nh ựa PVC khác nhau, lo ại nhựa giống tính ch ất Có ph ương pháp t h ợp PVC: – Trùng hợp khối (PVC-M): phương pháp trùng h ợp VC kh ối, phương pháp sử d ụng polymer thu d ạng m ột kh ối l ớn có tr ọng lượng không nên khó nghi ền x lý M ặt khác khó d ẫn nhi ệt ph ản ứng ra, làm phân hủy polymer tạo khí HCl polymer có màu Hạt có kích thước đồng khoảng 0,15mm, tinh khiết – Trùng hợp dung dịch: phương pháp khác, trùng h ợp dung d ịch tiến hành nhiệt độ thấp 35-450C Dung môi cho vào tr ước, VC l ỏng cho vào sau, ch ất khởi đầu peroxyt benzoyl Có thể dùng hai lo ại dung môi: • Dung môi không hòa tan polymer (r ượu), tr ường h ợp polymer d ần d ần tách dạng bột mịn • Dung môi hòa tan polymer va monomer (dicloetan, axeton…) Tách polymer cách dùng nước để kết tủa ch ưng c ất – Tuy nhiên phương pháp dùng th ực t ế trình trùng h ợp lâu t ốn nhiều dung môi – Trùng hợp nhũ tương (PVC-E): ch ất kh ởi đầu tan n ước th ế ph ản ứng trùng hợp xảy khu vực ti ếp xúc gi ữa VC H2O Polyme t ạo s ẽ tr ạng thái nh ũ tương nước, cần phải keo tụ cho n ước b ốc h để tách polymer S ản phẩm thường dạng latếch kích th ước h ạt polymer r ất bé (0,06-0,25mm), độ cao, trộn lẫn tốt, dễ gia công – Ưu điểm đặc biệt phương pháp có kh ả n ăng ti ến hành trùng h ợp liên t ục Nhờ khuấy polyme tách liên tục nên s ản ph ẩm r ất đồng nh ất – Trùng hợp huyền phù (PVC-S): để trùng h ợp huy ền phù ta cho VC l ỏng (d ưới áp suất) phân tán nước có keo ưa n ước (gelatin r ượu PVR) ch ất kích động tan monomer Bằng cách chọn chất kích động hỗn h ợp h ợp ch ất kích động điều chỉnh đượ c vận tốc trùng hợp nhi ều tr ường h ợp nâng cao độ chịu nhiệt ánh sáng polymer thu Polyme thu s ạch h ơn nhi ều so v ới polymer nhủ tương, có cấu trúc chặc ch ẽ, hút d ầu, kích th ước h ạt hình d ạng c bột khô phụ thuộc vào trình sấy IV Các ứng dụng nhựa PVC: • PVC ngành xây dựng: -Sử dụng nhiều rộng rãi nhất, loại ống dẫn ph ụ ki ện chi ếm 1/3tổng sản l ượng PVC giới -Hiện có xu hướng làm đồ nội thất ván gỗ nh ựa, pvc froam picomat Các vật liệu đáp ứng tiêu chí vật li ệu xanh, tái s d ụng được, không m ối mọt, dể thi công, chống cháy, chịu nước,đồ bền t ốt có th ể s ơn ph ủ -Ngoài PVC dùng làm mương, máng thủy lợi, màng phục vụ nông nghiệp, hàng rào, mái che, profile, t ấm màng Ví d ụ toàn b ộ ph ần mái che phía (khoảng 60.000 m2), sân vận độ ng nướ c Pháp (sân Stade de France), v ới s ức ch ứa lên t ới 80.000 ng ười, đượ c ph ủ b ằng màng PVC • PVC k ỹ thu ật ện ện t ử: Chi ếm g ần 50% thị ph ần l ĩnh v ực s ản xu ất đồ ện Th ường dùng làm dây cáp ện M ột s ố l ĩnh v ực ph ổ b ến c ần dùng PVC: -Máy ều hòa không khí, máy gi ặt, máy l ạnh -D ụng c ụ gia đình -Máy tính, đĩ a m ềm cho máy vi tính, bàn phím -Cáp quang, decal ch ịu nhi ệt ứng d ụng đồ h ọa -D ụng c ụ đồ ện • PVC s ản xu ất ô tô, xe máy: • -S d ụng thay th ế m ột s ố kim lo ại v ật li ệu khác để ch ế t ạo b ộ ph ận s ườn xe, t ấm ch ắn gió, t ấm lót sàn, t ấm chén bùn nhi ều chi ti ết khác -Ưu ểm: + T ăng tu ổi th ọ c xe, s d ụng an toàn h ơn b ị n giao thông + Kh ối l ượng xe nh ẹ h ơn nên tiêu th ụ nguyên li ệu h ơn, gi ảm ô nhi ễm môi trường • PVC vi ệc ch ăm sóc b ảo v ệ s ức kh ỏe ng ười: -Ph ổ bi ến nghành y t ế: t g ăng tay y t ế đế n túi đự ng máu, t ống chuy ền dịch, truy ền máu ch ạy th ận nhân t ạo, b ơm kim tiêm, vab tim nhân t ạo đến r ất nhi ều d ụng c ụ y t ế khác Chúng đượ c s d ụng r ộng rãi, độ tin c ậy cao nh có tính ưu việt + Không màu su ốt, m ềm d ẻo, b ền ổn đị nh, d ễ thanh, ti ệt trùng + Chịu đượ c hóa hóa ch ất, không ph ản ứng hóa h ọc ti ếp xúc v ới nhi ều môi tr ường khác nhau, d ễ ch ế t ạo, có th ể tái sinh, giá r ẻ • Nh ững ứng d ụng khác: -Đồ ch tr ẻ em, dày dép, áo m ưa, túi sách, làm phao t ắm, rèm c ửa, thùng ch ứa hóa ch ất, l ưới đánh cá, tóc gi ả, bàn phím, uPVC đượ c làm c ửa s ổ, màng b ọc th ực ph ẩm -Các m ặt hàng tiêu dùng khác: ống d ẻo l ưới, ống t ải n ước, dùng làm d ụng c ụ phòng h ộ làm vi ệc môi tr ường nhi ễm x ạ: gi ầy, ủng, qu ần áo b ảo h ộ lao động, s ợi PVC làm v ải lát t ường cách nhi ệt, cách âm, t ạo s ợi qu ăn ph ồng làm lông thú nhân tạo B T quan v ề t clorin Định nghĩa: - T nh ững v ật li ệu polime hình s ợi dài m ảnh v ới độ b ền nh ất định Phân loại: M ột s ố lo ại t t h ợp th ường g ặp - T poliamit (có nhi ều nhóm amit –CO–NH–) - T polieste (có nhi ều nhóm este) - T vinylic (có nhi ều nhóm polivinyl) - Tơ Clorin (cho Cl2 tác d ụng v ới PVC) Tơ clorin [...]...B T ổng quan v ề t ơ clorin Định nghĩa: - T ơ là nh ững v ật li ệu polime hình s ợi dài và m ảnh v ới độ b ền nh ất định Phân loại: M ột s ố lo ại t ơ t ổng h ợp th ường g ặp - T ơ poliamit (có nhi ều nhóm amit –CO–NH–) - T ơ polieste (có nhi ều nhóm este) - T ơ vinylic (có nhi ều nhóm polivinyl) - Tơ Clorin (cho Cl2 tác d ụng v ới PVC) Tơ clorin ... –CO–NH–) - T polieste (có nhi ều nhóm este) - T vinylic (có nhi ều nhóm polivinyl) - Tơ Clorin (cho Cl2 tác d ụng v ới PVC) Tơ clorin ...A T quan v ề nh ựa polivinyl clorua (PVC) I Định nghĩa: - PVC có c ấu t ạo phân t m ạch th ẳng, r ất nhánh Kh ối l ượng phân tử Polyvinylclorua kĩ thuật từ 18.000 – 30.000 đơn... hu ỷ làs ự thay đổ i màu t tr ắng sang vàng sang nâu r ồi sang đen • Tính d ễ bị phân hu ỷ b ởi nhi ệt c PVC ph ụ thu ộc vào hàm l ượng t ạp ch ất l ẫn vào Do v ậy PVC nh ũ t ương b ền nhi ệt

Ngày đăng: 01/11/2015, 09:26

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w