Χλωριωμένο πολυβινυλοχλωρίδιο

Το χλωριωμένο πολυβινυλοχλωρίδιο (Chlorinated polyvinyl chloride ή CPVC) είναι ένα θερμοπλαστικό που παράγεται με χλωρίωση της ρητίνης πολυβινυλοχλωριδίου (PVC). Οι χρήσεις του περιλαμβάνουν σωλήνες ζεστού και κρύου νερού και χειρισμό βιομηχανικών υγρών.

Διεργασία παραγωγής
Το χλωριωμένο πολυβινυλοχλωρίδιο (CPVC) είναι PVC (πολυβινυλοχλωρίδιο) που έχει χλωριωθεί μέσω μιας αντίδρασης χλωρίωσης ελευθέρων ριζών. Αυτή η αντίδραση συνήθως ξεκινά με την εφαρμογή θερμικής ενέργειας ή υπεριώδους ακτινοβολίας χρησιμοποιώντας διάφορες προσεγγίσεις. Στη διεργασία, το αέριο χλώριο διασπάται σε ελεύθερη ρίζα χλωρίου που στη συνέχεια αντιδρά με το PVC σε ένα βήμα μετά την παραγωγή, αντικαθιστώντας κυρίως ένα τμήμα του υδρογόνου στο PVC με χλώριο.

Ανάλογα με τη μέθοδο, μια ποικίλλουσα ποσότητα χλωρίου εισάγεται στο πολυμερές επιτρέποντας με ελεγχόμενο τρόπο να ρυθμιστούν οι τελικές ιδιότητες. Το περιεχόμενο του χλωρίου μπορεί να ποικίλλει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή· η βάση μπορεί να είναι από 56,7% έως 74% κατά μάζα σε PVC, αν και οι περισσότερες εμπορικές ρητίνες έχουν περιεκτικότητα σε χλώριο 63% έως 69%. Καθώς η περιεκτικότητα του χλωρίου σε CPVC αυξάνεται, η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης (glass transition temperature) (Tg) αυξάνει σημαντικά. Κάτω από κανονικές συνθήκες λειτουργίας, το CPVC γίνεται ασταθές σε περιεκτικότητα 70% χλωρίου κατά μάζα.

Διάφορα πρόσθετα εισάγονται επίσης στη ρητίνη για να κάνουν το υλικό επεξεργάσιμο. Αυτά τα πρόσθετα μπορούν να αποτελούνται από σταθεροποιητές, τροποποιητές θραύσης, χρωστικές και λιπαντικά.

Φυσικές ιδιότητες
Το CPVC έχει κοινά τα περισσότερα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες του PVC. Είναι επίσης εύκολα επεξεργάσιμο, συμπεριλαμβανόμενης της μηχανικής κατεργασίας (machining), της συγκόλλησης (welding) και της μορφοποίησης (forming). Λόγω της εξαιρετικής του αντίστασης στη διάβρωση σε υψηλές θερμοκρασίες, το CPVC είναι ιδανικό για αυτοφερόμενες κατασκευές όπου υπάρχουν θερμοκρασίες μέχρι 90 °C. Λόγω της ειδικής του σύστασης, η εργασία με το CPVC απαιτεί μια εξειδικευμένη κόλλα σε διαλύτη. Οι πρώτες κόλλες διαλύτη εισήχθησαν για πρώτη φορά το 1997 από την Weld-On. Η ικανότητα κάμψης, μορφοποίησης και συγκόλλησης του CPVC επιτρέπει τη χρήση του σε ένα πλατύ φάσμα διεργασιών και εφαρμογών. Εμφανίζει ιδιότητες επιβραδυντικού φωτιάς (fire-retardant).

Σύγκριση με το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC)

Θερμική αντίσταση
Το CPVC μπορεί να αντέξει διαβρωτικό νερό σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες από αυτές του PVC, συνήθως 40 °C έως 50 °C ή και μεγαλύτερες, που το καθιστούν δημοφιλές υλικό για συστήματα σωλήνων νερού για κατοικίες και εμπορικές κατασκευές.

Μηχανικές ιδιότητες
Η κύρια μηχανική διαφορά μεταξύ του CPVC και του PVC είναι ότι το CPVC είναι σημαντικά πιο όλκιμο, επιτρέποντας μεγαλύτερη αντοχή στην κάμψη και καλύτερη αντίσταση στη σύνθλιψη. Επιπλέον, η μηχανική αντοχή του CPVC, το καθιστά βιώσιμο υποψήφιο για να αντικαταστήσει πολλούς τύπους μεταλλικών σωλήνων σε συνθήκες που η ευπάθεια των μετάλλων στη διάβρωση περιορίζει τη χρήση του.

Πυρικές ιδιότητες
Το CPVC είναι παρόμοιο με το PVC στις αντιπυρικές του ιδιότητες. Είναι συνήθως πολύ δύσκολο να αναφλεγεί και τείνει να αυτοκατασβεστεί όταν δεν είναι σε μια άμεσα εφαρμοσμένη φλόγα.

Λόγω της περιεκτικότητάς του σε χλώριο, η αποτέφρωση του CPVC, είτε σε φωτιά ή σε μια βιομηχανική διεργασία διάθεσης, μπορεί να καταλήξει στη δημιουργία χλωριωμένων διοξινών.

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι
 PVC4Pipes (Global PVC Pipe trade association)

Πλαστικά
Πολυμερή