อ่าน 3 นาที · 17 มิถุนายน 2569 · โดยทีม YUPSENI

1. I. สารหน่วงไฟ: คุณสมบัติที่กำหนด PVC
2. ครั้งที่สอง จากท่อแข็งไปจนถึงฟิล์มยืดหยุ่น: เรซินเดียว วัสดุหลากหลาย

พีวีซีเป็นหนึ่งในพลาสติกที่เก่าแก่และมีขนาดใหญ่ที่สุด-ในโลก และคุณลักษณะที่กำหนดไม่ใช่ราคา-แม้ว่าจะมีราคาถูก-แต่มีลักษณะการลุกเป็นไฟ มันต้านทานการจุดระเบิด มันจะดับเอง-เมื่อเอาเปลวไฟออก คุณสมบัติดังกล่าวเพียงอย่างเดียวทำให้เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับท่อร้อยสายไฟฟ้า ปลอกสายเคเบิล แผงผนัง และการใช้งานอื่นๆ นับไม่ถ้วน ซึ่งประสิทธิภาพการดับเพลิงไม่สามารถ-ต่อรองได้ แต่เรื่องราวทั้งหมดของ PVC รวมถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อมันเผาไหม้ สารเติมแต่งเปลี่ยนเรซินเดี่ยวให้เป็นวัสดุที่แตกต่างกันอย่างไร เช่น ท่อแข็งและพื้นแบบยืดหยุ่น และหน้าต่างอุณหภูมิที่การทำงานของทั้งหมดนี้ทำงานได้อย่างไร

พีวีซีมีสารหน่วงไฟจากคลอรีน สายโซ่โพลีเมอร์ประกอบด้วยคลอรีนประมาณ 57 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และคลอรีนนั้นทำหน้าที่เป็นสารระงับไฟ-ในตัว เมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ พีวีซีจะปล่อยอนุมูลคลอรีนที่รบกวนเคมีการเผาไหม้ในเฟสก๊าซ ทำให้ปฏิกิริยาช้าลงและทำให้ยากสำหรับวัสดุที่จะคงการเผาไหม้ต่อไปได้ด้วยตัวเอง นำแหล่งกำเนิดเปลวไฟภายนอกออก และโดยทั่วไปชิ้นส่วน PVC จะหยุดการเผาไหม้ภายในไม่กี่วินาที นั่นคือความหมายของระดับการยิง B1 ในทางปฏิบัติ: วัสดุไม่แพร่กระจายไฟ

กระบวนการเผาไหม้นั้นเกิดขึ้นในสองช่วงความร้อนที่แตกต่างกัน ระหว่างอุณหภูมิประมาณ 240 องศาถึง 340 องศา ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ของโซ่พีวีซี-จะถูกปล่อยออกมา และแกนหลักของโพลีเมอร์จะจัดเรียงใหม่เป็นพันธะคู่ที่ผันกันจนกลายเป็นชั้นถ่าน จากนั้น ระหว่างประมาณ 400 องศา ถึง 470 องศา ถ่านคาร์บอนจะลุกไหม้เอง การปล่อย HCl ในขั้นตอนแรกคือการพิจารณาการออกแบบที่สำคัญสำหรับวิศวกรรมความปลอดภัยจากอัคคีภัย ไฮโดรเจนคลอไรด์มีฤทธิ์กัดกร่อนและเป็นพิษ และในไฟที่จำกัดจะก่อให้เกิดอันตรายซึ่งต้องได้รับการจัดการผ่านการระบายอากาศและการเลือกใช้วัสดุ ไดออกซินยังสามารถก่อตัวได้ภายใต้สภาวะการเผาไหม้บางประการ ซึ่งเป็นสาเหตุที่การเผาขยะ PVC ต้องใช้กระบวนการที่อุณหภูมิสูง-ที่มีการควบคุม แทนที่จะเผาในที่โล่ง สำหรับผู้ระบุที่ประเมิน PVC ในชุดประกอบที่ทนไฟ- ให้ทำความเข้าใจกลุ่มผลิตภัณฑ์พีวีซีโฟมบอร์ดรวมข้อมูลประสิทธิภาพเปลวไฟทั่วทั้งความหนาแน่นและความหนาของกระดานที่ใช้กันทั่วไปในผนังบุผนังและป้าย

เรซิน PVC บริสุทธิ์เป็นผงสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน มีความหนาแน่นประมาณ 1.4 ก./ซม.³ ด้วยตัวมันเอง ความร้อนจึงไม่เสถียรและยากต่อการประมวลผล สิ่งที่เปลี่ยนให้เป็นวัสดุที่ใช้งานได้คือสารเติมแต่ง: สารเพิ่มความคงตัวของความร้อน สารหล่อลื่น สารปรับแรงกระแทก สารตัวเติม เม็ดสี และ-พลาสติไซเซอร์ที่สำคัญที่สุด- การมีอยู่หรือไม่มีพลาสติไซเซอร์คือสิ่งที่แบ่งโลกของพีวีซีออกเป็นแบบแข็งและยืดหยุ่น

พีวีซีแข็ง (uPVC)มีพลาสติไซเซอร์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย โดยจะรักษาความแข็งโดยธรรมชาติของโพลีเมอร์และให้แรงดึง แรงดัดงอ แรงอัด และแรงกระแทกที่ดี สามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้างในตัวเองได้-กรอบหน้าต่าง ท่อ แผ่นโฟม และแผ่นผนังล้วนเป็น PVC แข็ง ความหนาแน่นของสารประกอบ PVC แข็งที่เติมอยู่ในช่วงประมาณ 1.15 ถึง 2.00 ก./ซม.³ ขึ้นอยู่กับประเภทของตัวเติมและน้ำหนักบรรทุก PVC แบบแข็งยังมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีและทำหน้าที่เป็นไดอิเล็กทริกความถี่ต่ำ- ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมมันถึงหุ้มสายไฟจำนวนมากของโลก

พีวีซียืดหยุ่น (พีพีวีซี)ทำโดยการเติมพลาสติไซเซอร์-โดยทั่วไปแล้วคือพทาเลทในสูตรเก่า โดยมี-ทางเลือกอื่นที่ไม่ใช่พทาเลทที่พบได้ทั่วไปมากขึ้น- ซึ่งแทรกตัวเองระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์และลดแรงระหว่างโมเลกุลที่ทำให้พีวีซีแข็งแข็ง ผลลัพธ์ที่ได้คือวัสดุที่นุ่มและยืดหยุ่นมากขึ้น โดยมีการยืดตัวที่จุดขาดมากขึ้น และความยืดหยุ่นของอุณหภูมิที่เย็นลง-ดีขึ้น ข้อเสีย-คือความต้านทานแรงดึงต่ำกว่า ความแข็งลดลง และความเปราะบางที่เพิ่มขึ้นในแง่ความแข็ง PVC ที่มีความยืดหยุ่นสามารถแทรกซึมเข้าไปในวัสดุปูพื้น ปลอกหุ้มสายไฟ โครงสร้างแบบเป่าลม และท่อทางการแพทย์

โดยทั่วไปความเสถียรทางเคมีของ PVC นั้นดีทั้งเกรดแข็งและยืดหยุ่น โดยทนทานต่อกรด ด่าง เกลือ และตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ จุดอ่อนของมันคือเสถียรภาพทางความร้อน การให้ความร้อนที่สูงกว่า 55 องศาเป็นเวลานานจะทำให้เกิดการสลายตัวในที่สุด ปล่อย HCl และทำให้เกิดการเปลี่ยนสีอย่างต่อเนื่องจากสีขาวเป็นสีเหลืองเป็นสีน้ำตาลเป็นสีดำ นี่คือเหตุผลว่าทำไม PVC ถึงไม่ถูกใช้ในระบบประปาร้อน-หรืองานอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง- ช่วงอุณหภูมิการใช้งานต่อเนื่องในทางปฏิบัติ-สำหรับสารประกอบ PVC มาตรฐานเริ่มตั้งแต่ประมาณ -15 องศาถึง 55 องศา ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานในอาคารส่วนใหญ่ แต่เป็นขีดจำกัดอย่างหนักที่ผู้ระบุต้องเคารพ สำหรับการใช้งานที่ใกล้ระดับบนสุดของช่วงนี้ข้อมูลเฉพาะของ พีวีซีโฟมบอร์ดรวมข้อมูลประสิทธิภาพการระบายความร้อนตามเกรดผลิตภัณฑ์

พีวีซีเข้ามามีบทบาทในการก่อสร้างไม่ใช่เพราะมันทำทุกอย่างได้ดี แต่เป็นเพราะสิ่งที่พีวีซีทำได้ดี-ทนไฟ ความเสถียรทางเคมี ความเป็นฉนวนไฟฟ้า และความสามารถในการกำหนดสูตรในช่วงความแข็งที่กว้าง-ตรงกับสิ่งที่อาคารต้องการจาก-โพลีเมอร์ที่คุ้มต้นทุน ข้อเสีย-นั้นมีอยู่จริง: เพดานอุณหภูมิที่จำกัด การปล่อย HCl ในระหว่างการเผาไหม้ และชื่อเสียงที่เกิดจากข้อถกเถียงด้านสารเติมแต่งที่อุตสาหกรรมได้แก้ไขเป็นส่วนใหญ่ผ่านการปรับโครงสร้างใหม่ สำหรับผู้ระบุที่เคารพหน้าต่างอุณหภูมิและเลือกเกรดที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน PVC ยังคงเป็นหนึ่งในวัสดุที่หลากหลายและเชื่อถือได้มากที่สุดที่มีอยู่ เป็นพลาสติกที่มีการผลิตมากเป็นอันดับสามของโลก-ด้วยเหตุผลที่ดี