วัสดุ CPVC (คลอรีนโพลีไวนิลคลอไรด์)
ซีพีวีซีย่อมาจากคลอรีนโพลีไวนิลคลอไรด์. ผลิตขึ้นโดยการเติมคลอรีนพีวีซีเรซินเพิ่มเติม ส่งผลให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับพีวีซีมาตรฐาน เป็นเทอร์โมพลาสติกสมรรถนะสูง-ที่ขึ้นชื่อในเรื่องการทนความร้อน ความเสถียรทางเคมี และความแข็งแรงทางกลได้ดีเยี่ยม
ภาพรวมวัสดุ
CPVC ถูกสร้างขึ้นโดยการทำปฏิกิริยาพีวีซีเรซินกับก๊าซคลอรีนผ่านปฏิกิริยาทดแทน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้วิธีระงับเฟสน้ำ- กระบวนการนี้จะเพิ่มปริมาณคลอรีนจากประมาณ 56.7% (ใน PVC) เป็น61-72% .
ความแตกต่างที่สำคัญจาก UPVC และ PVC
| คุณสมบัติ | ซีพีวีซี | UPVC (พีวีซีแข็ง) | พีวีซี ธรรมดา (ยืดหยุ่น) |
|---|---|---|---|
| ปริมาณคลอรีน | 61-72% | 56.7% | 56.7% |
| พลาสติไซเซอร์ | ไม่มี | ไม่มี | จำนวนเงินที่มีนัยสำคัญ |
| สูงสุด อุณหภูมิบริการ | 95-110 องศา | 45-60 องศา | 60-80 องศา |
| อุณหภูมิการโก่งตัวของความร้อน | 103-110 องศา | ~80 องศา | <80°C |
| แรงกระแทก | สูงกว่า | ปานกลาง | สูง (ยืดหยุ่นได้) |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | ยอดเยี่ยม | ดี | ปานกลาง |
| การใช้งานหลัก | ท่อน้ำร้อนระบบอุตสาหกรรม | ท่อน้ำเย็น โปรไฟล์หน้าต่าง | สายไฟ สายเคเบิล ท่อ |
คุณสมบัติที่สำคัญ
ข้อดี
| คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ทนความร้อนได้เหนือกว่า | อุณหภูมิอ่อนตัวของ Vicat90-125 องศา; อุณหภูมิบริการสูงสุดถึง 110 องศา ; ใช้งานระยะยาว-ที่ 95 องศา |
| ทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม | ทนทานต่อกรดแก่ ด่างแก่ น้ำมันแร่ เกลือ และออกซิไดเซอร์ เหมาะสำหรับงานแปรรูปทางเคมี |
| ความแข็งแรงทางกลสูง | Tensile strength >44.8 เมกะปาสคาล; โมดูลัสดัดงอ ~2310 MPa; สูงกว่าพีวีซีมาตรฐาน |
| สารหน่วงไฟ | พิกัด UL94 V-0; การจำกัดดัชนีออกซิเจน (LOI) มากกว่าหรือเท่ากับ 38%; ดับไฟได้เอง |
| ละลายน้ำได้ดี | ละลายในคีโตน (อะซิโตน) เอสเทอร์ คลอรีนไฮโดรคาร์บอน และอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน-ทำให้นำไปใช้ในสารเคลือบและกาวได้ |
| ทนต่อสภาพอากาศ | ความทนทานกลางแจ้งที่ดีเยี่ยม ทนต่อรังสียูวีและความชื้น |
| ไม่-เป็นพิษ | ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่-เป็นพิษ เหมาะสำหรับระบบน้ำดื่มเมื่อกำหนดสูตรอย่างเหมาะสม |
ข้อเสีย
| คุณสมบัติ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ความยากลำบากในการประมวลผล | หน้าต่างการประมวลผลที่แคบ ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษที่มีการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำและสกรูที่ทนต่อการกัดกร่อน- |
| ต้นทุนที่สูงขึ้น | มีราคาแพงกว่า PVC และ UPVC ทั่วไป เนื่องจากมีกระบวนการคลอรีนเพิ่มเติม |
| แรงกระแทกต่ำที่อุณหภูมิต่ำ | เปราะบางกว่าพลาสติกวิศวกรรมอื่นๆ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า-ศูนย์ |
| การสลายตัวด้วยความร้อน | สลายตัวที่ ~140-145 องศา (สูงกว่า 180 องศาด้วยความคงตัว); ปล่อยก๊าซ HCl ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน |
คุณสมบัติทางกายภาพทั่วไป
| คุณสมบัติ | ค่าทั่วไป | มาตรฐานการทดสอบ |
|---|---|---|
| ความหนาแน่น | 1.40-1.65 ก./ซม.3 | ASTM D792 |
| อุณหภูมิอ่อนตัวของ Vicat | 108-125 องศา | ISO 306 / ASTM D1525 |
| ความต้านแรงดึง (ผลผลิต) | 44.8-50.0 เมกะปาสคาล | มาตรฐาน ASTM D638 |
| โมดูลัสแรงดัดงอ | 2250-2760 เมกะปาสคาล | ASTM D790 |
| แรงกระแทก Izod (มีรอยบาก) | 7.94-288 J/m | มาตรฐาน ASTM D256 |
| ความแข็งแบบร็อคเวลล์ | 112 (สเกล R) | มาตรฐาน ASTM D785 |
| อุณหภูมิการสลายตัวด้วยความร้อน | 140-145 องศา (มากกว่าหรือเท่ากับ 180 องศาพร้อมตัวกันโคลง) | - |
| อัตราการติดไฟของ UL | V-0 (1.0-1.5 มม.) | UL94 |
การใช้งานหลัก
1. ระบบท่อ (การใช้งานที่ใหญ่ที่สุด)
การกระจายน้ำร้อนและน้ำเย็นในอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์
การแปรรูปทางเคมีอุตสาหกรรมท่อสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
ระบบฉีดน้ำดับเพลิง(CPVC ได้รับการรับรองสำหรับระบบดับเพลิง NFPA 13)
น้ำดื่ม(มีสูตรปลอดสารตะกั่ว-)
2. การใช้งานทางอุตสาหกรรม
ท่อและอุปกรณ์โรงงานเคมี
อุปกรณ์การชุบด้วยไฟฟ้า
ระบบไอเสียที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (ตัวฟอก ท่อ)
ส่วนประกอบในอุตสาหกรรมการตกแต่งโลหะและเหมืองแร่
3. วัสดุก่อสร้าง
โปรไฟล์หน้าต่างและประตู
ท่อร้อยสายไฟฟ้าและรางไฟฟ้า
เมมเบรนหลังคา
4. แอปพลิเคชั่นอื่น ๆ
สารเคลือบและกาว: ละลายในตัวทำละลายสำหรับ-สีที่ทนต่อการกัดกร่อน -สารเคลือบหน่วงไฟ และ-กาวที่มีความแข็งแรงสูง
เส้นใย (เส้นใยเปอร์คลอโรไวนิล): ผ้ากรองที่ทนต่อสารเคมี- ชุดทำงาน อวนจับปลา
ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป: ตัวเรือนปั๊ม วาล์ว ข้อต่อ และอุปกรณ์ไฟฟ้า
ตกแต่งภายในเครื่องบิน(เนื่องจากสารหน่วงไฟ)
ข้อควรพิจารณาในการประมวลผล
ซีพีวีซี คือแปรรูปยากกว่าพีวีซีมาตรฐานเนื่องจากมีหน้าต่างเสถียรภาพทางความร้อนที่แคบ ข้อกำหนดที่สำคัญ ได้แก่ :
อุปกรณ์การอัดขึ้นรูปพิเศษ: เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่-ที่มี:
สกรูระบายความร้อนด้วยน้ำมัน-เพื่อความเสถียรของอุณหภูมิ
สกรูต้านทานการกัดกร่อน- (CPVC จะปล่อย HCl ในระหว่างการประมวลผล)
การระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพเพื่อขจัดสารระเหย
ควบคุมอุณหภูมิอย่างแน่นหนา: อุณหภูมิผันผวนควรอยู่ภายใน3-5 องศา(การระบายความร้อนด้วยน้ำ/น้ำมันจะดีกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศ)
การออกแบบแม่พิมพ์ที่เหมาะสม: อัตราส่วนการอัดสูงกว่าและความยาวดินนานกว่าแม่พิมพ์พีวีซี แนะนำให้ใช้การชุบที่ทนต่อการกัดกร่อน- (โครเมียม)
ข้อกำหนดในการทำให้แห้ง: CPVC ดูดซับความชื้นและต้องทำให้แห้งก่อน-ก่อนแปรรูปเพื่อป้องกันข้อบกพร่องที่พื้นผิว
เปรียบเทียบกับวัสดุที่เกี่ยวข้อง
| วัสดุ | อุณหภูมิสูงสุด | ปริมาณคลอรีน | คุณสมบัติที่สำคัญ | ต้นทุนสัมพัทธ์ |
|---|---|---|---|---|
| ยูพีวีซี | 60 องศา | 56.7% | ต้นทุน-มีประสิทธิภาพสำหรับน้ำเย็น | ต่ำ |
| ซีพีวีซี | 95-110 องศา | 61-72% | ทนความร้อนและสารเคมีได้ดีที่สุด | ปานกลาง |
| พีพี (โพลีโพรพีลีน) | 80-100 องศา | 0% | ทนต่อสารเคมีได้ดี ลดต้นทุน | ต่ำ-ปานกลาง |
| พีวีดีเอฟ | 150 องศา | 59% | ทนต่อสารเคมีได้เหนือกว่า ต้นทุนสูงมาก | สูง |
| ไฟเบอร์ | 260 องศา | 76% | ยอดเยี่ยมมาก-ทั่วๆ ไป ราคาแพงมาก | สูงมาก |
หมายเหตุสำคัญ
ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิ: CPVC เหมาะสำหรับบริการต่อเนื่องที่ 93 องศา (200 องศา F)และสามารถรับมือกับการสัมผัสเป็นระยะๆ ได้110 องศา (230 องศาฟาเรนไฮต์). อย่าเกินขีดจำกัดเหล่านี้
ซีเมนต์ประสานตัวทำละลาย: ต้องใช้ซีเมนต์ตัวทำละลาย CPVC เฉพาะทาง-ซีเมนต์พีวีซีคือไม่เข้ากันได้เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน
การพิจารณาขยายผล: CPVC มีการขยายตัวทางความร้อนสูงกว่าท่อโลหะ จำเป็นต้องมีลูปส่วนขยายหรือออฟเซ็ตสำหรับการวิ่งระยะไกล
ความไวแสงยูวี: แม้ว่า CPVC จะมีความทนทานต่อสภาพอากาศที่ดี แต่การได้รับแสงแดดโดยตรงเป็นเวลานานอาจทำให้วัสดุเสื่อมคุณภาพได้ แนะนำให้ใช้การทาสีหรือฉนวนป้องกันรังสียูวี-สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง