tìm hiểu về polivinyl clorua (PVC) và tơ clorin

TRƯ Ờ NG Đ Ạ I HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM Bài Tiểu Luận Môn Hóa Polymer Giảng viên: Nguyễn Văn Sơn Đề tài: tìm hiểu Polivinyl Clorua (PVC) tơ clorin Thành Viên Nhóm: Mai Tiến Khang MSSV: 14000753 Trịnh Ngọc Toàn MSSV: 14000 A Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) I Định nghĩa: – PVC hợ p chất hoá học Cacbon, Hydro Clo – Hợ p phần PVC dẫn xuất từ nguyên liệu tự nhiên dầu khoáng muối – PVC phát lần năm 1835 phòng thí nghiệm Regnaut Sau 50 năm PVC mớ i sản xuất v ới   số lượ ng lớ n – PVC trùng hợ p từ monomer VinylClorua (VC) VC có công thức cấu tạo CH2=CH-Cl, tỷ trọng dVC = 0,9692 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy: Tnc = -1600C, nhiệt độ sôi: Ts = -19,30 VC nồng độ 4-27% tạo vớ i không khí moat hỗn hợp gây n ổ – VC sản xuất từ acetylen, etylen theo ph ươ ng trình sau: Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) • Khử hydro clo Dicloetan dung dịch rượ u kiềm • Clo hoá ethylene nhiệt độ cao • Hydro clo hoá Acetylene • Nhiệt phân Dicloethane Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) • Dicloetan là: ClCH2 – CH2Cl Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) • - PVC có cấu tạo phân tử mạch thẳng, rất ít nhánh. Khối lượng phân tử của  Polyvinylclorua kĩ thuật từ 18.000 – 30.000 đơn vị  • Cấu trúc PVC có dạng chủ yếu: Kết hợp đầu nối đuôi đầu nối đầu Trùng hợ p VC theo chế gốc tự kết hợp phân tử theo “đầu nối đuôi” thành mạch phát triển Trong mạch phân tử, nguyên tử Clo vị trí 1;3 • PVC polymer phân cực mạnh Ở trạng thái không kéo căng PVC hoàn toàn vô định hình, kéo căng thật mạnh mớ i có khả định hướ ng phần Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) •   Các tính chất lý nhựa polivinlyl clorua (PVC) II Cấu tạo phân tử PVC – Tuy nhiên cấu tạo không điều hoà mà có phân nhánh Sự phân nhánh phụ thuộc vào nhiệt độ trùng hợp Khi nhiệt độ trùng hợp vượ t 40 – 45 phân nhánh có khuynh hướ ng tăng Polymer mạch nhánh không nhữ ng có ảnh hưở ng đến tính chất hoá học mà làm thay đổi tính chất vật lý – Đặc tính cấu trúc đượ c thể qua độ kết tinh, mạch nhánh độ kết tinh Độ kết tinh định nhiệt độ chảy nhự a, nghĩa định nhiệt độ gia công Độ kết tinh tăng nhiệt độ mềm nhự a tăng nhiệt độ gia công cao Độ kết tinh tăng làm giảm tính tan Polymer dung môi Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) PVC là một loại nhựa không độc hại: – Vì PVC bao gồm Clo trong cấu trúc hoá học của nó, do đó có người cho  rằng PVC đe dọa cân bằng sinh thái cũng như khí Clo và các khí độc hại  khác như Flo hoá và hydrocacbon Clo hoá khác. Điều này hoàn toàn sai,  vì PVC là một nguyên liệu ở trạng thái rắn và các nguyên tử Clo của nó  được liên kết chặt chẽ cũng như được trung hoà về mặt hoá học, PVC  không phân huỷ sinh học, vi khuẩn không thể tấn công vào PVC và phá  vỡ cấu trúc của nó được  Khối lượng phân tử và độ phân bố khối lượng phân tử: ̶ − Các loại PVC thương mại có khối lượng phân tử trung bình Mw trong  khoảng  40.000 – 480.000 tương ứng với khối lượng trung bình số Mn  trong khoảng 20.000 – 91.500. Tỉ số Mw/Mn trong khoảng 2 – 5,25 Lựa chọn đúng giá trị K của PVC là một việc rất quan trọng trong việc gia  công PVC Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) Kích thướ c hình dáng hạt: – Các hạt Polymer huyền phù có dạng hình cầu lõm tâm gọi “Cenosphere” “Cenosphere” tập hợ p hạt sơ cấp tạo thành cấu trúc xốp giúp việc hấp thụ hoá dẻo xây nhanh chóng – Kích thướ c hạt thay đổi khoảng rộng – Các phần tử hạt PVC nhựa hoá (phá vỡ , nóng chảy, kết dính) thành cỡ mịn (0,1 micron) tác dụng nhiệt lực cắt Nhựa hoá không tốt ảnh hưở ng đến tính sản phẩm lực liên kết phần tử sơ cấp (1 micron) yếu hơ n lực liên kết phần tử mịn (0,1 micron) cực mịn (0,01 micron) – Phần tử sơ cấp (1 micron) đơn vị chảy PVC Cấu trúc xốp hình dáng hạt định khối lượ ng riêng gộp PVC, định thể tích mẻ gia công suất máy gia công Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) Khối lượng riêng gộp của PVC: – Khối lượng riêng gộp của PVC nhũ tương thấp khoảng 0,25 g/cm3. Các loại PVC nhũ  tương thương mại thường gặp có khối lượng gộp từ 0,4 – 0,55 g/cm3. PVC huyền phù  loại không xốp có khối lượng riêng gộp cao hơn (0,7g/cm3) trong khi loại PVC huyền phù  thông thường (loại để gia công) có khối lượng riêng gộp khoảng 0,4 – 0,5g/cm Độ tinh khiết: – Độ tinh khiết PVC ảnh hưở ng đến màu sắc, độ suốt tính ổn định nhiệt sản phẩm Các tạp chất thườ ng chất khơ i mào, chất ổn định huy ền phù, nhũ tươ ng lẫn trình Polymer hoá Polymer nhũ tươ ng thườ ng có tỉ lệ tạp chất cao hơ n Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) Tính chất vật lý: – Tính chất polymer phụ thuộc vào khối lượ ng phân tử trung bình Mw, nhiệt độ mềm, độ bền kéo, ứ ng suất định dãn, độ bền kéo đứt, độ bền xé, độ cứng độ bền nén compound PVC không hoá dẻo tăng theo khối lượ ng phân tử Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) III Các phươ ng pháp tổng hợ p PVC: Trên thị trườ ng có 400 loại nhựa PVC khác nhau, loại nhự a giống tính ch ất Có ph ươ ng pháp tổng hợ p PVC: – Trùng hợ p khối (PVC-M): phươ ng pháp trùng hợ p VC khối, phươ ng pháp sử dụng polymer thu dạng khối lớ n có trọng lượ ng không nên khó nghiền xử lý Mặt khác khó dẫn nhiệt ph ản ứng ra, làm phân hủy polymer tạo khí HCl polymer có màu Hạt có kích thướ c đồng khoảng 0,15mm, tinh khiết Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) •  – Trùng hợ p dung dịch: phươ ng pháp khác, trùng hợ p dung dịch tiến hành nhiệt độ thấp 35-450 Dung môi cho vào trướ c, VC lỏng cho vào sau, chất khở i đầu peroxyt benzoyl. Tuy nhiên phươ ng pháp dùng thực tế trình trùng hợ p lâu tốn nhiều dung môi Có thể dùng hai loại dung môi: • Dung môi không hòa tan polymer (rượ u), trườ ng hợp polymer tách dạng bột mịn • Dung môi hòa tan polymer va monomer (dicloetan, axeton…) Tách polymer cách dùng nướ c để kết tủa chưng cất Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) – Trùng hợ p nhũ tươ ng (PVC-E): chất khở i đầu tan nướ c phản ứ ng trùng hợ p xảy khu vực tiếp xúc VC H2O Polyme tạo trạng thái nhũ tươ ng nướ c, cần phải keo tụ cho nướ c bốc hơ i để tách polymer Sản phẩm thườ ng dạng latếch kích thướ c hạt polymer bé (0,06-0,25mm), độ cao, trộn lẫn tốt, dễ gia công – Ưu điểm đặc biệt phươ ng pháp có khả tiến hành trùng hợ p liên tục Nhờ khuấy polyme tách liên tục nên sản phẩm đồng Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) – Trùng hợ p huyền phù (PVC-S): để trùng hợ p huyền phù ta cho VC lỏng (dướ i áp suất) phân tán nướ c có keo a nướ c (gelatin rượ u PVR) chất kích động tan monomer Bằng cách chọn chất kích động hỗn hợ p hợ p chất kích động điều chỉnh vận tốc trùng hợ p nhiều trườ ng hợ p nâng cao độ chịu nhiệt ánh sáng polymer thu Polyme thu đượ c hơ n nhiều so vớ i polymer nhủ tươ ng, có cấu trúc chặc chẽ, hút dầu, kích thướ c hạt hình dạng bột khô phụ thuộc vào trình sấy Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) IV  Các ứng dụng của PVC: ứng dụng trong ngành xây dựng: • Sử dụng nhiều rộng rãi nhất, loại ống dẫn phụ kiện chiếm hơ n 1/3 tổng sản lượ ng PVC giớ i • Hiện có xu hướ ng làm đồ nội thất ván gỗ nhựa, pvc froam picomat Các vật liệu đáp ứng tiêu chí vật liệu xanh, tái sử dụng được, không mối mọt, dể thi công, chống cháy, chịu nướ c,đồ bền tốt sơ n phủ • Ngoài PVC dùng làm mươ ng, máng thủy lợi, màng phục vụ nông nghiệp, hàng rào, mái che, profile, màng Ví dụ toàn phần mái che phía (khoảng 60.000 m2), sân vận động nướ c Pháp (sân Stade de France), vớ i sức chứa lên tới 80.000 ngườ i, đượ c phủ màng PVC Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) PVC kỹ thuật điện điện tử: Chiếm gần 50% thị phần lĩnh vự c sản xuất đồ điện Thườ ng dùng làm dây cáp điện Một số lĩnh vự c phổ bến cần dùng PVC: – Máy điều hòa không khí, máy giặt, máy lạnh – Dụng cụ gia đình – Máy tính, đĩa mềm cho máy vi tính, bàn phím – Cáp quang, decal chịu nhiệt ứng dụng trong đồ họa – Dụng cụ đồ điện Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) PVC sản xuất ô tô, xe máy: – Sử dụng thay thế một số kim loại và vật liệu khác để chế tạo các bộ  phận sườn xe, tấm chắn gió, tấm lót sàn, tấm chén bùn và nhiều chi  tiết khác – Ưu điểm: • Tăng tuổi thọ xe, sử dụng an toàn hơ n bị nạ giao thông • Khối lượ ng xe nhẹ hơ n nên tiêu thụ nguyên liệu hơn, giảm ô nhiễm môi trườ ng Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) PVC việc chăm sóc bảo vệ sức khỏe người: – Phổ biến trong nghành y tế: từ găng tay y tế đến túi đựng máu, từ ống  chuyền dịch, truyền máu và chạy thận nhân tạo, bơm kim tiêm, vab  tim nhân tạo đến rất nhiều dụng cụ y tế khác nhau. Chúng được sử  dụng rộng rãi, độ tin cậy cao nhờ có những tính ưu việt • Không màu suốt, mềm dẻo, bền ổn định, dễ thanh, tiệt trùng • Chịu hóa hóa chất, không phản ứng hóa học tiếp xúc vớ i nhiều môi trườ ng khác nhau, dễ chế tạo, có th ể tái sinh, giá rẻ Tổng quan nhựa Polivinyl clorua (PVC) Những ứng dụng khác: – Đồ chơ i trẻ em, dày dép, áo mưa, túi sách, làm phao tắm, rèm cử a, thùng a hóa chất, lướ i đánh cá, tóc giả, bàn phím, uPVC làm cử a sổ, màng bọc thự c phẩm – Các mặt hàng tiêu dùng khác: ống dẻo lướ i, ống tải nướ c, dùng làm dụng cụ phòng hộ làm việc môi trườ ng nhiễm xạ: giầy, ủng, quần áo bảo hộ lao động, sợ i PVC làm vải lát tườ ng cách nhiệt, cách âm, tạo sợ i quăn phồng làm lông thú nhân tạo B Tổng quan về tơ Clorin Định Nghĩa : Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền  nhất định Tơ clorin rất bền về mặt hoá học, không cháy nhưng độ bền nhiệt không  cao Tổng quan về tơ Clorin Phân loại: Tổng quan về tơ Clorin Ứng dụng của tơ Clorin Tổng quan về tơ Clorin Điều Chế Tơ Clorin: – Từ PVC và Clorua: Cho  Polivinyl clorua (PVC) tác dụng với Clorua (Cl2) ngoài ánh  sáng ta được Tơ Clorin Tơ clorin Thank You [...]... nhân tạo B Tổng quan về tơ Clorin 1 Định Nghĩa : Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền  nhất định Tơ clorin rất bền về mặt hoá học, không cháy nhưng độ bền nhiệt không  cao Tổng quan về tơ Clorin 2 Phân loại: Tổng quan về tơ Clorin 3 Ứng dụng của tơ Clorin Tổng quan về tơ Clorin 4 Điều Chế Tơ Clorin: – Từ PVC và Clorua: Cho  Polivinyl clorua (PVC) tác dụng với Clorua (Cl2) ngoài ánh ... tốt và có thể sơ n phủ được • Ngoài ra PVC còn được dùng làm mươ ng, máng thủy lợi, màng phục vụ nông nghiệp, hàng rào, mái che, profile, tấm và màng Ví dụ toàn bộ phần mái che phía ngoài (khoảng 60.000 m2), của sân vận động nướ c Pháp (sân Stade de France), vớ i sức chứa lên tới 80.000 ngườ i, đượ c phủ bằng màng PVC Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC). .. H2SO4 (>90%) và HNO3 (>50%) ở nhiệt độ cao 600C Ở nhiệt độ lớ n hơ n 600C PVC bị phân huỷ bởi các acid mạnh Tổng quan về nhự a Polivinyl clorua (PVC) – PVC ít bị ảnh hưở ng của nhóm Halogen Riêng Br2 và F2 tác dụng vớ i PVC ngay ở nhiệt độ thườ ng – PVC tan trong các xêton, hydrocacbon clo hoá và ester Dễ tan nhất là trong các hỗn hợ p dung môi phân cự c và không phân cự c, ví dụ như Axeton, và Benzen... vớ i acid và kiềm ở nhiệt độ 200C 9 Tính chât về môi trườ ng: – Ảnh hưở ng của môi trườ ng phụ thuộc vào hàm lượ ng chất hoá dẻo trong hỗn hợ p Độ hấp thụ nướ c của PVC cứ ng nhỏ hơ n 1%, do đó PVC cứ ng được xem như không bị tác dụng của môi trườ ng như nướ c và các dung dịch loãng khác Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) – Có rất ít dung môi hữu cơ tác động lên PVC Cồn, acid h ữu cơ và hydro... sạch hơ n nhiều so vớ i polymer nhủ tươ ng, có cấu trúc chặc chẽ, ít hút dầu, kích thướ c hạt và hình dạng của bột khô phụ thuộc vào quá trình sấy Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) IV  Các ứng dụng của PVC: 1 ứng dụng trong ngành xây dựng: • Sử dụng nhiều và rộng rãi nhất, trong đó các loại ống dẫn và phụ kiện chiếm hơ n 1/3 tổng sản lượ ng PVC trên thế giớ i • Hiện nay có xu hướ ng làm đồ nội... đều nên khó nghiền và xử lý Mặt khác khó dẫn nhiệt ph ản ứng ra, do đó làm phân hủy polymer tạo ra khí HCl và polymer có màu Hạt có kích thướ c đồng nhất khoảng 0,15mm, rất tinh khiết Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) •  – Trùng hợ p dung dịch: cũng như các phươ ng pháp khác, trùng hợ p trong dung dịch tiến hành ở nhiệt độ thấp 35-450 Dung môi cho vào trướ c, VC lỏng cho vào sau, chất khở i... nhất Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) – Trùng hợ p huyền phù (PVC-S): để trùng hợ p huyền phù ta cho VC lỏng (dướ i áp suất) phân tán trong nướ c có keo ư a nướ c (gelatin và rượ u PVR) và chất kích động tan trong monomer Bằng cách chọn chất kích động hoặc hỗn hợ p hợ p chất kích động có thể điều chỉnh được vận tốc trùng hợ p và trong nhiều trườ ng hợ p nâng cao được độ chịu nhiệt và ánh sáng... tới 1% là do có sự  tương tác tốt giữa clay hữu cơ và nên PVC với các  nguyên tử H của nhóm OH trong clay hình thành liên kết hydro – Cl   H –  O-. Ngoài ra, có thể giả thuyết rằng có phản ứng ngưng tụ giữa các nguyên  tử Cl kém bền (dễ hoạt động hóa học) của PVC và các nguyên tử H nhóm  OH của clay để tạo thành cầu nối C – O – clay giữa PVC và clay Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) – Khi hàm lượ ng clay trong... Sử dụng thay thế một số kim loại và vật liệu khác để chế tạo các bộ  phận sườn xe, tấm chắn gió, tấm lót sàn, tấm chén bùn và nhiều chi  tiết khác – Ưu điểm: • Tăng tuổi thọ của xe, sử dụng an toàn hơ n khi bị ai nạ giao thông • Khối lượ ng xe nhẹ hơ n nên tiêu thụ ít nguyên liệu hơn, giảm ô nhiễm môi trườ ng Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) 4 PVC trong việc chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con người:...Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) 8 Tính chất hóa học: – PVC bắt đầu bị phân hủy ở nhiệt độ 130 – 1500C Nhi ệt độ th ủy tinh hoá khoảng 950C Tốc độ phản ứng phân huỷ tăng theo nhiệt độ, dấu hiệu của sự phân huỷ làsự thay đổi màu từ trắng sang vàng sang nâu rồi sang đen – Tính dễ bị phân huỷ bở i nhiệt của PVC phụ thuộc vào hàm l ượ ng tạp chất lẫn vào Do vậy PVC nhũ tươ ng kém ... Tổng quan về tơ Clorin Ứng dụng của tơ Clorin Tổng quan về tơ Clorin Điều Chế Tơ Clorin: – Từ PVC và Clorua: Cho  Polivinyl clorua (PVC) tác dụng với Clorua (Cl2) ngoài ánh  sáng ta được Tơ Clorin Tơ clorin. .. Tổng quan về tơ Clorin Định Nghĩa : Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền  nhất định Tơ clorin rất bền về mặt hoá học, không cháy nhưng độ bền nhiệt không  cao Tổng quan về tơ Clorin. .. Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC) •   Các tính chất lý nhựa polivinlyl clorua (PVC) II Cấu tạo phân tử PVC – Tuy nhiên cấu tạo không điều hoà mà có phân nhánh Sự phân nhánh phụ thuộc vào nhiệt