Polyvinyl Clorua là một vật liệu quan trọng, có tính ứng dụng cao trong cuộc sống. Hiện tại, đây là một trong những vật liệu quan trọng bậc nhất trong các ngành công nghiệp. Chính vì vậy, các đặc điểm, ứng dụng, tính chất của nó đều được nghiên cứu kỹ lưỡng. Trong bài viết này, hãy cùng Vietchem tìm hiểu về vật liệu Polyvinyl Clorua với những thông tin hữu ích nhé.

1. Polyvinyl chloride là gì?

1.1. Khái niệm

Vật liệu này còn có tên gọi khác là poly(vinyl chloride), tên thường dùng là PVC. Nó là một loại nhựa nhiệt dẻo có tính ứng dụng cao, được tạo ra thông qua phản ứng trùng hợp vinylclorua. Polyvinyl clorua (PVC) là một trong những vật liệu nhân tạo được tổng hợp sớm nhất, và có lịch sử phát triển lâu dài nhất trong công nghiệp.

Ảnh 1: PVC - vật liệu tổng hợp thông dụng trong cuộc sống

Trong thực tế, Polyvinyl chloride ở dạng bột với màu trắng hoặc vàng nhạt. Nó tồn tại ở 2 dạng là:

• Huyền phù: PVC.S – PVC Suspension có dạng hạt với kích thước lớn nằm trong khoảng từ 20 – 150 micron.
• Nhũ tương: PVC.E – PVC Emulsion ở dạng nhũ tương với độ mịn rất cao.

1.2. Poli vinyl clorua có công thức là

Công thức hoá học của hợp chất này là (-CH2-CHCl-)n. Về cấu tạo hoá học của nó, bạn có thể nhìn thấy trong hình ảnh sau:

Ảnh 2: Cấu tạo hóa học của PVC

2. Đặc tính, phân loại của Polyvinyl Clorua

2.1. Đặc tính của Polyvinyl Clorua là gì?

PVC là một vật liệu tổng hợp không độc. Một số sản phẩm làm từ PVC bị phản ánh là có độc tính, là do các chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất còn tồn dư, không được xử lý hiệu quả.

Trong đời sống PVC được ứng dụng rất đa dạng. Do nó có tính mềm dẻo cao, có thể dễ dàng điều chỉnh độ dẻo của vật liệu cho phù hợp với từng ứng dụng. Nhờ các hoá chất tạo dẻo đặc biệt, PVC có chất lượng gia công tốt, dễ gia công và dễ sử dụng.

Ảnh 3: PVC được ứng dụng trong sản xuất sàn nhựa

Nó được biết đến nhờ các tính chất sau:

• Độ bền cao
• Có khả năng chống va đập tốt
• Chống thấm nước
• Có thể chịu được những điều kiện thời tiết khắc nghiệt như mưa gió, ẩm thấp, nắng gắt kéo dài
• Có thể chống ăn mòn ngay cả trong điều kiện tiếp xúc với muối biển, kiềm, axit
• Chống cong vênh trong nhiều điều kiện khác nhau
• Bề mặt sản phẩm mịn màng, dễ điều chỉnh, chế tác và đáp ứng điều kiện thẩm mỹ
• Chi phí mua, lắp đặt và sử dụng phải chăng
• Có trọng lượng nhẹ (khoảng 1,25 đến 1,46 g/cm³) nên rất dễ vận chuyển, sử dụng trong nhiều công trình khác nhau mà không gây tác động lớn tới kiến trúc

2.2. Các loại nhựa Polyvinyl Clorua phổ biến

• Nhựa PVC cứng

Nhựa PVC cứng được điều chế với thành phần chủ yếu là bột PVC. Cùng với đó là các thành phần sau: Chất bôi trơn, Chất ổn định nhiệt, Các phụ gia, Hoá chất dẻo (dưới 5% thành phần)

Ảnh 4: PVC cứng có lượng chất làm dẻo thấp

Hỗn hợp này được trộn, làm nhuyễn sau đó cán và tạo hình. Nó thường được dùng để sản xuất các loại ống dẫn nước, ống bọc, ống dẫn khí hoặc xăng dầu với điều kiện nhiệt độ không quá 160 độ C.

• Nhựa PVC dẻo

Đây là loại nhựa PVC có độ dẻo, mềm được làm từ bột PVC với thành phần chất làm dẻo hơn 5%. Tuỳ độ mềm mong muốn mà lượng chất làm dẻo sẽ được điều chỉnh. PVC dẻo sẽ được dùng để gia công lớp phủ, các loại bột nhão, nhựa xốp, các loại màng mỏng, vải giả da…

3. Ứng dụng của Polyvinyl Clorua

Dưới đây, hãy cùng Vietchem tìm hiểu về những ứng dụng hàng đầu của Polyvinyl Clorua nhé.

3.1. Ứng dụng Polyvinyl Clorua trong xây dựng và các ngành công nghiệp

Nhờ độ linh hoạt và tính cứng, chắc nó được dùng rất nhiều trong xây dựng. Nổi bật có thể kể tới làm ống dẫn nước, bọc dây điện, chế tạo vỏ dây cáp, dây điện, bọc các kim loại dễ bị oxy hoá…

3.2. Polyvinyl Clorua và ứng dụng trong y tế

Ảnh 5: PVC được sử dụng rất nhiều trong các dụng cụ, sản phẩm của ngành y tế

Nhựa PVC sử dụng trong ngành y tế với nhiều ứng dụng khác nhau. Nổi bật như ống hô hấp, túi đựng máu, túi đựng dịch, thiết bị lọc máu… Từ đó, đảm bảo dễ dàng bảo quản các loại thuốc, hoá chất cũng như vận chuyển vật liệu mà không tốn nhiều chi phí.

3.3. Polyvinyl Clorua và ngành nội thất

Ảnh 6: Các sản phẩm nội thất làm từ PVC với mẫu mã sang trọng, đẹp

Những năm gần đây, các sản phẩm nội thất làm từ PVC đã trở nên phổ biến hơn. Như tủ bếp PVC, bàn học, giá sách, cửa, kệ tivi, vách ngăn, ốp tường, kệ trang trí… Không chỉ chống ẩm mốc, mối mọt, PVC còn ăn điểm nhờ độ an toàn, chi phí phải chăng và độ bền cao hơn nhiều.

3.4. Ứng dụng trong ngành dệt may và đóng gói

Với những ưu điểm về tính linh hoạt và độ dai dẻo, PVC còn là nguyên liệu hàng đầu để sản xuất các bao bì đóng gói. Trong ngành dệt may, PVC được dùng để làm các bộ trải giường, ga giường, thảm sàn mỏng có tính năng chống thấm.

4. Điều chế poli vinyl clorua

Bước 1: Metan được chuyển hóa sang etylen thông qua phản ứng dehydro halogen hóa. Phản ứng này xảy ra bằng cách loại bỏ đi một phần hydro từ metan tạo ra etylen

CH4 -> CH2=CH2 +H2

Bước 2: Etylen tiếp tục phản ứng với Clo để tạo ra vinyl clorua. Đây là phản ứng trùng hợp, 2 phân tử etylen kết hợp để tạo thành vinyl clorua

Ch2=Ch2 + Cl2 -> CH2=CHCl + HCl

Bước 3: Vinyl clorua sẽ được chuyển đổi thành Poli vinyl clorua (PVC) thông qua phản ứng trùng hợp. Các phân tử vinyl clorua kết hợp với nhau để tạo thành mạch dài của Poli vinyl clorua

nCH2=CHCl -> [-CH2-CHCl-]n

Quy trình này cho phép điều chế vinyl clorua từ metan thông qua các bước dehydro halogen hóa, trùng hợp và hóa polimer

Ảnh 7: Phương trình điều chế

Như vậy, Vietchem đã giúp bạn tìm hiểu về Polyvinyl Clorua và những đặc điểm, ứng dụng của nó. Hy vọng bạn thấy bài viết này hữu ích và có nhiều thông tin hấp dẫn.