tìm hiểu về polivinyl clorua (PVC) và tơ clorin

Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua PVC.I... Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua PVC.• Dicloetan là: ClCH2 – CH2Cl... PVC là một loại nhựa không độc hại: – Vì PVC bao gồm Clo trong cấu trú

Trang 2

A Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC).

I Đị nh ngh a: ĩ

– PVC là h p ch t hoá h c c a Cacbon, Hydro và Clo ợ ấ ọ ủ

– H p ph n PVC ợ ầ đượ c d n xu t t nguyên li u t nhiên nh ẫ ấ ừ ệ ự ư

d u khoáng và mu i ầ ố

– PVC đượ c phát hi n l n ệ ầ đầ u tiên n m 1835 trong phòng thí ă

nghi m c a Regnaut Sau 50 n m PVC m i ệ ủ ă ớ đượ c s n xu t v i ả ấ ớ

s l ố ượ ng l n ớ

– PVC đượ c trùng h p t monomer VinylClorua (VC) VC có ợ ừ

công th c c u t o CH2=CH-Cl, t tr ng dVC = 0,9692 g/cm3 ứ ấ ạ ỷ ọ

Nhi t ệ độ nóng ch y: Tnc = -1600C, nhi t ả ệ độ sôi: Ts = -19,30 VC

n ng 4-27% t o v i không khí moat h n h p gây n

– VC có th ể đượ c s n xu t t acetylen, etylen theo các ph ả ấ ừ ươ ng trình sau:

Trang 3

Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC).

• Kh hydro và clo c a Dicloetan b ng dung ử ủ ằ

d ch r ị ượ u ki m ề

• Clo hoá ethylene nhi t ở ệ độ cao

• Hydro và clo hoá Acetylene

• Nhi t phân Dicloethane ệ

Trang 4

Tổng quan về nhựa Polivinyl clorua (PVC).

• Dicloetan là: ClCH2 – CH2Cl

Trang 5

• - 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

• PVC là m t polymer phân c c m nh tr ng thái không kéo ộ ự ạ Ở ạ

c ng PVC hoàn toàn vô nh hình, ch khi nào kéo c ng th t ă đị ỉ ă ậ

m nh m i có kh n ng nh hạ ớ ả ă đị ướng m t ph nộ ầ

Trang 6

II Các tính ch t c lý c a nh a polivinlyl clorua (PVC) ấ ơ ủ ự

1 C u t o phân t PVC ấ ạ ử

– Tuy nhiên c u t o không i u hoà nh v y mà có s phân nhánh S ấ ạ đ ề ư ậ ự ự

phân nhánh ph thu c vào nhi t ụ ộ ệ độ trùng h p Khi nhi t ợ ệ độ trùng h p ợ

v ượ t quá 40 – 45 thì s phân nhánh có khuynh h ự ướ ng t ng Polymer ă

m ch nhánh không nh ng có nh h ạ ữ ả ưở ng đế n tính ch t hoá h c mà ấ ọ

còn làm thay đổ i tính ch t v t lý ấ ậ

– Đặ c tính c u trúc còn ấ đượ c th hi n qua ể ệ độ ế k t tinh, m ch càng nhánh ạ

thì độ ế k t tinh càng kém Độ ế k t tinh còn quy t nh nhi t ế đị ệ độ ch y c a ả ủ

nh a, ngh a là quy t nh nhi t ự ĩ ế đị ệ độ gia công Độ ế k t tinh càng t ng thì ă

nhi t ệ độ ề m m c a nh a t ng và do ó nhi t ủ ự ă đ ệ độ gia công s cao h n ẽ ơ

k t tinh t ng làm gi m tính tan c a Polymer trong dung môi

•

Trang 7

2 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

3 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

Trang 8

4 Kích th ướ c và hình dáng h t: ạ

– Các h t Polymer huy n phù có d ng hình c u lõm tâm g i là các ạ ề ạ ầ ở ọ

“Cenosphere” “Cenosphere” là t p h p các h t s c p t o thành c u trúc x p ậ ợ ạ ơ ấ ạ ấ ố

giúp vi c h p th hoá d o xây ra nhanh chóng ệ ấ ụ ẻ

– Kích thước h t thay ạ đổi trong kho ng r ngả ộ

h t quy t nh kh i l ạ ế đị ố ượ ng riêng g p c a PVC, do ó quy t nh th tích c a ộ ủ đ ế đị ể ủ

m t m gia công và n ng su t c a máy gia công ộ ẻ ă ấ ủ

Trang 9

5 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

6 Độ tinh khi t:ế

– Độ tinh khi t c a PVC nh h ế ủ ả ưở ng đế n màu s c, ắ độ trong su t và tính n nh ố ổ đị

nhi t c a s n ph m Các t p ch t th ệ ủ ả ẩ ạ ấ ườ ng là ch t kh i mào, ch t n nh huy n ấ ơ ấ ổ đị ề

phù, nh t ũ ươ ng còn l n trong quá trình Polymer hoá Polymer nh t ẫ ũ ươ ng th ườ ng

có t l t p ch t cao h n ỉ ệ ạ ấ ơ

Trang 10

7 Tính ch t v t lý:ấ ậ

– Tính ch t c a polymer luôn ph thu c vào kh i l ấ ủ ụ ộ ố ượ ng phân t trung bình Mw, ử

nhi t ệ độ ề m m, độ ề b n kéo, ng su t nh dãn, ứ ấ đị độ ề b n kéo khi đứ độ ề t, b n xé, độ

c ng và ứ độ ề b n nén c a compound PVC không hoá d o s t ng theo kh i l ủ ẻ ẽ ă ố ượ ng phân t ử

Trang 11

– Tính d b phân hu b i nhi t c a PVC ph thu c vào hàm l ễ ị ỷ ở ệ ủ ụ ộ ượ ng

t p ch t l n vào Do v y PVC nh t ạ ấ ẫ ậ ũ ươ ng kém b n nhi t h n PVC ề ệ ơ trùng h p kh i ợ ố

– PVC h u h t tr v i O2, O3 nh ng d b phân hu b i các ch t oxy ầ ế ơ ớ ư ễ ị ỷ ở ấ hoá m nh nh Permanganat ạ ư đậ đặ m c.

– PVC b n v i các oxit ki m tr H2SO4 (>90%) và HNO3 (>50%) ề ớ ề ừ ở nhi t ệ độ cao 600C nhi t Ở ệ độ ớ l n h n 600C PVC b phân hu b i ơ ị ỷ ở các acid m nh ạ

Trang 12

T ng quan v nh a Polivinyl clorua ổ ề ự

(PVC).

– PVC ít b nh hị ả ưởng c a nhóm Halogen Riêng Br2 và F2 tác ủ

d ng v i PVC ngay nhi t ụ ớ ở ệ độ ườ th ng

– PVC tan trong các xêton, hydrocacbon clo hoá và ester D tan ễ

nh t là trong các h n h p dung môi phân c c và không phân ấ ỗ ợ ự

c c, ví d nh Axeton, và Benzen Không tan trong monomer, ự ụ ư

rượu, nước, hidrocacbon no

– PVC b n v i acid và ki m nhi t ề ớ ề ở ệ độ 200C

9 Tính chât v môi tr ề ườ ng:

– Ảnh hưởng c a môi trủ ường ph thu c vào hàm lụ ộ ượng ch t hoá ấ

d o trong h n h p ẻ ỗ ợ Độ ấ h p th nụ ước c a PVC c ng nh h n ủ ứ ỏ ơ1%, do ó PVC c ng đ ứ được xem nh không b tác d ng c a môi ư ị ụ ủ

trường nh nư ước và các dung d ch loãng khác.ị

Trang 13

T ng quan v nh a Polivinyl clorua (PVC) ổ ề ự

– Có r t ít dung môi h u c tác ấ ữ ơ động lên PVC C n, acid h u c ồ ữ ơ

và hydro carbon m ch th ng không nh hạ ẳ ả ưởng lên PVC M t s ộ ố

dung môi t t c a PVC là diclorua elthlen, nitrobenzene, các ố ủ

acetone nh : cyclohexanone, tetra hydro furan.69ư

– Nói chung, h u h t các ch t hoá d o ầ ế ấ ẻ đều b trích ly b i dung môi ị ở

ti p xúc i u này ch ế Đ ề ỉ được gi m ả đến m c t i thi u b ng cách ứ ố ể ằ

ch n ch t hoá d o thích h p.ọ ấ ẻ ợ

Trang 14

T ng quan v nh a Polivinyl clorua ổ ề ự

– Tương t , ự độ ề b n kéo đứ ủt c a v t li u ậ ệ đạt giá tr l n nh t hàm ị ớ ấ ở

lượng clay 1% ( độ ề b n kéo đứ đạt t 27,95 Mpa, t ng 20,3% so v i ă ớ

h n h p PVC ban ỗ ợ đầu), ti p ó khi làm lế đ ượng clay l n h n 1%, ớ ơ độ

b n kéo ề đứ ủt c a v t li u compozit gi m (so v i giá tr c c ậ ệ ả ớ ị ự đại)

nh ng v n l n h n ư ẫ ớ ơ độ bên keo đứ ủt c a h n h p PVC ban ỗ ợ đầu

Trang 15

• Độ giãn dài khi đứ ủt c a v t li u t ng khi hàm lậ ệ ă ượng clay t ng và ă đạt

giá tr l n nh t 339,8% hàm lị ớ ấ ở ượng clay 1% (t ng 36% so v i h n ă ớ ỗ

h p PVC ban ợ đầu) Ti p ó ế đ độ giãn dài khi đứ ủt c a v t li u có xu ậ ệ

hướng gi m, th m chí nh h n m u PVC khi hàm lả ậ ỏ ơ ẫ ượng clay l n ớ

quá 1,5%

• Mô đun đàn hồi và độ bền kéo đứt của vật liệu tăng theo hàm lượng clay 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

Trang 16

– Khi hàm lượng clay trong h n h p PVC l n h n 1%, các h t ỗ ợ ớ ơ ạ

clay có kích thướ ớc l n h n (do s k t t c a các h t clay) làm ơ ự ế ụ ủ ạ

gián o n pha nên PVC, do ó làm gi m mô dun àn h i và đ ạ đ ả đ ồ độ

b n kéo ề đứ ủt c a v t li u.ậ ệ

– S t ng ự ă độ giãn dài khi d t c a v t li u khi hàm lứ ủ ậ ệ ượng clay t ng ă

t i 1% là do s phân b ớ ự ố đồng đề và s tự ương tác t t c a clay ố ủ

v i n n PVC Ti p ó ớ ề ế đ độ giãn dài khi d t c a v t li u gi m i ứ ủ ậ ệ ả đ

i u này có th do các nguyên t H OH c a các h t clay “d :

tương tác v i các nguyên t O nhóm C=O DOP (tớ ử ở ương tác hydro) làm gi m hi u qu hóa d o c a DOP, h n ch kh n ng ả ệ ả ẻ ủ ạ ế ả ă

trượ ủt c a các m ch PVC.ạ

Trang 17

III Các phương pháp t ng h p PVC:ổ ợ

Trên th trị ường hi n nay có ít nh t 400 lo i nh a PVC khác nhau, và ệ ấ ạ ự

không có 2 lo i nh a nào gi ng nhau v tính ch t Có 4 phạ ự ố ề ấ ương pháp

t ng h p PVC:ổ ợ

– Trùng h p kh i (PVC-M): là phợ ố ương pháp trùng h p VC trong ợ

kh i, cho ố đến nay thì phương pháp này ít được s d ng do ử ụ

polymer thu đượ ở ạc d ng m t kh i l n có tr ng lộ ố ớ ọ ượng không

u nên khó nghi n và x lý M t khác khó d n nhi t ph n ng

ra, do ó làm phân h y polymer t o ra khí HCl và polymer có đ ủ ạ

màu H t có kích thạ ướ đồc ng nh t kho ng 0,15mm, r t tinh ấ ả ấ

khi t.ế

Trang 18

– Trùng h p dung d ch: c ng nh các phợ ị ũ ư ương pháp khác, trùng

h p trong dung d ch ti n hành nhi t ợ ị ế ở ệ độ ấ th p 35-450 Dung môi cho vào trước, VC l ng cho vào sau, ch t kh i ỏ ấ ở đầu là peroxyt benzoyl. Tuy nhiên phương pháp này ít dùng trong th c t do ự ế

quá trình trùng h p lâu và t n nhi u dung môi Có th dùng hai ợ ố ề ể

Trang 19

– Trùng h p nh tợ ũ ương (PVC-E): ây ch t kh i ở đ ấ ở đầu tan trong

nước vì th ph n ng trùng h p x y ra khu v c ti p xúc gi a ế ả ứ ợ ả ở ự ế ữ

VC và H2O Polyme t o ra s tr ng thái nh tạ ẽ ở ạ ũ ương trong

nước, c n ph i keo t ho c cho nầ ả ụ ặ ước b c h i ố ơ để tách polymer

ra S n ph m thả ẩ ường d ng lat ch và kích thở ạ ế ước h t polymer ạ

r t bé (0,06-0,25mm), ấ độ trong cao, tr n l n t t, d gia côngộ ẫ ố ễ

– Ư đ ể đặu i m c bi t c a phệ ủ ương pháp này là có kh n ng ti n ả ă ế

hành trùng h p liên t c Nh khu y ợ ụ ờ ấ đều và polyme tách ra liên

t c nên s n ph m r t ụ ả ẩ ấ đồng nh tấ

Trang 20

trùng h p và trong nhi u tr ợ ề ườ ng h p nâng cao ợ đượ độ c

ch u nhi t và ánh sáng c a polymer thu ị ệ ủ đượ c Polyme thu

Trang 21

IV Các ứng dụng của PVC:

1 ứng dụng trong ngành xây dựng:

• S d ng nhi u và r ng rãi nh t, trong ó các lo i ng d n và ử ụ ề ộ ấ đ ạ ố ẫ

ph ki n chi m h n 1/3 t ng s n l ụ ệ ế ơ ổ ả ượ ng PVC trên th gi i ế ớ

• Hi n nay có xu hệ ướng làm đồ ộ n i th t b ng ván g nh a, pvc ấ ằ ỗ ự froam picomat Các v t li u áp ng ậ ệ đ ứ đượ c tiêu chí v t li u xanh, ậ ệ tái s d ng ử ụ đượ c, không m i m t, d thi công, ch ng cháy, ch u ố ọ ể ố ị

n ướ đồ ề ố c, b n t t và có th s n ph ể ơ ủ đượ c.

• Ngoài ra PVC còn đượ c dùng làm m ươ ng, máng th y l i, màng ph c ủ ợ ụ

v nông nghi p, hàng rào, mái che, profile, t m và màng Ví d toàn ụ ệ ấ ụ

b ph n mái che phía ngoài (kho ng 60.000 m2), c a sân v n ộ ầ ả ủ ậ độ ng

n ướ c Pháp (sân Stade de France), v i s c ch a lên t i 80.000 ng ớ ứ ứ ớ ườ i,

c ph b ng màng PVC.

đượ ủ ằ

Trang 22

Trang 23

2 PVC trong k thu t i n và i n t : ỹ ậ đ ệ đ ệ ử Chi m g n 50% th ph n ế ầ ị ầ ở

Trang 24

3 PVC trong s n xu t ô tô, xe máy: ả ấ

– 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

– Ư đ ểu i m:

• T ng tu i th c a xe, s d ng an toàn h n khi b ai n giao ă ổ ọ ủ ử ụ ơ ị ạ

thông

• Kh i lố ượng xe nh h n nên tiêu th ít nguyên li u h n, gi m ẹ ơ ụ ệ ơ ả

ô nhi m môi trễ ường

Trang 25

4 PVC trong vi c ch m sóc và b o v s c kh e con ng ệ ă ả ệ ứ ỏ ườ i:

– 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 trong su t, m m d o, b n và n nh, d thanh, ố ề ẻ ề ổ đị ễ

ti t trùng ệ

• Ch u ị được hóa hóa ch t, không ph n ng hóa h c khi ti p ấ ả ứ ọ ế

xúc v i nhi u môi trớ ề ường khác nhau, d ch t o, có th tái ễ ế ạ ể

sinh, giá rẻ

Trang 26

5 Những ứng dụng khác:

– Đồ ch i tr em, dày dép, áo m a, túi sách, làm phao t m, rèm ơ ẻ ư ắ

c a, thùng ch a hóa ch t, lử ứ ấ ướ đi ánh cá, tóc gi , bàn phím, ả

uPVC được làm c a s , màng b c th c ph mử ổ ọ ự ẩ– Các m t hàng tiêu dùng khác: ng d o lặ ố ẻ ướ ối, ng t i nả ước,

dùng làm d ng c phòng h khi làm vi c trong môi trụ ụ ộ ệ ường nhi m x : gi y, ng, qu n áo b o h lao ễ ạ ầ ủ ầ ả ộ động, s i PVC làm v i ợ ả

lát tường cách nhi t, cách âm, t o s i qu n ph ng làm lông ệ ạ ợ ă ồ

thú nhân t o.ạ

Trang 27

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

Trang 28

2 Phân loại:

Trang 29

3 Ứng dụng của tơ Clorin

Trang 30

4 Điều Chế Tơ Clorin:

– Từ PVC và Clorua:

Cho Polivinyl clorua (PVC) tác dụng với Clorua (Cl2) ngoài ánh sáng ta được Tơ Clorin.

T clorin ơ

Trang 31

Thank You

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	7,57 MB