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Le proprietà del cloruro di polivinile (PVC) a confronto con altre materie plastiche
Il cloruro di polivinile, noto anche come PVC, è una termoplastica versatile che svolge un ruolo importante in molti settori industriali e commerciali.
La variabile cristallinità del PVC, che è dovuta alla struttura semicristallina del polimero polimero gli permette di presentarsi sia in forma solida e resistente che in forma elastica e flessibile.
Questa adattabilità deriva dalla possibilità di modificare le proprietà fisiche del materiale attraverso diverse composizioni e metodi di lavorazione.
EIGENSCHAFTEN | PVC | POLYETHYLEN (PE) | POLYSTYROL (PS) | POLYPROPYLEN (PP) |
|---|---|---|---|---|
| Mechanische Festigkeit | Mittel bis hoch | Niedrig bis mittel | Niedrig | Mittel bis hoch |
| Chemische Beständigkeit | Hoch | Mittel | Niedrig | Hoch |
| Schlagfestigkeit | Mittel | Hoch | Niedrig | Hoch |
| Hitzebeständigkeit | Bis ca. 80°C | Bis ca. 115°C | Bis ca. 100°C | Bis ca. 160°C |
| Flexibilität | Variabel | Hoch | Niedrig | Hoch |
| Kristallinität | Mittel bis hoch | Niedrig bis mittel | Niedrig | Mittel |
| Einsatzbereiche | Rohrleitungen, Fensterrahmen | Verpackungen, Folien | Gehäuse, Verpackungen | Autoinnenraum, Verpackungen |
La cristallinità del PVC
La cristallinità personalizzabile del PVC contribuisce in modo significativo alla sua versatilità. Questa proprietà è particolarmente importante per gli infissi.
Con un dinamico Calorimetro a scansione differenziale (DSC) è possibile determinare con precisione la cristallinità del PVC misurando l’assorbimento o il rilascio di calore del materiale durante le variazioni di temperatura controllate.
L’integrità strutturale del PVC, dovuta all’aumento del contenuto cristallino, garantisce un’eccezionale forza meccanica e resistenza alla deformazione.
Questa robusta costituzione permette ai telai delle finestre di resistere a condizioni climatiche estreme e a sbalzi di temperatura senza perdere la loro stabilità strutturale. L’elevata resistenza e la stabilità dimensionale rendono il PVC uno dei materiali preferiti dall’industria edilizia, soprattutto per le applicazioni che richiedono una resistenza duratura alle influenze ambientali.
Il punto di fusione del cloruro di polivinile
Il punto di fusione del PVC è compreso tra 160°C e 210°C – spesso si aggira intorno ai 170°C per i pavimenti in vinile – e consente un’efficace lavorazione termoplastica.
Questa temperatura rende il PVC malleabile e modellabile, ideale per la produzione di rivestimenti per pavimenti con motivi e strutture precise. La temperatura di fusione del PVC viene solitamente determinata con un calorimetro a scansione differenziale, che analizza le transizioni termiche del materiale durante il riscaldamento controllato.
La lavorazione in macchine specializzate permette al PVC caldo di essere pressato o estruso in stampi per ottenere la forma finale. Dopo il raffreddamento, il materiale si solidifica, assumendo l’esatto contorno dello stampo e formando una superficie resistente ed elastica.
Questo processo sfrutta le proprietà termoplastiche del PVC, che permettono al materiale di deformarsi sotto l’effetto del calore e di ripristinare la sua struttura solida dopo il raffreddamento. In questo modo si ottengono pavimenti durevoli che non solo sono versatili nel design, ma anche robusti e resistenti nell’applicazione.
Sistemi di tubature, infissi e tubi in PVC
Il PVC non si caratterizza solo per la sua versatilità, ma anche per la sua durata. La sua adattabilità permette di realizzare diversi prodotti, dalle strutture rigide a quelle flessibili.
Prendiamo ad esempio i sistemi di tubi in PVC: Questi tubi sono resistenti alle sollecitazioni fisiche e alle varie influenze ambientali, motivo per cui sono spesso utilizzati nel settore edile. Grazie alla loro robustezza e durata, sono una soluzione economica che offre comunque un’elevata qualità.
Regolando con precisione i parametri di lavorazione come la temperatura, la pressione e la velocità di raffreddamento, è possibile perfezionare le proprietà meccaniche e visive del prodotto finale. Gli infissi in PVC sono particolarmente apprezzati per il loro migliore isolamento termico.
La struttura densa e le eccellenti proprietà isolanti del PVC aiutano a ridurre al minimo il trasferimento di calore tra l’interno e l’esterno di un edificio. Questo non solo porta a una temperatura ambiente più confortevole, ma anche a una riduzione del consumo energetico e quindi a un risparmio sui costi di riscaldamento e raffreddamento.
I tubi flessibili in PVC sono molto apprezzati nell’industria grazie alla loro adattabilità e durata. Questi tubi sono spesso utilizzati in ambienti difficili dove devono trasportare liquidi o gas in varie condizioni di pressione.
Il PVC, grazie alla sua capacità di essere sia resistente che flessibile, può essere modificato per soddisfare i requisiti specifici di queste applicazioni. La flessibilità del PVC permette ai tubi di adattarsi a raggi di curvatura stretti e di resistere alle vibrazioni o ai movimenti senza incrinarsi o perdere.
Inoltre, i tubi in PVC offrono un’eccellente resistenza chimica a molti acidi, alcali e solventi, rendendoli la scelta ideale per le applicazioni industriali in cui possono essere esposti a queste sostanze.
Un esempio specifico sono le pompe per le acque reflue nell’industria, dove i tubi flessibili in PVC vengono utilizzati per trasportare i materiali di scarto in modo sicuro ed efficiente, senza correre il rischio di essere danneggiati da sostanze chimiche aggressive.
La stabilità termica del cloruro di polivinile
Il stabilità termica stabilità termica del PVC del PVC ne consente l’impiego versatile in prodotti che devono resistere a temperature e pressioni elevate.
Questo è particolarmente evidente nei tubi dell’acqua in PVC, che possono sopportare un flusso d’acqua costante e fluttuazioni di pressione senza perdere la loro integrità strutturale. Ciò è dovuto alla composizione molecolare e alle proprietà di lavorazione del PVC, che garantiscono un’elevata resistenza all’espansione e alla contrazione termica.
Di conseguenza, i tubi rimangono stabili e affidabili anche in presenza di diverse condizioni di temperatura e pressione dell’acqua, il che ne garantisce la longevità e l’efficienza nella fornitura e nello smaltimento dell’acqua.
L’analisi della resistenza termica del PVC può essere effettuata in modo efficace con strumenti come lo STA L82 o un chip DSC che permettono di analizzare in modo completo le proprietà termiche del materiale, compresa la sua risposta alla decomposizione termica.
La temperatura di transizione vetrosa del PVC
La temperatura di transizione vetrosa (Tg) del PVC, che è tipicamente compresa tra i 70°C e i 90°C, gioca un ruolo fondamentale nelle sue applicazioni. Per determinare la Tg del PVC si possono utilizzare diverse tecniche, tra cui la calorimetria a scansione differenziale (DSC) e l’analisi termomeccanica (TMA ). analisi termomeccanica (TMA) .
Strumenti come il DIL L75 o un TMA sono ideali per valutare e quantificare le caratteristiche meccaniche del materiale, come la resistenza e la deformabilità.
In questo intervallo di temperature, il PVC rimane flessibile e resistente, il che lo rende ideale per la produzione di guaine per cavi. Questi devono essere in grado di resistere alle fluttuazioni di temperatura senza diventare fragili o perdere la loro flessibilità.
La flessibilità al di sotto della Tg consente ai rivestimenti in PVC di resistere a sollecitazioni meccaniche come la flessione o la torsione senza sviluppare crepe o fratture. Al di sopra di questa soglia, il PVC diventa sempre più rigido, il che ne favorisce la funzionalità in altre applicazioni come i serramenti.
Vari tipi di cloruro di polivinile
Sistemi di tubature:
- Spesso sono realizzati in PVC rigido (uPVC), noto per la sua resistenza e durata.
Guaine per cavi elettrici:
- Il PVC morbido, reso flessibile dai plastificanti, è ideale per queste applicazioni perché protegge i cavi e rimane flessibile allo stesso tempo.
Abbigliamento da pioggia:
- Il PVC flessibile viene spesso utilizzato per gli indumenti resistenti alle intemperie, in quanto è impermeabile e offre comunque libertà di movimento.
