آشنایی با افزودنی های پی وی سی:

PVC یکی از پرکاربرد ترین مواردی است که امروزه در همه ی قسمت های زندگی ما وجود دارد. در این مقاله ابتدا به شناخت این ماده می پردازیم. سپس افزودنی های پی وی سی که به این ماده اضافه می شود را بررسی خواهیم کرد.

پی وی سی چیست؟

پلی وینیل کلراید یا پی‌ وی‌ سی از جمله پلیمرهای ترموپلاستیک است که در نوع سخت و انعطاف‌ پذیر تولید می‌ شود. PVC یکی از ارزشمند ترین و پرکاربرد ترین محصولات صنعت پتروشیمی محسوب می‌ شود و موارد مصرف آن نامحدود است. PVC به دلیل قیمت مناسب و کاربری آسان، در صنعت ساختمان‌ سازی کاربرد فراوانی دارد. امروزه پی‌ وی‌ سی در ساختمان‌ سازی، جایگزین مناسبی برای مواد سنتی از جمله چوب، سیمان و سفال شده است.

تاریخچه ی PVC

پلی وینیل کلراید اولین بار در سال 1835 توسط هنری ویکتور رگنالت کشف شد.

پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا پی وی سی را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی نتیجه می‌گذاشت. در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌ وسیله مخلوط کردن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.

کاربرد پی وی سی چیست؟

از این ماده جادویی محصول صنعت پتروشیمی، می‌توان در بسیاری از مکان‌ها استفاده کرد که از جمله آن‌ها، کابینت آشپزخانه، کمد و کابینت‌های داخل سرویس بهداشتی، کمد استخر، اتاق‌های پیش ساخته و کانکس، وسایل و دکوراسیون داخلی (مانند میز، کمد و …)، صنعت عظیم کشتی سازی، صنعت خودروسازی، فضاسازی شهر و پارک‌ها، لوله‌کشی آب و فاضلاب و … است!

در اکثر صنعت‌ها نیاز است که از یک ماده مقاوم، ضد آتش، ضد حرارت، سبک و … مانند پی وی سی استفاده شود. از جمله کاربردهای دیگر آن عبارتند از

• علامت مغناطیسی کارت‌ های هوشمند

• برش عمودی پنجره‌ ها

• صفحات گرامافون

• ساخت لوله، کانال و لوازم قابل نصب

• کیف‌ های ارزان قیمت

• پنجره‌ های بدون دید

• تولید لباس و لوازم خانگی نظیر پرده

• کف‌ سازی و ساختن سقف

• روکش سیم و کابل‌ های الکتریکی

• توپ‌ های بازی با وزن پایین

• لوله‌ کشی آب و فاضلاب

انواع پی وی سی:

پلی وینیل کلراید در سه فرم سخت (U-PVC) و پلاستیک انعطاف پذیر نرم(PVC) و پلی وینل کلراید آرایش یافته (OPVC)تولید می شود.

PVC نرم یا قابل انعطاف به علت اضافه کردن پلاستیسایزرهایی مانند فتالات ها، نرمتر و قابل انعطاف تر از UPVC است. پی وی سی انعطاف پذیر معمولا در ساخت و ساز به عنوان عایق در سیم های برق و یا در کف خانه ها، بیمارستان ها، مدارس، و مناطق دیگر که در آن محیط استریل یک اولویت است، و در بعضی موارد به عنوان جایگزینی برای رابرها استفاده می شود.

پی وی سی سخت، بر خلاف پی وی سی نرم بدلیل عدم استفاده از انواع پلاستی سایزرها بسیار سخت و غیرقبل انعطاف می باشد. بنابراین در مقایسه با پلاستیک های دیگر جایگزین مناسبی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند لوله، اتصالات و پروفیل های درب و پنجره جهت  ساخت و ساز است.

فرم دیگر پلی وینیل کلراید، OPVC یا پی وی سی آرایش یافته است که بدلیل آرایش یافتگی زنجیره های پلیمر در جهت مناسب، خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار بالاتری در مقایسه با UPVC و PVC از خود نشان می دهد. بنابراین با این ساختار، امکان تولید محصولات سبک تر با کیفیت بالاتر وجود دارد.

نکته حایز اهمیت در مورد OPVC ها مکانیزم افزایش خواص می باشد. پی وی سی اساسا پلیمری آمورف است که در آن زنجیره های پلیمر به صورت تصادفی قرار می گیرند.  این زنجیرها، تحت شرایط خاصی از فشار، دما و نیروهای برشی وجود دارد. این آرایش یافتگی هم در جهت محور و هم در جهت حلقه، باعث بالا رفتن خواص مکانیکی همچون استحکام ضربه ای می شود. به گونه ای که در مکانیزم شکنندگی لوله های OPVC حالت پوسته پوسته شدن موجود در لوله های UPVC برطرف می شود.

ویژگی های PVC

  • استحکام کششی و ضربه ای بالا
  • مقاوم در برابر خوردگی و خراش و سایش
  • مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی نامناسب
  • فرآیند پذیری مناسب
  • قیمت مناسب
  • عایق حرارتی و صوتی فوق العاده
  • دمای ذوب حدود ۸۰ درجه سانتی گراد
  • مقاوم در برابر اشعه UV، مواد شیمیایی و روغن ها
  • سازگار با انواع افزودنی ها
  • غیر محلول در الکل ها، هیدروکربن ها، استون
  • خواص الکتریکی عالی
  • قابل استفاده مداوم در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد
  • عمر طولانی انواع PVC

روش های معروف مورد استفاده برای تولید PVC از نظر تجاری عبارتند از:

  • سیستم تعلیق پی وی سی (S-PVC)
  • امولسیون (E-PVC)
  • فرآیند تعلیق PVC (S-PVC)

سیستم تعلیق پی وی سی (S-PVC)

در راکتور تحت فشار ، مونومر با آغازگر پلیمریزاسیون و سایر مواد افزودنی معرفی می شود محتوای مخزن واکنش برای حفظ تعلیق و اطمینان از اندازه ذرات یکنواخت رزین PVC  به طور مداوم مخلوط می شود.

PVC پلیمریزه سوسپانسیون معمولی دارای اندازه ذرات متوسط ​​100-150 میکرومتر با دامنه 50-250 میکرومتر است. گریدهای S-PVC برای تهیه طیف گسترده ای از نیازها مانند ، جذب زیاد نرم کننده برای محصولات انعطاف پذیر ، یا تراکم فله بالا و جریان پودر خوب مورد نیاز برای اکستروژن سخت  فرموله شده اند.

فرآیند امولسیون (E-PVC)

در این فرآیند، از سورفاکتانت ها (صابون ها) برای پراکندگی مونومر وینیل کلراید در آب استفاده می شود. این مونومر در داخل میسل های صابون محبوس شده و توسط صابون محافظت می شود و با استفاده از آغازگرهای محلول در آب، پلیمریزاسیون صورت می گیرد.

ذرات اولیه کره های جامد و صافی هستند که به صورت سنگدانه هایی به شکل نامنظم با اندازه ذرات متوسط ​​40-50 میکرومتر با دامنه 1-100 میکرومتر جمع شده اند. رزین های E-PVC در طیف گسترده ای از کاربردهای خاص مانند پوشش ، فرو بردن یا پخش شدن استفاده می شود.

خواص و مزایای اصلی آن عبارتند از:

خصوصیات الکتریکی :

PVC بخاطر استحکام دی الکتریک خوب ، ماده عایق خوبی است.

ماندگاری:

PVC در برابر شرایط جوی ، پوسیدگی مواد شیمیایی ، خوردگی ، شوک و سایش مقاوم است. بنابراین برای بسیاری از محصولات با عمر طولانی و فضای باز انتخاب ترجیحی است.

بازدارندگی شعله:

به دلیل محتوای کلر زیاد ، محصولات پی وی سی در حال خاموش شدن هستند. شاخص اکسیداسیون آن 45 ≥ است. از تری اکسید آنتیموان به طور گسترده ای استفاده می شود، معمولاً در ترکیب با نرم کننده های استر فسفات ، عملکرد بسیار خوبی در برابر آتش و خواص مکانیکی دارد.

نسبت هزینه / عملکرد:

دارای خواص فیزیکی و همچنین مکانیکی خوبی است و مزایای عملکرد – عملکرد بسیار خوبی را فراهم می کند. طول عمر بالایی دارد و نیاز به نگهداری کمی دارد.

خصوصیات مکانیکی:

PVC مقاوم در برابر سایش ، سبک و مقاوم است.

مقاومت شیمیایی:

PVC در برابر کلیه مواد شیمیایی معدنی مقاوم است. مقاومت بسیار خوبی در برابر اسیدهای رقیق ، قلیایی های رقیق شده و هیدروکربن های آلیفاتیک دارد.

روش هایی برای افزایش خصوصیات PVC – نقش مواد افزودنی 

رزین پی وی سی حاصل از پلیمریزاسیون به دلیل پایداری حرارتی پایین و گرانروی ذوب بسیار ناپایدار است. لازم است قبل از پردازش به محصولات نهایی اصلاح شود. خواص آن را می توان با افزودن چند ماده افزودنی مانند تثبیت کننده های حرارتی، تثبیت کننده های UV، نرم کننده ها، اصلاح کننده های ضربه، مواد پرکننده، بازدارنده های شعله ، رنگدانه ها و غیره تقویت یا اصلاح کرد.

انتخاب این مواد افزودنی برای افزایش خواص پلیمر به نیاز نهایی کاربرد بستگی دارد.

ما در مقاله های آینده به بررسی و معرفی سایر مواد افزودنی پی وی سی می پردازیم. برای آشنایی با آنها با ما همراه باشید.

 

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.