Material CPVC (cloreto de polivinila clorado)
CPVCsignificaCloreto de polivinila clorado. É produzido clorando ainda mais a resina de PVC, resultando em um material com propriedades significativamente melhoradas em comparação com o PVC padrão. É um termoplástico de alto-desempenho conhecido por sua excelente resistência ao calor, estabilidade química e resistência mecânica.
Visão geral dos materiais
O CPVC é criado pela reação da resina de PVC com cloro gasoso por meio de uma reação de substituição, normalmente usando um método de suspensão em fase-água . Este processo aumenta o teor de cloro de aproximadamente 56,7% (em PVC) para61-72% .
Principais diferenças de UPVC e PVC
| Propriedade | CPVC | UPVC (PVC rígido) | PVC normal (flexível) |
|---|---|---|---|
| Conteúdo de cloro | 61-72% | 56.7% | 56.7% |
| Plastificantes | Nenhum | Nenhum | Quantidade significativa |
| Máx. Temperatura de serviço. | 95-110 graus | 45-60 graus | 60-80 graus |
| Temperatura de deflexão de calor. | 103-110 graus | ~80 graus | <80°C |
| Resistência ao Impacto | Mais alto | Moderado | Alto (flexível) |
| Resistência à corrosão | Excelente | Bom | Moderado |
| Principais aplicações | Tubulações de água quente, sistemas industriais | Tubulações de água fria, perfis de janelas | Fios, cabos, mangueiras |
Propriedades principais
Vantagens
| Propriedade | Descrição |
|---|---|
| Resistência ao calor superior | Temperatura de amolecimento Vicat de90-125 graus; temperatura máxima de serviço de até 110 graus; uso-de longo prazo a 95 graus |
| Excelente resistência química | Resiste a ácidos fortes, álcalis fortes, óleos minerais, sais e oxidantes; excelente para aplicações de processamento químico |
| Alta resistência mecânica | Tensile strength >44,8MPa; módulo de flexão ~2310 MPa; superior ao PVC padrão |
| Retardador de chama | Classificação UL94 V-0; Índice Limitante de Oxigênio (LOI) Maior ou igual a 38%; autoextinguível |
| Boa solubilidade | Dissolve-se em cetonas (acetona), ésteres, hidrocarbonetos clorados e hidrocarbonetos aromáticos-permite o uso em revestimentos e adesivos |
| Resistência às intempéries | Excelente durabilidade ao ar livre; Resistente a UV e umidade |
| Não-tóxico | Inodoro, insípido e não{0}}tóxico; adequado para sistemas de água potável quando formulado adequadamente |
Desvantagens
| Propriedade | Descrição |
|---|---|
| Dificuldade de processamento | Janela de processamento estreita; requer equipamento especializado com controle preciso de temperatura e parafusos resistentes-à corrosão |
| Custo mais alto | Mais caro que o PVC e UPVC padrão devido ao processo de cloração adicional |
| Menor resistência ao impacto em baixas temperaturas | Mais frágil do que alguns outros plásticos de engenharia em temperaturas abaixo de-zero |
| Decomposição Térmica | Decompõe-se a ~140-145 graus (acima de 180 graus com estabilizadores); libera gás HCl corrosivo |
Propriedades Físicas Típicas
| Propriedade | Valor típico | Padrão de teste |
|---|---|---|
| Densidade | 1,40-1,65g/cm³ | ASTM D792 |
| Temperatura de amolecimento Vicat | 108-125 graus | ISO 306/ASTM D1525 |
| Resistência à tração (rendimento) | 44,8-50,0 MPa | ASTM D638 |
| Módulo Flexural | 2250-2760 MPa | ASTM D790 |
| Resistência ao impacto Izod (entalhado) | 7.94-288 J/m | ASTM D256 |
| Dureza Rockwell | 112 (escala R) | ASTM D785 |
| Temperatura de decomposição térmica. | 140-145 graus (maior ou igual a 180 graus com estabilizadores) | - |
| Classificação de inflamabilidade UL | V-0 (1,0-1,5mm) | UL94 |
Principais aplicações
1. Sistemas de tubulação (maior aplicação)
Distribuição de água quente e friaem edifícios residenciais e comerciais
Processamento químico industrialtubos para fluidos corrosivos
Sistemas de extinção de incêndios(CPVC é aprovado para sistemas de supressão de incêndio NFPA 13)
Abastecimento de água potável(formulações-isentas de chumbo disponíveis)
2. Aplicações Industriais
Tubulações e acessórios para instalações químicas
Equipamento de galvanoplastia
Sistemas de exaustão de fumos corrosivos (purificadores, dutos)
Componentes da indústria de acabamento metálico e mineração
3. Materiais de Construção
Perfis de janelas e portas
Conduítes de cabos e canaletas elétricas
Membranas para telhados
4. Outras aplicações
Revestimentos e adesivos: Dissolvido em solventes para tintas-resistentes à corrosão, revestimentos-retardadores de fogo e adesivos de alta-resistência
Fibras (fibra perclorovinil): tecidos filtrantes-resistentes a produtos químicos, roupas de trabalho, redes de pesca
Peças moldadas: Carcaças de bombas, válvulas, conexões e componentes elétricos
Acabamento interno de aeronaves(devido ao retardamento de chama)
Considerações de processamento
CPVC émais difícil de processar do que o PVC padrãodevido à sua estreita janela de estabilidade térmica. Os principais requisitos incluem:
Equipamento de extrusão especializado: Extrusoras-de rosca dupla com:
Parafusos-resfriados a óleo para estabilidade de temperatura
Parafusos-resistentes à corrosão (o CPVC libera HCl durante o processamento)
Ventilação eficaz para remover voláteis
Controle rígido de temperatura: As flutuações de temperatura devem estar dentro3-5 graus(resfriamento com água/óleo é preferível ao resfriamento com ar)
Projeto de molde adequado: Maiores taxas de compressão e maiores comprimentos de terreno do que os moldes de PVC; revestimento resistente-à corrosão (cromo) recomendado
Requisitos de secagem: o CPVC absorve umidade e requer pré-secagem antes do processamento para evitar defeitos na superfície
Comparação com materiais relacionados
| Material | Temperatura máxima | Conteúdo de cloro | Principais recursos | Custo relativo |
|---|---|---|---|---|
| UPVC | 60 graus | 56.7% | Custo-efetivo para água fria | Baixo |
| CPVC | 95-110 graus | 61-72% | Melhor resistência térmica e química | Médio |
| PP (polipropileno) | 80-100 graus | 0% | Boa resistência química, menor custo | Baixo-Médio |
| PVDF | 150 graus | 59% | Resistência química superior, custo muito elevado | Alto |
| PTFE | 260 graus | 76% | Excelente-em todos os aspectos, muito caro | Muito alto |
Notas importantes
Limitação de temperatura: O CPVC é adequado paraserviço contínuo a 93 graus (200 graus F)e pode lidar com a exposição intermitente a110 graus (230 graus F). Não exceda esses limites.
Colagem de cimento solvente: Requer cimento solvente de CPVC especializado-O cimento de PVC énãocompatível devido às diferentes propriedades químicas.
Consideração de expansão: O CPVC possui maior expansão térmica que os tubos metálicos; loops de expansão ou deslocamentos são necessários para longas tiragens.
Sensibilidade UV: Embora o CPVC tenha boa resistência às intempéries, a exposição prolongada à luz solar direta pode degradar o material; pintura ou isolamento{0}}resistente a UV é recomendado para aplicações externas.