POLYVINY CLORUA (nhựa PVC) VÀ ỨNG DỤNG

POLYVINY CLORUA

(Nhựa PVC)


NỘI DUNG
1, Công thức cấu tạo
2, Phân loại
3, Tính chất
3.1, Tính chất vật lý
3.2, Tính chất hóa học
4, Ứng dụng
5, Điều chế


1, Công thức cấu tạo.


2, Phân loại:
 PVC cứng :
- PVC cứng là PVC có thành phần chủ yếu là bột PVC, chất ổn định, chất bôi trơn, chất
phụ gia…(không có chất hóa dẻo). Hỗn hợp của chúng được trộn trong máy trộn, sau
đó được làm nhuyễn trong máy đùn, máy cán, ở nhiệt độ 160 – 180 oC.
- PVC cũng được dùng làm ống dẫn nước, xăng dầu và khí ở nhiệt độ không quá 60 oC,
các thiết bị thông gió, dùng bọc các kim loại làm việc trong môi trường ăn mòn.

 PVC xốp:
- Dùng làm vật liệu thay thế gỗ.


3, Tính chất.

3.1, Tính chất vật lý.

 PVC là một polyme vô định hình, ở dạng bột có màu trắng đục, tỉ trọng 1,4
1,45 g/cm3 với chỉ số khúc xạ 1,544, tồn tại ở 2 dạng huyền phù và nhũ
tương.
- PVC là nhựa nhiệt dẻo có tc = 80oC kém bền nhiệt, kém đồng đều về trọng
lượng phân tử, độ trùng hợp có thể từ 100 2000.Để có vật liệu bền và co
giãn thì 70% các phần tử Polyme phải có độ trùng hợp 1000 trở lên.


- PVC bị lão hóa nhanh chóng, do đó làm giảm tính co giãn và tính
chất cơ học.
- Tính chất cách điện của PVC khá tốt. Tuy nhiên còn tùy thuộc
nhiều vào nhiệt độ áp suất.
- PVC không độc, nó chỉ độc bởi phụ gia, chịu va đập kém.


3.2, Tính chất hóa học.
- Ở nhiệt độ thường PVC có tính ổn định hóa học tốt, khi
nhiệt độ tăng PVC không giữ được tính ổn định hóa học, và trong
quá trình biến đổi hóa học đều có nguyên tử Cl tham gia phản
ứng và thường kéo theo cả nguyên tử Hydro ở C bên cạnh.


- Phản ứng quan trọng nhất của PVC là phản ứng Clo hóa, quá trình
này có thể thực hiện trong môi trường hữu cơ như CCl4 tại nhiệt
độ vừa phải dưới tác dụng của tia tử ngoại phản ứng cũng có thể
thực hiện trong huyền phù với môi trường phân tán là dạng nước.

+ Phản ứng khử HCl…
Cho dung dịch PVC trong Tetsu hydrophusan tác dụng với kiềm tạo thành
Polyen: -CHCH-CHCH.
+ Phản ứng phân hủy nhiệt.
Khi đun nóng PVC, HCl được tách ra và xuất hiện nối đôi.


+ Những chất hóa dẻo:

 Chất Phtalat chiếm 75 lượng chất dẻo, đó là các hợp chất như
DIOP, DEHP, DOP và este phatlat của C7 Cyclo – alcohol.

 Ngoài ra còn sử dụng các loại ditridecylphtalat.
 Este của axit vô cơ lauratphotpho, ankylphotpho, và
aryankylphotpho.


 Các chất selacate như dibutylseclacate và dioctyl sebacate được
sủ dụng ở những nơi có nhiệt độ thấp.

 Este dựa trên Trimellitic anhydrit như trimellitales là chất hóa
dẻo thông dụng có thể sử dụng ở nơi có nhiệt độ cao, bền nước.


4, Ứng dụng.

Do nhựa PVC có nhiều tính chất quý giá như ổn định
hóa học ở nhiệt độ thường, bền thời tiết, cách điện, bền
oxy hóa dễ gia công, giá thành thấp nên được sử dụng
rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

- Các sản phẩm dân dụng được sản xuất từ PVC như thép nhựa, quần áo đi
mưa, vải giả da, thảm trải sàn nhà, vải tráng nhựa, đồ chơi trẻ em.


- ứng dụng trong xây dựng, cấp thoát nước: Ống cấp thoát nước,
khung cửa ra vào, cửa sổ, mái nhà, trần tường, ống bảo vệ cáp
thông tin và cáp quang.


- Ứng dụng trong giao thông vận tải: Thảm dải sàn, trần vách
ngăn và khung cửa sổ.


- Ngoài ra người ta còn dùng PVC cứng và xốp có thể dùng làm
vật liệu thay thế gỗ.


5, Điều chế.
PVC được điều chế từ 4 phương pháp:

 Phương pháp trùng hợp khối.
 Phương pháp trùng hợp dung dịch.
 Phương pháp trùng hợp nhũ tương.
 Phương pháp trùng hợp huyền phù.
Mỗi phương pháp đều có đậc điểm riêng nhưng có nét chung là khối
lượng phân tử của PVC được xác định chủ yếu bởi nhiệt độ của quá trình
trùng hợp (khoảng 50 – 70oC).

5.1, Phương pháp trùng hợp khối.

 Đây là phương pháp đơn giản tuy nhiên ít sử dụng do Polyme tạo thành ở dạng khối
khó gia công.

 Hệ phản ứng.
 Monome và chất khơi mào.
 Nếu không có chất khơi mào dùng để bức xạ năng lượng cao thay cho chất khơi mào,
do đó sản phẩm có độ tinh khiết cao, không cần qua công đoạn sửa và sấy, dây
chuyền sản xuất đơn giản.

 Giai đoạn đầu được tiến hành đến mức độ chuyển hóa 15% , sản phẩm thu được ở
trạng thái lỏng.

 Giai đoạn sau được tiến hành đến mức độ chuyển hóa 80 – 85%. Sản phẩm thu được ở
dạng bột.


5.2, Phương pháp trùng hợp dung dịch.

 Dung môi có thể hòa tan Polyme.
 Nếu dung dịch không hòa tan Polyme như rượu thì Polyme tách ra ở dạng bột.
 Nếu dung môi hòa tan Polyme, ví dụ như dicloetan benzen clobenzen Polyme ở dạng
dung dịch, sau đó kết tủa hoặc chưng cất để tách dung môi.

 Thời gian trùng hợp tương đối dài, dung môi tiêu tốn nhiều với độ tinh khiết cao. Vì vậy
trong thực thế ít được sử dụng, thường dùng trong phong thí nghiệm để nghiên cứu
những quy luật phản ứng do vận tốc trùng hợp không lớn lắm.

5.3, phương pháp trùng hợp nhũ tương.
- Hệ phản ứng: Monome, chất khơi mào, dung môi, chất nhũ hóa, dung dịch
muối đệm.
- Do khả năng hòa tan trong nước kém (0,009% tại 20o) nên Vynylclorua có
thể tham gia phản ứng trùng nhũ tương.
- do chất khơi mào tan trong nước, phản ứng trùng hợp xảy ra bên trong các
mixel. Polyme tạo thành ở nhũ tương trong nước.


- Để ổn định và để monome phân tán tốt trong nước cần bổ sung chất nhũ hóa.
- Chất nhũ hóa thường dùng là ankyl sunphonat bậc hai hoặc muối kim loại kiềm với axit
béo (xà phòng). Chất nhũ hóa có 1 phần ưa nước và 1 phần kị nước.
Khi nồng độ chất nhũ hóa vượt nồng độ tới hạn, các phân tử nhũ hóa tập hợp từ
50 – 100 phân tử để tạo thành các mixel.
- Với hệ thống chất khơi mào oxi hóa khử có thể thực hiện phản ứng nhanh hơn tại nhiệt
độ thấp khoảng 20oC.
- Sản phẩm tạo tành ở dạng latex với kích thước hạt rất bé 0,01 – 1.10 -6 m, có khooia
lượng phân tử lớn, độ đồng đều cao, tuy nhiên có nhược điểm là dễ bị nhiễm bẩn bởi
chất nhũ hóa.


5.4, Phương pháp trùng hợp huyền phù.
- Hệ phản ứng bao gồm monome, chất khơi mào, dung môi, chất ổn định. Phương pháp
này nói chung dễ điều khiển.
- Do chất khơi mào tan trong monome nên quá trình kích động và trùng hợp xảy ra
trong các hạt monome huyền phù lơ lửng trong môi trường nước.
- Nhờ sự khuấy trộn mạnh mẽ, monome không tan trong nước được phân bố trong môi
trường nước thành các hạt nhỏ có kích thước 0,01 – 0,03mm.
- Sản phẩm Polyme tạo thành ở dạng huyền phù trong nước dễ keo tụ tạo thành dạng

bột, kích thước 0,01 – 0,03mm.


- Cùng với sự tiến triển của quá trình trùng hợp, độ nhớt bên trong các giọt
tăng lên, nên phân chia nhỏ các hạt keo tụ rất khó. Để tránh các hiện
tượng này cần bổ sung các chất ổn định như gelatin, PVC.

 Quá trình phản ứng xảy ra trong thời gian dài (18 – 22h), nhiệt độ phản
ứng 80oC và được duy trì trong suốt giai đoạn phản ứng đến khi áp suất
bắt đầu giảm do monome đã tham gia phản ứng.
- Để nâng cao tính ổn định nhiệt của Polyme không dùng nhiều chất khởi đầu
và không tăng nhiệt độ cao quá.


Cảm ơn cô và các bạn đã
lắng nghe

chú ý