Điều chế PVC từ đá vôi, than đá, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết, người ta cần phải tiến hành qua ít nhất?

PVC là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp. Điều chế PVC từ đá vôi, than đá, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết, người ta cần phải tiến hành qua ít nhất 5 phản ứng.

Trắc nghiệm: Điều chế PVC từ đá vôi, than đá, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết, người ta cần phải tiến hành qua ít nhất?

A. 3 phản ứng.    

B. 4 phản ứng.    

C. 5 phản ứng.    

D. 6 phản ứng.

Trả lời:

Đáp án đúng: C. 5 phản ứng.

Điều chế PVC từ đá vôi, than đá, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết, người ta cần phải tiến hành qua ít nhất 5 phản ứng.

Kiến thức vận dụng để trả lời câu hỏi

1. PVC là gì ?

Polyvinylchloride (poly(vinyl chloride) viết tắt là PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo được tạo thành từ phản ứng trùng hợp vinylchloride có công thức (̵CH₂=CHCl)̵.

                       

2. Tính chất vật lí của PVC

– PVC có dạng bột màu trắng hoặc màu vàng nhạt, tồn tại ở hai dạng là huyền phù (PVC.S – PVC Suspension) và nhũ tương (PVC.E – PVC Emulsion). Chất liệu hiện tại đang có 2 dạng tồn tại.

Huyền phù (PVC.S – PVC Suspension): Kích thước hạt từ 20 – 150 micron.

Nhũ tương (PVC.E – PVC Emulsion): Thường có độ mịn cao hơn so với những sản phẩm còn lại

Một số tính chất vật lý của chất liệu này như sau:

Có trọng lượng riêng là 1,4 ; 1,45.

Chỉ số khúc xạ 1,544.

Khả năng chịu lực kém, nên được cải thiện bằng cách thêm MBS, ABS …

Khả năng cách điện tốt.

Bản chất của loại nhựa này không độc, chỉ độc khi thêm chất phụ gia.

– PVC hoàn toàn không độc hại. Tuy nhiên khi bổ sung thêm các thành phần khác chúng có thể gây độc hại. Nếu chỉ sử dụng 100% chất liệu PVC thì sản phẩm chưa đảm bảo độ cứng cáp nhất. Do vậy trong quá trình sản xuất các sản phẩm từ chất liệu PVC có thể bổ sung thêm ABS hoặc MBS để tăng tính cứng cáp cho sản phẩm. Tỷ lệ bổ sung là từ khoảng 10 đến 15 %.

– PVC cũng là vật liệu có tính cách điện tốt. Vật liệu có độ mềm dẻo cao, dễ dàng gia công và sử dụng.

3. Tính chất hóa học của PVC

PVC có  tính ổn định hoá học tốt trong điều kiện nhiệt độ thường. Khi nhiệt độ tăng cao thì PVC có tính chất hoạt động hoá học. Trong các quá trình biến đổi hoá học của PVC đều có các nguyên tử Clo tham gia phản ứng và kéo theo những nguyên tử Hidro ở bên cạnh Cacbon.

Phản ứng được chú ý nhất của nhựa PVC đó là sự Clo hóa cuối. Quá trình có thể được thực hiện trong môi trường hữu cơ như CCl4 tại điều kiện nhiệt độ vừa phải dưới tác dụng của sự chiếu xạ tử ngoại. Phản ứng cũng có thể được thực hiện trong huyền phù dưới dạng nước với sự cộng hợp của tác nhân gây trương như clorofom và cacbon tetraclorua xúc tác bởi tia tử ngoại.

Các loại phản ứng chính gồm:

Phản ứng phân huỷ

Khử HCl

Thế các nguyên tử Clo

4. Đặc điểm của nhựa PVC

Nhựa PVC là loại vật liệu rất linh hoạt trong sử dụng, và hiệu quả kinh tế rất cao khi sử dụng đúng cách, phù hợp với các hệ thống của nhà máy, nhà xưởng, hệ thống dân sinh xã hội, hệ thống dân dụng… Đặc điểm của nhựa PVC là gì mà có nhiều ưu điểm như vậy

a. Độ bền

Nhựa PVC có khả năng chịu được các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, vật liệu này có tính chống ăn mòn, chống sốc và chống mài mòn. Thực tế, chúng ta thấy vật liệu này được sử dụng để sản xuất rất nhiều vật dụng ngoài trời.

Một chứng minh thực tế khác đó là, theo nghiên cứu của Japan PVC Pipe and Fittings Association ( Hiệp hồi ống và phụ kiện nhựa Nhật Bản ) cho thấy các ống nước ngầm PVC gần như không bị hư hại nhiều sau 35 năm sử dụng.

b. Khả năng chống cháy

Do nhựa PVC chứa tới 57% Clo có nguồn gốc từ muối thông thường, vì vậy khi được đốt cháy hàm lượng clo của nó sẽ dập tắt ngọn lửa. Đồng thời, nhiệt độ cháy của PVC cao tới 455 °C và nhiệt độ do PVC giải phóng khi bị đốt cháy thấp hơn nhiều lần so với nhiệt độ được giải phóng bởi các loại nhựa khác như PE và PP. Đó chính là nguyên nhân tạo nên đặc điểm ít có khả năng truyền lửa sang các vật liệu khác của nhựa PVC

c. Tính cách điện

Với đặc tính chịu được cường độ điện lớn mà không bị phá vỡ cấu trúc của nhựa PVC, cùng với khả năng chống cháy như ở trên. Vật liệu này đã trở thành vật liệu dùng để sản xuất cáp truyền thông, băng cách điện, cáp điện, hộp công tắc hay các vật dụng cách điện dân dụng khác

d. Cơ lý tính của vật liệu PVC là gì?

Thông qua các thông số cơ bản đo được bằng cá thí nghiệm, chúng ta thấy được rằng nhựa PVC ở điều kiện thông thường có tính cứng, giòn, chịu lực tốt, có khả năng chống mài mòn, nhẹ và dẻo dai.

TÍNH CHẤT CƠ – LÝ	GÍA TRỊ – ĐƠN VỊ ĐO
Khối lượng riêng	1,45 – 1,50 g/cm3
Giới hạn bền kéo đứt	500 – 700kg/cm2
Giới hạn bền uốn	800 – 1200kg/cm2
Giới hạn bền nén	800 – 1600kg/cm2
Môđun đàn hồi	4000 – 10.000kg/cm2
Độ dãn dài khi đứt	10 – 25%
Hệ số giãn nở dài	0,00006 – 0,00007
Độ dẫn nhiệt	3,8 – 4.10-4 cal/cm.s.°C
Điện áp đánh thủng	15-35 kV/cm
Hằng số điện môi (60Hz, 30°C)	3,54
Điện trở suất	1015Ω.cm

e. Khả năng kháng hóa chất

Đây là đặc tính nổi bật của PVC và một số loại vật liệu nhựa tổng hợp khác. Với nhựa PVC mặc dù bị hòa tan hoặc trương nở trong hydrocarbon thơm, ketone và ete tuần hoàn. Nhưng vật liệu này lại rất khó hòa tan trong các hóa chất hữu cơ khác, và nhựa PVC chống lại hầu hết các hóa chất vô cơ.

Do vậy, nó được sử dụng làm ống xả khí hoặc ống dẫn và ống các loại, bao gồm cả các ứng dụng y tế.. Hãy tham khảo bảng kháng hóa chất do một số công ty nhựa cung cấp của các loại nhựa tổng hợp dưới đây

5. Ứng dụng của PVC

Vật liệu nhựa PVC được sử dụng trong vật liệu xây dựng: ống thoát nước, , van khóa, đai ốc, mái che, film cách nhiệt, la phông, Cuộn keo dán…

Vật liệu xe ô tô:  phụ tùng ô tô, vât liệu cách nhiệt ô tô, thảm da nhân tạo

Thực phẩm: Sản xuất vật dụng đựng thức ăn dùng một lần, bao bì đóng gói.

Thiết bị điên gia dụng, vỏ tủ lạnh, vỏ bảo vệ điện, vỏ ghế nệm …

Thiết bị ý tế: ống kim tiêm, ống chuyền nước …