폴리염화비닐(PVC)은 염화비닐 단량체의 자유 라디칼 중합으로 생성되는 중합체입니다. 이 공정은 과산화물이나 아조 화합물과 같은 화학물질을 사용하거나 빛과 열을 가하여 시작됩니다. 순수한 PVC는 흰색, 무취, 무독성 분말 형태로, 상대 분자량은 일반적으로 50,000에서 110,000 사이이고 상대 밀도는 1.35에서 1.45입니다. PVC는 수분 흡수율과 기체 투과율이 낮고 물, 가솔린, 알코올, 염화비닐에는 불용성이지만 케톤, 에스테르, 염소화 탄화수소와 같은 용매에는 용해됩니다. PVC는 강한 내식성과 우수한 전기 절연성을 보이지만, 충격 저항성이 상대적으로 낮고 산소와 열에 노출되면 안정성이 낮아 분해되기 쉽습니다.
폴리염화비닐은 비정질 저분지형 분자 구조를 가지고 있습니다. 유리 전이 온도는 77°C에서 90°C 사이이며, 170°C 부근에서 분해가 시작됩니다. PVC는 빛과 열에 민감하기 때문에 100°C 이상 또는 장기간 햇빛에 노출되면 분해되기 시작하여 염화수소를 방출하고 자가 촉매 분해를 일으킵니다. 이러한 분해는 PVC의 변색과 물리적 및 기계적 특성의 급격한 저하를 초래합니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 제조 과정에서 열 및 빛 안정성을 향상시키기 위해 안정제를 첨가합니다.
산업용 PVC는 일반적으로 넓은 분자량 분포를 가지며, 저온에서 중합될수록 평균 분자량이 증가합니다. PVC는 명확한 녹는점이 없으며, 80~85°C에서 연화되고, 130°C 정도에서 점탄성을 띠며, 160~180°C에서 점성 유동을 보입니다. 기계적 강도는 매우 우수하여 인장 강도는 약 60MPa, 충격 강도는 5~10kJ/m²입니다. 일반 용매에는 녹지 않지만, 단량체 또는 염소계 탄화수소 용매에서는 팽윤될 수 있습니다.
PVC의 분류
폴리염화비닐(PVC)은 적용 분야와 생산 방법에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
사용 기준:
• 일반용 PVC 수지
• 고중합 PVC 수지
• 가교 PVC 수지
• 비닐 클로라이드 단량체 출처 기반:
• 칼슘 카바이드 방법
• 에틸렌법
• 수입 모노머 방법(EDC 또는 VCM 사용, 종종 에틸렌으로 그룹화됨)
• 중합 공정 기반:
• 서스펜션 PVC(생산의 ~80%를 지배함)
• 에멀젼 PVC
• 벌크 PVC
• 솔루션 PVC
현탁 PVC는 점도 등급에 따라 XS-1~XS-6과 XJ-1~XJ-6으로 세분화되며, 입자 유형과 밀도로 구별됩니다.
가소제 함량에 따른:
• 비가소화 PVC(0% 가소제)
• 강성 PVC (<10% 가소제)
• 반경성 PVC(10–30% 가소제)
• 유연 PVC(30–70% 가소제)
• PVC 페이스트 수지(>80% 가소제)
분류기 밀을 사용한 PVC 생산
분급기는 수지 분말을 정밀한 입자 크기 분포로 미세 분쇄하고 분급함으로써 PVC 생산에 필수적인 역할을 합니다. 이러한 공정은 분말의 유동성, 분산 품질, 그리고 후속 공정의 전반적인 성능을 향상시켜, 경질 및 연질 PVC 제품 모두에 분급기를 필수적으로 사용합니다.
폴리염화비닐은 건설, 자동차, 포장, 의료 산업 등 다양한 분야에서 폭넓게 활용되는 다재다능한 폴리머입니다. 폴리염화비닐의 다양한 분류, 가공 특성, 그리고 분급기와 같은 첨단 장비 사용의 이점을 이해하면 소재 성능을 최적화하고 제품 내구성을 향상시킬 수 있습니다.
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