塩素化ポリ塩化ビニル

塩素化ポリ塩化ビニル( CPVC ) は、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂を塩素化して製造される熱可塑性プラスチックです。CPVC は PVC よりもはるかに柔軟性が高く、高温にも耐えることができます。用途には、温水および冷水供給パイプや工業用液体処理などがあります。CPVC は PVC と同様に、飲料水の輸送と使用に安全であると考えられています。^[要出典]

ミシガン州のジェノバ プロダクツは、1960 年代初頭に温水および冷水配管システム用の最初の CPVC チューブと継手を開発しました。^{[引用が必要]} CPVC セメント用のオリジナルのテトラヒドロフラン(THF) /メチルエチルケトン(MEK) 配合は、CPVC 樹脂の最初の開発者であるBF グッドリッチ カンパニーと共同でジェノバによって開発されました。^{[引用が必要]}

塩素化ポリ塩化ビニル (CPVC) は、フリーラジカル塩素化反応によって塩素化された PVC です。この反応は通常、さまざまな方法を利用して熱またはUVエネルギーを適用することで開始されます。このプロセスでは、塩素ガスがフリーラジカル塩素に分解され、その後、後工程で PVC と反応して、PVC 内の水素の一部が塩素に置き換えられます。

方法に応じて、さまざまな量の塩素がポリマーに導入され、最終的な特性を慎重に微調整することができます。塩素含有量はメーカーによって異なります。ベースは PVC 56.7 質量% から 74 質量% までありますが、ほとんどの市販樹脂の塩素含有量は 63 質量% から 69 質量% です。^[要出典] CPVC の塩素含有量が増加すると、ガラス転移温度( T _g ) が大幅に上昇します。通常の動作条件下では、CPVC は塩素質量 70 質量% で不安定になります。

樹脂の加工性を高めるために、さまざまな添加剤も導入されます。これらの添加剤には、安定剤、耐衝撃性改良剤、顔料、潤滑剤などがあります。

CPVC は PVC とほとんどの特徴と特性を共有していますが、いくつかの重要な違いもあります。CPVC は機械加工、溶接、成形などの加工が容易です。高温での耐腐食性に優れているため、CPVC は最高 200 °F (93 °C) の温度が加わる自立構造に最適です。CPVC は曲げ、成形、溶接が可能なため、さまざまなプロセスや用途に使用できます。難燃性があります。

CPVC は、PVC よりも高い温度、通常は 40～50 °C (72～90 °F) 高い温度の腐食性水に耐えることができるため、住宅や商業施設の給水配管システムの材料として人気があります。CPVC の最大動作温度は 200 °F (93 °C) です。

CPVC と PVC の主な機械的な違いは、CPVCの方が延性が非常に高いため、曲げや圧縮に対する耐性が優れていることです。さらに、CPVC の機械的な強度により、金属の腐食に対する感受性により使用が制限される状況では、多くの種類の金属パイプの代替として CPVC が有力な候補となります。

さらに、CPVC は熱可塑性樹脂であるため、銅管よりも断熱性に優れています。断熱性が向上したため、CPVC では結露の発生が少なくなり、高温と低温の両方の用途で水温をより適切に維持できます。

CPVC の特殊な組成のため、接着には PVC とは異なる特殊な溶剤セメントが必要です。高強度の配合は 1965 年に Genova Products によって初めて導入され、その後 IPS のWeld-Onラインなどの代替品が導入されました。

CPVC 用のプライマー、溶剤セメント、および接着剤は、ASTM D2564 規格に準拠する必要がある PVC 溶剤セメントとは異なり、ASTM F493 仕様に準拠する必要があると言われています。

CPVC は耐火性において PVC に似ています。通常、CPVC は発火しにくく、直接炎が当たらない場合は自然に消火する傾向があります。

CPVC は塩素を含んでいるため、火災または産業廃棄物処理で焼却すると、塩素化ダイオキシンや同様に危険なポリ塩化ジベンゾフランが生成され、どちらも生体内に蓄積します。