Nhựa Pvc, upvc là gì? Thành phần và nguồn gốc của nhựa

Trong cuộc sống hiện nay thì việc sử dụng chất liệu nhựa là điều vô cùng phổ biến. Và trong ngành công nghiệp thì chất liệu nhựa này được ứng dụng nhiều. Vì giá thành của nó rẻ hơn so với những chất liệu khác. Tuy nhiên, khi nhắc đến nhựa Pvc, upvc thì nhiều người chưa hiểu rõ được thành phần của nó. Để giúp người đọc hiểu rõ hơn, thì chúng ta cùng nhau đi tìm hiểu ở bài viết dưới đây nhé!

Nhựa Pvc, uPvc là gì?

Nhựa Pvc, uPvc có tên tiếng anh đầy đủ là Polyvinyl Chloride. Đây là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinyl chloride. Là một loại nhựa được nghiên cứu và sử dụng sớm nhất trong các chất liệu nhựa như: PPR, PPH.

Là một loại nhựa mạnh, cứng và bền. Cũng là vật liệu xây dựng ít cần được bảo dưỡng. Và nó có thể chịu được nhiệt độ cao và tia cực tím do được kết hợp với chất ổn định. Nó có khả năng tránh bạc màu, bay màu do chất tạo màu để được hỗn hợp nhựa.

Loại này thì nó ổn định nhiệt, bôi trơn và các chất phụ gia không có hoặc là nó có hàm lượng chất hóa dẻo thấp.

Tuy nhiên, trên thực tế thì loại nhựa PVC thành các chủng loại khác nhau với thêm chữ cái đầu, đứng trước PVC. Và một số nhà sản xuất thì nó được đặt tên riêng.

→ Xem thêm: Van Bi Nhựa

Lịch sử phát triển nhựa PVC

Với việc sử dụng như hiện nay thì nó tạo ra được những sản phẩm nhựa với sự tiện lợi và hữu ích. Và để có thể được việc sử dụng chất nhựa phổ biến như thế này thì nó đã trải qua nhiều cán mốc lịch sử. Cụ thể như sau:

Năm 1835

Đây chính là dấu mốc đầu tiên cho sự phát triển của nhựa. Nó được phát hiện bởi nhà hóa học, nhà vật lý học người Pháp. Ông đã tổng hợp thành công VinyClorua (VC). Đây chính là loại nguyên liệu chính là để tạo nên Pvc.

Năm 1872

Loại nhựa Polyvinyl clorua (PVC) được phát hiện lần đầu tiên bởi Baumann. Khi ông phơi ống nghiệm chứa vinylclorua dưới ánh sáng của mặt trời. Và sản phẩm được tạo ra thì nó có dạng bột màu trắng và bản chất hóa học của nó chưa được xác định.

Năm 1912

Sau bốn mươi năm thì Pvc được công nhận bởi Iwan Ostromislensky, là một nhà hóa học hữu cơ người Nga tìm ra. Tuy nhiên, trên thực tế cùng năm đó thì Fritz Klatte (Đức), đã công bố một quy trình sản xuất Pvc. Này polyme mới này thì nó có tính ổn định kém, cứng và rất khó giá công. Vì vậy mà loại vật liệu này vẫn không được quan tâm và tính ứng dụng chưa được nhiều.

Năm 1926

Vào năm này thì tiến sĩ Waldo Semon người Mỹ. Ông đã tìm ra được phương pháp dẻo hóa Pvc. Và đây cũng là năm đột phá đầu tiên để có thể khắc phục được những nhược điểm trước  đó khi mà gia công. Sau đó, thì lần các nghiên cứu và sáng chế được chất ổn định cho Pvc cũng được công bố.

Năm 1933

Ở thời điểm này thì nhiều dạng Pvc, được tổng hợp ở Mỹ và Đức. Nhưng phải đến năm 1973 thì nhựa Pvc mới được sản xuất trên quy mô công nghiệp hoàn chỉnh tại 2 nước này.

Đặc điểm của nhựa Pvc

Với sự nghiên cứu và tính chất của nhựa uPVC nổi trội hơn so với chất liệu khác. Và loại nhựa này thì được chất độn tạo màu, có tác dụng kéo dài tuổi thọ, chống lão hóa. Nên nó có đặc điểm riêng lẻ như sau:

• Nhựa uPvc có khả năng kháng hóa học cao trong sự phạm vi nhiệt độ hoạt động và áp lực cho phép. Loại này có nhiệt độ tối đa trong phạm vi hoạt động cho phép hoạt động tới 60 độ C. Và nó tạo áp lực tối đa 450 psi. Nó có nghĩa là trong môi trường nhiệt độ dưới 60 độ C và áp lực dưới 450 psi. Và nhựa uPvc này thì nó có thể chống chịu được nhiều loại hóa chất khác nhau.
• Và loại nhựa này thì nó có khả năng chống chịu được sự khắc nghiệt của thời tiết. Và nó cũng không bị biến dạng trong điều kiện thời tiết bình thường. Loại nhựa này thì nó được định hình ở nhiệt độ cao.
• Loại nhựa này thì nó có khả năng chống được sự ăn mòn và oxi hóa tốt rất nhiều so với những kim loại khác.
• Với loại nhựa này thì nó không thể phân hủy sinh học được nhưng nó không thể phân hủy trong môi trường. Tuy nhiên, thì nó lại có thể tái chế để sử dụng lại được. Với nhựa này thì người dùng có thể chế được 7 lần và tổng tuổi thọ là 140 năm.

Nhựa Pvc có an toàn không?

Trước 1970, thì Pvc được sử dụng phổ biến vì nó dễ điều chế, giá thành rẻ và lại có độ bền cao. Nhưng đến 1970 thì người ta phát hiện ra trong loại nhựa này nó có chứa vinyl chloride có khả năng gây ung thư. Từ đó thì nhựa Pvc cũng hạn chế được sử dụng, nhất là trong những loại bào bì thực phẩm vì sức khỏe của con người.

Trong quá trình sản xuất thì nó tăng được độ dẻo dai cho Pvc, cũng để dễ gia công hơn, người ta thường sẽ để thêm 5 – 15% các chất phụ gia như MBS, EVA, ABS, CPE,… Đều là những chất phụ gia này nếu bị nhiễm vượt quá mức cho phép có thể gây phá hủy nội tiết tó, gây ra nhiều bệnh lý nguy hiểm.

Tính chất của nhựa Pvc.

Tính chất vật lý

Là loại nhựa Pvc, là một polymer vô định hình ở dạng bột màu trắng hay vàng nhạt. Nó có trọng lượng riêng là 1,4 và chỉ số khúc xạ của nó là 1,544. Và khả năng chịu nhiệt trong khoảng 80 độ C đến 1600 độ C. Lại nhựa này thì nó cũng lão hóa khá nhanh, dẫn đến giảm tính co giãn và tính chất cơ học.

Với tính chất điện của nhựa Pvc nó phụ thuộc vào quá trình hình thành:

• Hằng số điện môi tại 60Hz và 30 OC là 3,54
• Hằng số điện môi tại 1000Hz và 30 OC là 3,41
• Hệ số công suất tại thời điểm trên là 3,51% và 2,51%
• Cường độ điện môi của nó là: 1080 V/ml
• Điện trở công suất là 1015W

Với số liệu trên thì nó phụ thuộc với tính chất cách điện của nhựa Pvc khá tốt. Nhưng nó lại phụ thuộc vào có nhiệt độ và áp suất.

Tính chất hóa học

Ở tính chất hóa học thì nó có tính ổn định tốt trong điều kiện nhiệt độ thường. Đối với nhiệt độ tăng cao thì chất nhựa này thì nó có tính chất hoạt động hóa học. Và trong quá trình biến đổi hóa học thì các nguyên tử Clo sẽ tham gia phản ứng và kéo theo những nguyên tử Hidro ở bên cạnh Cacbon.

Với phản ứng chú ý nhất là sự Clo hóa cuối. Quá trình đó nó được thực hiện trong môi trường hữu cơ như CCI4 tại điều kiện nhiệt độ vừa phải dưới tác dụng của sự chiếu xạ tử ngoại. Nó có phản ứng cũng có thể được thực hiện trong phù dưới dạng nước và với sự cộng hợp tác nhân gây trương như clorofom và cacbon tetraclorua xúc tác bởi tia tử ngoại.

Và trong tính chất hóa học này thì nó có các phản ứng chính như sau:

• Phản ứng phân hủy
• Khử HCI
• Thế các nguyên tử Clo

Xem thêm: Mặt bích nhựa

Ưu và nhược điểm của nhựa Pvc

Ưu điểm

• Độ bền 

Với nhựa này thì nó chống mài mòn tốt và chịu được điều kiện khắc nghiệt nên là nó được sử dụng phổ biến để có thể chế tạo được thành những vật dụng ngoài trời. Và theo một nghiên cứu khoa học thì các nước ống ngầm nó đều được chế tạo từ loại nhựa này. Vì độ bền của nó không bị hư hại sau nhiều năm.

• Khả năng chống cháy tốt

Trong nhựa này thì nó chứa 57% clo có nguồn gốc từ muối thông thường nên nó có thể đốt cháy hàm lượng clo có trong Pvc cũng sẽ dập tắt ngọn lửa. Nhiệt độ cháy của Pvc cao đến 455 độ C, nhiệt độ giải phóng khi đốt cháy thấp hơn nhiều so với các loại nhựa như là PE, PP. Vì vậy mà chất liệu này nó có ít khả năng truyền lửa sang các vật liệu khác.

• Cách điện

Nhựa Pvc là loại nhựa chịu được cường độ điện lớn mà không bị phá vỡ cấu trúc. Nó còn kết hợp với khả năng chống cháy tốt. Nên nó trở thành một vật liệu ở trong sản xuất các loại cáp điện, hộp công tác,…

• Kháng hóa chất

Dù chất liệu nhựa này có thể hòa tan hoặc trương nở trong các hydrocarbon thơm, ketone và ete tuần hoàn. Nhưng nó lại rất khó hòa tan trong các chất hữu cơ khác. Và đồng hồ này thì nó cũng chống lại hầu hết các chất vô cơ.

Nhược điểm

• Mặc dù nó có khả năng chịu nhiệt tốt nhưng môi trường có nhiệt độ trên 120 độ C. Thì nhựa Pvc cũng dễ bắt lửa và có mùi hôi khó chịu. Khi con người hít phải với một lượng lớn thì sẽ dẫn đến tình trạng là bị ngộ độc.
• Và trong môi trường có nhiệt độ thấp, thì nhựa Pvc có độ bền không cao. Vì các phân tử bên trong mất liên kết.
• Khả năng chống bào mòn của nhựa Pvc khá yếu.

Ứng dụng của nhựa uPvc, Pvc

Sản xuất ống nhựa

Là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của chất liệu nhựa Pvc. Các sản phẩm ống nhựa được sản xuất từ chất liệu này thì nó đa dạng về mẫu mã, kiểu dáng và đa dạng kích thước.

Tuy nhiên về cơ bản thì việc sản xuất ống nhựa nó được chia làm 2 loại như:

• Ống nhựa cứng Pvc: loại ống nhựa không chứa chất dẻo, là loại nhựa nguyên bản của nhựa Pvc
• Ống nhựa mềm Pvc: loại này thì nó được thêm chất liệu phụ, để giúp tăng độ dẻo cho nhựa Pvc.

Sản xuất dây cáp điện và các phụ kiện cách điện

Cũng là một ứng dụng khá phổ biến của nhựa Pvc. Với các loại dây điện thì nó thường được sử dụng để tạo vỏ và vật liệu cách điện.

Và ứng dụng này thì chất nhựa nó được thêm phụ gia khác để tăng cường khả năng chống chịu với môi trường bên ngoài. Nó giúp tăng khả năng chống cháy và tăng khả năng chịu được nhiệt độ.

Sản xuất màng nhựa, tấm nhựa, quần áo

Chất liệu nhựa này thì nó được sản xuất các loại màng nhựa bao gồm màng nhựa cứng, màng bán cứng và màng nhựa mềm. Và với việc sản xuất màng nhựa, tấm nhựa hay bao bì nhựa nó tùy thuộc vào tỉ lệ trộn các chất khác vào nhựa. 

Người dùng có thể sử dụng các loại tấm bạt, bao bì, nhãn dán…Còn đối với quần áo thì nó được sử dụng để sản xuất: áo khoác, túi thể thao, tạp dề…

Sản xuất các loại van nhựa, phụ kiện nhựa trong công nghiệp

Là ứng dụng chất liệu nhựa Pvc để chế tạo các dòng van nhựa sử dụng trong dân dụng và công nghiệp hiện nay. Khi van được làm từ chất liệu khác có khả năng chịu được áp lực, có độ dẻo dai và dễ gia công. Và giá thành lại rẻ.

Khi van được làm chất liệu này có kích thước và khối lượng nhẹ hơn rất nhiều so với các dòng van khác. Nó được gia công lắp đặt vào hệ thống tương đối là dễ dàng. Và loại nhựa này thì nó không phản ứng với môi trường. Hoạt động tốt ở những nơi là môi trường hóa chất. Vì vậy, nó hoạt động tốt trong môi trường nước và môi trường hóa chất.

Ứng dụng cho y tế

Loại van này nó được ứng dụng trong y tế để sản xuất ra các loại hộp đựng và dây dẫn mềm Pvc. Các hộp đựng này thì nó có thể đựng màu. hộp chứa mẫu nước tiểu, mẫu máu…

Ngoài ra, nó còn được sử dụng để có thể sản xuất găng tay y tế được chế tạo từ chất liệu này.

Một số ứng dụng khác

Ngoài những ứng dụng trên thì nó còn được ứng dụng ở những lĩnh vực khác:

• Vật liệu xe ô tô: Phụ tùng thiết bị ô tô, vật liệu cách nhiệt ô tô, thảm da nhân tạo…
• Thực phẩm: sản xuất dụng cụ để đựng thức ăn, bao bì đóng gói
• Các thiết bị điện, đồ gia dụng: vỏ tủ lạnh, vỏ ghế nệm…

Trên đây là những thông tin tổng hợp về nhựa Pvc, uPvc là gì? Thành phần trong nhựa và tính ứng dụng của vật liệu trong đời sống. Có thể thấy rằng, đây là một vật liệu sản xuất được thiết bị được sử dụng phổ biến hiện nay. Và trong ngành thiết bị công nghiệp, trong đó có những thiết bị cụ thể như: van bi nhựa, van bướm nhựa,… Tuy nhiên, với loại nhựa có thêm chất phụ gia làm dẻo nên sẽ không thực sự an toàn cho sức khỏe con người. Nên ta tránh việc tiếp xúc trong một thời gian dài.

Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết. Chúc bạn có một ngày vui vẻ!