Polivinilhlorīds, bez plastifikatoriem (PVC-U)

Vispārīga informācija

Polivinilhlorīds, plašāk pazīstams ar saīsinājumu PVC, ir viens no vissvarīgākajiem un vecākajiem masveidā ražotajiem polimēriem. PVC patēriņu pasaulē pārsniedz tikai PE un PP. PVC pirmo reizi tika iegūts 19. gs. vidū. Tomēr pirmo rūpniecisko iegūšanas procesu patentēja 1913. gadā. Mūsdienās daudzi rūpnieciskie projekti nevarētu tikt īstenoti bez PVC. Arī mājsaimniecībās PVC ir kļuvis neaizstājams.

PVC ir polimērs, kura sastāvā apm. 56% ir hlors. Tikai pievienojot papildvielas, šo materiālu var apstrādāt un lietot. Papildvielas nodrošina lielu daļu no materiālam raksturīgajām īpašībām, tādējādi tas var tikt lietots plānotajos projektos. Eksistē divas PVC klases. Mīkstais PVC (PVC-P), kas tiek ražots tam pievienojot plastifikatorus (piem., ftalātu). Cietais PVC (PVC-U), kurā nav plastifikatoru, tiek izmantots cauruļvadu sistēmu ražošanā.

PVC-U ir amorfs termoplastikāts. Presformā izlietā PVC-U īpašības ir būtiski atkarīgas no sastāvdaļu ķīmiskā salikuma, gan arī no ražošanas procesa kā tāda. GF jau 40 gadus eksperimentē un uzlabo savu PVC-U formulu, tādēļ GF ir kļuvis par etalonu PVC-U cauruļvadu sistēmu ražošanā.

GF PVC-U priekšrocības:

• universāli pielietojams
• ļoti laba ķīmiskā un pretkorozijas izturība
• fizioloģiski nekaitīgs, tādēļ piemērojams saskarē ar pārtiku
• neietekmē dzeramā ūdens kvalitāti
• bioloģiski inerts; neveicina mikrobioloģisko augšanu
• augsta stiepes izturība ar labu triecienizturību
• pašnodziestošs
• drošs savienojums, lietojot Tangit^© un Dytex^© līmes
• niecīgi berzes zudumi, pateicoties gludajai virsmai
• otrreiz pārstrādājams

Mehāniskās īpašības

Pateicoties ciešajai sasaistei starp polimēru ķēdes hlora atomiem, PVC-U uzrāda augstu stiepes izturību un cietību. Tajā pašā laikā GF pievienoto strukturālo sastāvdaļu elasticitāte ir ļoti laba, šī īpašība tiek regulāri pārbaudīta kvalitātes kontroles testos.

Iekšējā spiediena izturība ilgtermiņā tiek raksturota ar hidrostatiskās stiprības līkni atbilstoši EN ISO 15493 vai DIN 8061 standartiem. Pielietojuma robežas, kas redzamas PVC-U Spiediena-Temperatūras grafikā var nobīdīties no šīm līknēm.

Izturība dinamiskās slodzes laikā atbilst visaugstākajām kvalitātes prasībām un tiek testēta regulāri.

Ķīmiskās īpašības

PVC-U teicamā ķīmiskā pretestība attiecas arī uz vielām ar augstu koncentrāciju. Noturība pret vairumu neorganisko skābju, bāzu un sāls savienojumu, kā arī nātrija hipohlorīdu ir ļoti laba. Tāpat ir laba izturība pret alifātiskajiem ogļūdeņražiem un vienkāršo hloru. Vispārīgi PVC-U ir mazāk noturīgs pret aromātiskajiem un hlorētajiem šķīdinātājiem, esteriem un ketoniem. Tāpat nav ieteicams to lietot pie gāzēm. Ja tiek apsvērta eļļu, laku vai tauku lietošana, ieteicams veikt iepriekšēju materiālu saderības pētījumu. Lai iegūtu detalizētāku informāciju, griezieties pie Jūsu GF partnera.

Šīs īpašības attiecināmas arī uz līmētajiem savienojumiem, kas parasti tiek veidoti, uzklājot spēcīgi šķīdinošu, poras aizpildošu šķīdinātu cementu (līmi) uz PVC-U.

PVC-U ir ļoti noturīgs pret laika apstākļu ietekmi.  Ilglaicīga tiešas saules gaismas iedarbība, kā arī lietus un vēja ietekme ir neliela. Neskatoties uz savu labo noturību pret laika apstākļiem, ultravioleto staru ietekmē PVC-U zaudē daļu no savas triecienizturības. Tādēļ dažos gadījumos būtu vēlams pasargāt materiālu no tiešas saules gaismas iedarbības.

Termiskās īpašības

PVC-U lieliski darbojas temperatūru diapazonā no 0°C līdz 60°C. Pie zemākām temperatūrām būtiski samazinās materiāla triecienizturība. Stiepes izturība un cietība samazinās temperatūrai paaugstinoties. Lūdzu, apskatiet Spiediena-Temperatūras diagrammu, jo īpaši, lai noteiktu maksimālo darba temperatūru. Ņemot vērā, ka materiāls, no kuriem ražo veidgabalus un vārstus, kļūst mīksts no 76°C, materiāla pielietojumam jābūt līdz 60°C.

PVC-U termiskās izplešanās koeficients 0,07...0,08 mm/m K ir būtiski lielāks nekā metāliem. No visiem GF materiāliem, kas paredzēti rūpnieciskajām cauruļvadu sistēmām, PVC-U uzrāda vienu no zemākajiem izplešanās koeficientiem.

Līdzīgi kā visi polimēri, PVC-U ir labs siltuma izolators. PVC-U siltuma vadītspēja ir ļoti zema, tikai  0,15 W/m K. Piemēram, tērauda siltuma vadītspēja ir 250 W/m K.

Degšanas īpašības

PVC-U augstais hlora saturs atstāj ietekmi uz materiāla degšanas īpašībām. Pašuzliesmošanās no augstas temperatūras notiek tikai pie 450°C. PVC-U deg, ja tam ir kontakts ar atklātu liesmu, taču tas uzreiz nodziest, ja liesma tiek noņemta.

Skābekļa indekss ir 42%. (Materiāli, kas deg ar mazāk nekā 21% skābekļa saturu gaisā, tiek uzskatīti par uzliesmojošiem).

Tādējādi PVC-U tiek iedalīts V0 klasē, atbilstoši UL94, un B1 celtniecības materiālu klasē (grūti aizdedzināmi), atbilstoši DIN 4102-1.

Ņemot vērā, ka PVC degšanas rezultātā rodas hlorūdeņradis, kas savienojumā ar ūdeni veido korozīvu skābi, pēc uguns nekavējoties jānotīra vietas, kas ir jūtīgas pret koroziju. Briesmas personālam HCl dēļ ir minimālas. Attiecībā uz ugunsdzēšanas līdzekli ierobežojumu nav.

Elektriskās īpašības

PVC-U, gluži tāpat kā visi nemodificētie termoplastikāti, nevada strāvu. Tas nozīmē, ka nenotiek nekāda elektroķīmiska korozija. No otras puses, šīs strāvu nevadošās īpašības jāņem vērā, plānojot sistēmu, jo cauruļvados var notikt elektrostatiskā uzlādēšanās. Jo īpaši tas jāņem vērā vietās, kur ir uzliesmojošas gāzes. Eksistē vairākas metodes, kā izvairīties no elektrostatiskas uzlādes veidošanās uz polimēru cauruļvadu sistēmas. Lūdzu, vērsieties pie Jūsu GF partnera, lai iegūtu sīkāku informāciju par šīm metodēm.

Fizioloģiskās īpašības

GF ir attīstījis PVC-U formulu lietošanai ar dzeramo ūdeni un pārtiku. PVC-U fizioloģiskais nekaitīgums neitrālai, skābai vai sārmainai pārtikai, kā arī fakts, ka tas neatstāj iespaidu uz dzeramo ūdeni smaržas, garšas vai mikrobioloģiskās ietekmes ziņā, tiek regulāri pārbaudīti neatkarīgās institūcijās dažādās valstīs.

Dzeramā ūdens un pārtikas ražošanā GF piedāvātās PVC-U sistēmas nesatur svinu un kadmiju. Vinilhlorīdu nogulšņu monomēru saturs atrodas zem moderno analītikas metožu atklāšanas robežas.