polyvinylchloride (PVC) is een bekend en veelzijdig thermoplastisch materiaal dat vooral bekend staat als leiding-en montagemateriaal dat wordt gebruikt voor huishoudelijke en commerciële loodgietertoepassingen.
in dezelfde thermoplastische familie als PVC is gechloreerd polyvinylchloride (CPVC).
CPVC, hoewel vergelijkbaar met PVC in naam en beschikbare productsoorten, is beter bestand tegen hitte en druk, waardoor het kan worden gebruikt in veeleisender industriële toepassingen.,
het verschil in warmte – en drukweerstand komt voort uit de moleculaire samenstelling van elk materiaal.
moleculaire samenstelling van CPVC en PVC
CPVC is een PVC-hom*opolymeer dat is onderworpen aan een chloreringsreactie. Doorgaans reageren chloor en PVC via een basismechanisme van vrije radicalen, dat kan worden geïnitieerd door thermische en/of UV-energie.
in PVC bezet een chlooratoom 25% van de bindingsplaatsen op de koolstofbronne, en de resterende locaties worden gevuld met waterstof.,
CPVC verschilt van PVC doordat ongeveer 40% van de bindingsplaatsen op de ruggengraat gevuld zijn met chlooratomen. De chlooratomen die de koolstofketen van CPVC omringen, zijn groot genoeg om de koolstofketen te beschermen tegen omstandigheden die andere thermoplasten vaak verzwakken.
het chloorgehalte van basispvc kan worden verhoogd van 56,7 massapercenten tot 74 massapercenten, hoewel de meeste commerciële CPVC-harsen 63 tot 69 massapercenten chloor bevatten.
Diagram van CPVC (links) op moleculair niveau vergeleken met PVC (rechts)., De rode bollen vertegenwoordigen chloorelementen.
prestatie-eigenschappen: CPVC vs. PVC
veel belangrijke eigenschappen van CPVC en PVC zijn consistent tussen de materialen. En op andere manieren, voornamelijk temperatuur-en drukweerstand, maken de moleculaire verschillen van CPVC zijn basiskenmerken superieur aan PVC.
chemische bestendigheid
thermoplasten worden steeds populairder, vaak als alternatief voor traditionele metalen materialen. De PVC-markt bijvoorbeeld, die in 2015 werd gewaardeerd op 57 miljard dollar, zal naar verwachting in 2021 bijna 79 miljard dollar bereiken.,in tegenstelling tot metalen, die gevoelig zijn voor corrosie, schilfering en putvorming, zijn PVC en CPVC inherent inert voor de meeste zuren, basen en zouten, evenals voor alifatische koolwaterstoffen. Dit kan hun levensduur vaak jaren of decennia langer verlengen. Chemische bestendigheid is een duidelijk voordeel voor zowel CPVC als PVC.
door het verschil in chloorgehalte heeft elk materiaal echter een nichevoordeel. Een voorbeeld is met hogere concentraties zwavelzuur. Ervan uitgaande dat het materiaal vakkundig is vervaardigd, is CPVC superieur aan PVC., Als alternatief is een chemische stof zoals ammoniak zeer reactief met chloor. Het verhoogde chloorgehalte van CPVC betekent dat PVC eigenlijk beter presteert tegen ammoniak en de meeste amines.
voordat u CPVC opgeeft, raadpleegt u een chemische compatibiliteitskaart en neemt u contact op met de technische ondersteuning om ervoor te zorgen dat deze geschikt is voor uw toepassing.
Deze grafiek toont de chemische weerstand van CPVC voor gebruik met verschillende chemische groepen. Voor de chemische compatibiliteit van Corzan® CPVC met meer dan 400 chemische stoffen, zie de Corzan CPVC chemische Resistentiegegevens.,
temperatuurbestendigheid
De glastemperatuur (TG) stijgt naarmate het chloorgehalte in CPVC toeneemt. De TG is het punt waar het polymeer overgaat van een hard, glasachtig materiaal naar een zachte, rubberachtige stof, waardoor zijn structurele integriteit verliest.de superieure temperatuurweerstand van CPVC wordt weergegeven in de ASTM-normen voor elk materiaal, aangezien de maximale bedrijfstemperatuur voor PVC tot 140°F (60°C) en voor CPVC tot 200°F (93,3°C) is. Opmerking: zorg ervoor dat u contact opneemt met de fabrikant om de individuele operationele mogelijkheden van hun product te controleren.,
CPVC kan niet alleen boven de maximale bedrijfstemperatuur van PVC worden gebruikt, maar de verhoogde temperatuurbestendigheid stelt het ook in staat beter te presteren bij temperaturen binnen het werkbereik van PVC. Bijvoorbeeld, zelfs onder 140°F (60°C), CPVC is superieur aan PVC in termen van slagsterkte en treksterkte.
drukweerstand
CPVC-en PVC-leidingstest met hetzelfde drukniveau bij 22,8°C (73°F), maar naarmate de temperatuur stijgt, behoudt CPVC zijn drukniveau beter dan PVC.
bijvoorbeeld, laten we de drukwaarde berekenen voor 10 in. Schema 80 leidingen bij 130 ° F (54.,4°C) voor zowel PVC als CPVC. Merk op dat elk materiaal druk wordt geschat aan 230 psi bij 73 ° F (22,8°C).
hoewel PVC nog steeds kan worden gespecificeerd voor toepassingen bij 54,4°C (130°F), kan het materiaal aanzienlijk minder druk weerstaan bij verhoogde temperaturen (die boven 73°F of 22,8°C) dan CPVC.
Deze grafiek laat zien dat CPVC een hogere druk heeft dan PVC als de temperatuur stijgt. Boven 140 ° F (60°C), is PVC boven zijn maximum het werk temperatuur.,
brandprestaties
thermoplasten, zoals polypropyleen en polyethyleen, geven vaak een negatieve reputatie als het gaat om brandprestaties. Gevoeligheid voor branden en smelten geldt echter niet voor alle thermoplasten.
industriële CPVC is speciaal ontworpen om ontvlambaarheid en rookproductie te beperken. In het bijzonder zijn er ASTM-tests die de volgende waarden meten:
Vlamontstekingstemperatuur van een materiaal: de laagste temperatuur waarbij voldoende brandbaar gas kan worden ontstoken door een kleine externe vlam., Corzan CPVC moet bij 900 ° F (482°C) zijn om dit voor te komen, en stijf PVC moet 750°F (399°C) zijn.
Limiting Oxygen Index (LOI): het percentage zuurstof dat nodig is in de omringende atmosfeer om een vlam in stand te houden. Corzan CPVC ’s LOI is 60 en PVC’ s is 45. Ter referentie, de atmosfeer van de aarde is 21% zuurstof.
gemeenschappelijke CPVC-en PVC-productsoorten
zowel PVC-als CPVC-hars beginnen in poeder-of pelletvorm, vaak met de additieven die al zijn gemengd. De hars wordt dan gevormd of gegoten in de producten die worden gebruikt voor residentieel, commercieel en industrieel gebruik.,
twee belangrijke gietmethoden worden gebruikt voor PVC en CPVC.
- spuitgieten: voor de productie van grote hoeveelheden is spuitgieten een gemakkelijk herhaalbaar proces. De hars wordt in een verwarmd vat gevoerd, vanuit dat ingangspunt via het matrijsgereedschap geïnjecteerd en vervolgens afgekoeld om te harden.
- extrusie: ook bij producten met een hoog volume begint de extrusie wanneer de hars aan de bovenkant van de machine wordt toegevoerd. De grondstof wordt geleidelijk gesmolten door de mechanische energie van een draaischroef en door kachels langs het vat., Het wordt dan gevormd in een continu profiel en gekoeld om te harden.
buizen, hulpstukken en afsluiters: uit een PVC-marktrapport van 2016 bleek dat buizen en hulpstukken 62% van de PVC-omzet uitmaken. Het installatiegemak en de corrosiebestendigheid maken het een waardevolle vervanging voor alternatieve materialen. CPVC wordt algemeen gespecificeerd als pijp, fittingen en kleppen waar warmte, druk en chemische weerstand zorgen zijn.
leidingen: met de toenemende regelgeving voor luchtemissies neemt de behoefte aan betrouwbare rookafvoersystemen, vooral in corrosieve omgevingen, snel toe., Afhankelijk van de eisen, voornamelijk temperatuur, worden zowel PVC als CPVC gespecificeerd waar betrouwbaarheid nodig is.
plaat en voering: de uitstekende corrosiebestendigheid en brandprestaties van CPVC kunnen worden toegepast op verschillende industriële toepassingen en worden omwikkeld met vezelversterkte kunststof (FRP). En wanneer het blad of de voering minder temperatuur-en drukvereisten zal ondergaan, kan PVC worden gespecificeerd.
andere productsoorten: vaak beginnend met CPVC-of PVC-folie als basis, kunnen fabrikanten het materiaal snijden en vormen voor gebruik in een aantal uiteenlopende toepassingen.,
toepassingen van PVC en CPVC
de waarde van PVC en CPVC ligt in hun veelzijdigheid, relatieve kosten, installatiegemak en corrosiebestendigheid. Rekening houdend met deze voordelen in het achterhoofd, gemeenschappelijke toepassingen voor elk verschillen afhankelijk van de eisen van de toepassing.
gebruik van PVC
PVC is een goedkoop, betrouwbaar materiaal dat ook kan worden geïnstalleerd zonder het gebruik van Bekwame, dure lassers. Wereldwijd wordt meer dan 50% van de PVC-hars vervaardigd voor gebruik in de bouw.,
Water: de relatieve corrosiebestendigheid en lage kosten maken PVC de populaire keuze in toepassingen met lage temperatuur en drukleidingen.
- drinkwater
- Stormriolen
- sanitaire riolen
- Drainage
behuizing: PVC-plaat kan worden vervaardigd ter vervanging van andere materialen, zoals hout, als een lichte, stevige vervanging. Het materiaal wordt vaak geschilderd of afgewerkt om het uiterlijk van andere traditionele materialen te geven.,
- vinylbeplating
- vensterbanken
- Kastafwerkingen
- vloeren
elektrische kabelisolatie: weekmakers kunnen PVC zachter en flexibeler maken voor gebruik als kabelisolatie. Bovendien is PVC bestand tegen brand en goedkoop.
bewegwijzering: omdat PVC economisch, relatief duurzaam en gemakkelijk te schilderen is, worden platen van dit materiaal vaak gebruikt voor bewegwijzering.,
gebruik van CPVC
aangezien CPVC voortbouwt op de sterke punten van PVC, kan het in veel van dezelfde toepassingen worden gebruikt, maar kan het kostenprohibitief zijn met goedkoop PVC als levensvatbaar alternatief.
echter, wanneer een toepassing de chemische bestendigheid van een PVC of CPVC vereist, met veeleisende temperatuur-en drukomstandigheden, is CPVC de betrouwbare optie.
industriële toepassingen: CPVC is een probleemloze, langdurige oplossing voor de zwaarste industriële omgevingen en wordt vaak gespecificeerd in een aantal veeleisende industrieën.,
- chemische verwerking: transport op betrouwbare wijze agressieve chemicaliën bij hoge temperaturen, onder druk, zonder corrosieproblemen.
- chlooralkali: Transportchemicaliën door enkele van de meest corrosieve omgevingen denkbaar zonder corrosieproblemen.
- Minerale Verwerking: bestand tegen de eisen van de verwerking van edelstenen en grondstoffen.
- energieopwekking: Sta op lange termijn op tegen de hoge druk en corrosieve chemicaliën die gewoonlijk door energiecentrales worden gebruikt.,
- halfgeleider: vlam-en rookbestendigheid die de efficiëntie verhoogt, de veiligheid verhoogt en verontreiniging in cleanrooms voorkomt.
- afvalwaterzuivering: een einde maken aan corrosie, zelfs bij het transport van de meest agressieve desinfectiechemicaliën.
residentieel en commercieel sanitair: voor sanitair toepassingen die meer temperatuur—en drukbetrouwbaarheid vereisen, biedt CPVC een veilig, efficiënt en flexibel systeem dat bestand is tegen schilfering, putjes en bacteriënopbouw-ongeacht de water pH of chloorniveaus.,
- Hospitality: Restaurants en laagbouw kantoorgebouwen.
- detailhandel: kantoorgebouwen en winkelcentra.
- onderwijs: K-12 scholen, hogescholen en universiteiten.gezondheidszorg: ziekenhuizen ,medische klinieken en medische complexen.
- meergezinswoningen: structuren van zes verdiepingen of minder, waaronder appartementen, appartementen, hotels en motels.
- hoogbouw: appartementen, appartementen en hotels van zeven verdiepingen of meer.,
residentiële en commerciële Brandsproeiers: de vlam-en rookbestendigheid van CPVC, samen met de eenvoudige verbindingsmethode, maken het ideaal voor verschillende toepassingen in woningen.
- eengezinswoning (NFPA 13D): zelfstandige woningen, stacaravans.
- residentiële gebouwen (NFPA 13R): structuren van vier verdiepingen en minder, waaronder appartementen, hotels of motels en appartementengebouwen met meerdere eenheden.
- commerciële woningen (NFPA 13): structuren van vijf verdiepingen en meer, waaronder hoogbouw, appartementen, hotels en gebouwen met meerdere eenheden.
