폴리 비닐 클로라이드 역사, 화학 구조, 특성 및 용도



그 폴리 염화 비닐 20 세기 초반에 저비용, 내구성, 내열성, 열 및 전기 절연 용량 등의 이유로 인해 산업적 용도가 개발되기 시작한 폴리머입니다. 이로 인해 수많은 응용 분야에서 금속을 대체 할 수있었습니다..

그 이름에서 알 수 있듯이 많은 염화 비닐 모노머가 반복되어 폴리머 사슬을 형성합니다. 염소 원자와 비닐은 폴리머에서 n 번 반복되므로 폴리 염화 비닐 (폴리 염화 비닐, PVC, 영문).

또한 성형 가능한 화합물이기 때문에 다양한 모양과 크기의 수많은 조각을 만드는 데 사용할 수 있습니다. PVC는 주로 산화 때문에 부식에 강합니다. 따라서 환경에 노출 될 위험이 없습니다..

부작용으로 PVC의 내구성은 문제의 원인이 될 수 있습니다. 폐기물의 축적은 수년 동안 행성에 영향을 준 환경 오염의 원인이 될 수 있기 때문입니다..

색인

  • 1 폴리 염화 비닐 (PVC)의 역사
  • 2 화학 구조
  • 3 속성
    • 3.1 화재를 늦출 수있는 능력
    • 3.2 내구성
    • 3.3 기계적 안정성
    • 3.4 가공성 및 성형 성
    • 3.5 화학 물질 및 오일에 대한 내성
  • 4 속성
    • 4.1 밀도
    • 4.2 융점
    • 4.3 흡수율
  • 5 용도
  • 6 참고 문헌

폴리 염화 비닐 (PVC)의 역사

1838 년 프랑스의 물리학 자이자 화학자 인 Henry V. Regnault는 폴리 염화 비닐을 발견했습니다. 나중에 (1872) 독일어 과학자 오이겐 바우만 햇빛에 염화 비닐과 병을 선물하고 흰색 고체 물질의 모양을 관찰 : 폴리 염화 비닐했다.

20 세기 초 러시아 과학자 이반 Ostromislansky과 독일 과학자 프랭크 Klatte 독일 화학 회사 Griesheim의-ELEKTRON에서, 폴리 염화 비닐에 대한 상용 응용 프로그램을 찾기 위해 노력했다. 때로는 고분자가 단단하고 다른 경우에는 깨지기 쉽기 때문에 그들은 좌절감을 나타 냈습니다..

1926 년 오하이오 주 애 크론에 소재한 B. F. Goodrich Company에서 근무한 과학자 Waldo Semon은 유연한 플라스틱으로 방수되고 내화성이며 금속에 결합 할 수있었습니다. 이것은 회사가 추구 한 목표 였고 폴리 염화 비닐의 첫 번째 산업 용도로 사용되었습니다.

전함의 배선 코팅에 사용 되었기 때문에 2 차 세계 대전 중에 폴리머의 제조가 강화되었습니다..

화학 구조

폴리 염화 비닐의 고분자 사슬은 위 이미지에 설명되어 있습니다. 흑색 구체는 탄소 원자에 해당하고 흰색 구체는 수소 원자에 해당하고 녹색 구체는 염소 원자에 해당합니다..

이 관점에서 체인은 두 개의 표면을 가지고 있습니다. 하나는 염소이고 다른 하나는 수소입니다. 3 차원 배열은 염화 비닐 모노머와 다른 모노머와 결합을 형성하여 체인을 만드는 방식으로 가장 쉽게 시각화됩니다.

여기서 문자열은 n 개의 단위로 구성되며 괄호로 묶여 있습니다. Cl 원자는 평면 (검은 쐐기)을 가리키고 있지만, 녹색 구체와 같이 그 뒤를 가리킬 수도 있습니다. H 원자는 아래 방향으로 향하게되고, 동일한 방식으로 중합체 구조로 확인 될 수있다.

사슬에는 단순한 링크 만 있지만, 이들은 Cl 원자의 입체적 (공간적) 장애 때문에 자유롭게 회전 할 수 없습니다.. 

왜? 그들은 매우 부피가 크고 다른 방향으로 회전 할 수있는 충분한 공간이 없기 때문입니다. 그들이한다면, 그들은 인접한 H 원자들과 "충돌"할 것이다..

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화재를 늦출 수있는 능력

이 특성은 염소의 존재 때문입니다. PVC의 발화 온도는 455 ° C이므로 화재 발생 및 연소 위험이 적습니다..

또한, PVC가 가장 많이 사용되는 플라스틱 재료 인 폴리스티렌과 폴리에틸렌으로 제조 될 때 PVC가 방출하는 열은 적습니다..

내구성

정상적인 조건에서, 제품의 내구성에 가장 영향을 미치는 요소는 산화에 대한 저항력입니다.

PVC는 쇠사슬의 탄소에 염소 원자가 붙어있어 탄소와 수소 원자가 구조에있는 플라스틱보다 산화에 내성을 갖습니다..

Japan PVC Pipe & Fitting Association이 수행 한 35 년간 묻혀 있던 PVC 파이프의 검사 결과,이 제품에 아무런 악화가 없었습니다. 그것의 힘조차 새로운 PVC 관에 대등하다.

기계적 안정성

PVC는 화학적으로 안정한 물질로 분자 구조 및 기계적 저항성의 변화가 거의 없습니다..

긴 체인 점탄성 물질로 외부 힘이 지속적으로 가해져 변형되기 쉽습니다. 그러나 분자 운동성에 한계가 있기 때문에 변형이 적다..

가공 및 성형 성

열가소성 재료의 가공은 용융되거나 녹을 때 점도에 따라 달라집니다. 이 조건에서 PVC의 점도는 높고, 온도에 거의 영향을받지 않으며 안정적입니다. 이러한 이유로 PVC는 크기가 크고 다양한 형태의 제품을 생산할 수 있습니다.

화학 물질 및 오일에 대한 내성

PVC는 산, 알칼리 및 거의 모든 무기 화합물에 내성입니다. PVC는 방향족 탄화수소, 케톤 및 고리 형 에테르로 변형되거나 용해되지만 지방족 탄화수소 및 할로겐화 탄화수소와 같은 다른 유기 용제에 내성이 있습니다. 또한, 기름과 지방에 대한 저항성이 좋다..

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밀도

1.38 g / cm3

융점

100 ºC ~ 260 ºC.

흡수율

24 시간 후 0 %

화학적 조성으로 인해 PVC는 제조 과정에서 화합물 번호와 혼합 될 수 있습니다.

그런 다음이 단계에서 사용되는 가소제와 첨가제를 다양 화함으로써 다양한 종류의 PVC를 유연성, 탄성, 충격에 대한 저항성 및 세균 증식 방지와 같은 다양한 특성으로 얻을 수 있습니다..

용도

PVC는 건설, 의료, 전자, 자동차, 파이프, 코팅, 혈액 백, 플라스틱 탐침, 케이블 단열재 등에 사용되는 경제적이고 다양한 재료입니다..

강도, 내 산화성, 습기 및 마모로 인해 건축의 여러 측면에서 사용됩니다. PVC는 외장, 창틀, 천장 및 담장 프레임에 이상적입니다..

이 재료는 부식이 일어나지 않으며 파열 율은 용융 금속 시스템에 의해 나타나는 것의 단지 1 %이기 때문에 파이프 건설에 특별한 유용성이 있습니다..

온도와 습도의 변화를 지원하여 코팅을 구성하는 배선에 사용할 수 있습니다..

PVC는 당의정, 캡슐 및 의료용 기타 요소와 같은 다른 제품의 포장에 사용됩니다. 또한 혈액 은행 가방은 투명한 PVC로 제작됩니다..

PVC는 저렴하고 내구성이 있으며 방수 기능이 있기 때문에 비옷, 부츠 및 욕실 커튼에 이상적입니다..

참고 문헌

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  2. 브리태니커 백과 사전 편집자. (2018). 폴리 비닐 클로라이드. 2018 년 5 월 1 일에 검색 한 사람 : britannica.com
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  8. 폴 고 엣트 (2018). 플라스틱 튜브 [그림] 2018 년 5 월 1 일에 검색 한 사람 : commons.wikimedia.org