انتخاب گرید مناسب پلی وینیل کلراید - بخش دوم

چگونه گرید مناسب پلی وینیل کلراید را انتخاب کنیم؟ - بخش دوم

اگر PVC با ترموپلاستیک‌ها مخلوط می‌شود چه اتفاقی می‌افتد؟

1. مخلوط‌های PVC/پلی‌ استر: پلی‌استر خواص فیزیکی فوق‌ العاده‌ای دارد. اگرچه PVC دارای ویژگی‌های پردازشی عالی است، این ترکیب همچنین از مزایایی مانند مقاومت در برابر سایش، خواص کششی و مقاومت در برابر پارگی برخوردار است.

2. مخلوط‌های PVC/PU: این مخلوط‌ها مقاومت سایشی و شیمیایی بیشتری دارند. برخی از TPUهای زیست ‌سازگار با PVC مخلوط شده و منجر به تولید محصولات ارزشمندی برای صنعت PVC خواهند شد.

3. مخلوط‌های PVC/NBR: این نوع مخلوط‌ها حاوی PVC انعطاف ‌پذیر اصلاح ‌شده با NBR قابل پردازش مذاب هستند. آنها همچنین دارای ویژگی‌های الاستیسیته/بازیابی خوبی هستند.

4. آلیاژهای لاستیکی PVC/پلی الفین: این آلیاژها نقش بالقوه‌ای در بسیاری از کاربردها دارند؛ به‌ ویژه در مواردی که ترکیبات وینیل انعطاف‌ پذیر معمولی الزامات عملکرد نهایی خاصی را برآورده نمی‌کند.

شرایط پردازش پلاستیک وینیل چیست؟

برخی از فرآیندهای اصلی پردازش پلاستیک وینیل شامل اکستروژن، کلندرینگ، قالب‌ گیری تزریقی و قالب‌ گیری دمشی کششی هستند که در اینجا تنها چند نمونه از آنها را نام می‌بریم. اختلاط کامل رزین PVC با افزودنی‌های مرتبط با آن ضروری است، به طوری که می‌توان آن را به مذاب ترموپلاستیک تبدیل کرد. برای پردازش PVC سخت، تثبیت حرارتی لازم است. در غیر این صورت، ممکن است ماده درحین پردازش تجزیه شود. همچنین پاشش، سرخ شدن و پوسته شدن از عیوب قالب‌ گیری بسیار رایج در تولید PVC سخت هستند. PVC به دما حساس است. آنها بازه دمایی کمی برای پردازش دارند و با این حال، خشک کردن قبل از پردازش برای PVC نرم شده بسیار توصیه می‌شود. میزان رطوبت نیز باید کمتر از 0.3 درصد باشد.

برخی شرایط پردازش در PVC، باتوجه به روش پردازش متفاوت است. به عنوان مثال دمای ذوب در پردازش PVC پلاستیکی بین 170 تا ۲۱۰ درجه سانتی‌گراد است درحالی که این دما برای PVC سخت 20 تا 60 درجه سانتیگراد است. انقباض قالب نیز برای PVC پلاستیکی ۱ و ۲.۵ درصد است؛ برای PVC سخت 0.2 و 0.5 درصد باید باشد. دیگر عوامل ازجمله فشار تزریق مواد (تا ۱۵۰ مگاپاسکال) و فشار بسته ‌بندی (تا ۱۰۰ مگاپاسکال) نیز متفاوت هستند. دمای اکستروژن ۱۰ تا ۲۰ درجه سانتیگراد کمتر از دمای قالب‌ گیری تزریقی است تا از تخریب حرارتی زودرس جلوگیری شود.

چاپ سه بعدی PVC

PVC تا حد زیادی به عنوان ماده‌ای مناسب برای چاپ سه‌ بعدی نادیده گرفته شده است. پیشرفت‌های جدید، راه را برای ورود PVC به دنیای تولید افزایشی هموار می‌کند. به عنوان مثال، شرکت Chemson Pacific Pty Ltd، عضو شورای وینیل استرالیا، برای اولین بار در جهان با چاپ سه ‌بعدی یک گلدان گل غول‌ پیکر با استفاده از یک چاپگر سه ‌بعدی تغذیه‌ شده با گلوله‌های پلاستیکی، از ماده 3DVinyl™ PVC  استفاده کرد.

مواد PVC را می‌توان با استفاده از تکنیک‌های مختلف اتصال به هم متصل کرد. اتصال، PVC را به شکل نهایی خود در می‌آورد. تمام تکنیک‌های جوشکاری شامل اعمال یا تولید گرما هستند؛ گرما ماده را نرم می‌کند درحالی که فشار در کنار آن اعمال می‌شود. تکنیک‌های اتصال شامل چسب‌ها نیز بسیار رایج هستند.

خواص کلیدی PVC

PVC یک ماده بسیار متنوع و مقرون به صرفه با خواص و مزایای متعددی است.

1. خواص الکتریکی: PVC به دلیل مقاومت دی الکتریک خوب، یک ماده عایق خوب محسوب می‌شود.

2. دوام: PVC در برابر هوازدگی، پوسیدگی شیمیایی، خوردگی، ضربه و سایش مقاوم است. این ماده انتخاب برتر برای بسیاری از محصولات با طول عمر بالا و مناسب برای فضای باز است.

3. بازدارندگی شعله: به دلیل محتوای بالای کلر، PVC از ویژگی خود خاموش ‌شوندگی برخوردار است. شاخص اکسیداسیون آن نیز حدود 45 است. تری اکسید آنتیموان به طور گسترده در ترکیب با نرم‌ کننده‌های فسفات استر مورد استفاده قرار گرفته است و این امر عملکرد عالی در برابر آتش و خواص مکانیکی را به همراه دارد.

4. نسبت هزینه به عملکرد: PVC خواص فیزیکی و مکانیکی خوبی دارد. همچنین دارای مزایای عالی درمقایسه با هزینه و عملکرد است که به سبب آنها، طول عمر بالایی داشته و به نگهداری کمتری نیاز دارد.

5. خواص مکانیکی: PVC در برابر سایش مقاوم، سبک و محکم است.

6. مقاومت شیمیایی: PVC در برابر تمام مواد شیمیایی معدنی مقاوم است. مقاومت بسیار خوبی در برابر اسیدهای رقیق، قلیاهای رقیق و هیدروکربن‌های آلیفاتیک نیز دارد. برخی از گریدها مورد حمله کتون‌ها و استرها، هیدروکربن‌های کلردار و آروماتیک، اترها و آمین‌های آروماتیک و ترکیبات نیترو قرار می‌گیرند.

محدودیت‌های PVC

PVC علاوه بر مزایا و ویژگی‌های منحصر به فردی که دارد، دارای معایبی نیز هست ازجمله پایداری حرارتی ضعیف و اینکه خواص آن با گذشت زمان، به دلیل مهاجرت نرم‌ کننده ممکن است تغییر کنند. PVC انعطاف ‌پذیر مقاومت شیمیایی کمتری نسبت به PVC سخت دارد. ازطرفی، PVC سخت دمای کارکرد مداوم پایینی معادل ۵۰ درجه سانتیگراد نیز دارد.

چگونه افزودنی‌ها خواص PVC را تحت تاثیر قرار می‌دهند؟

رزین PVC حاصل از پلیمریزاسیون به دلیل پایداری حرارتی پایین و ویسکوزیته مذاب بالا بسیار ناپایدار است. با این حال، قبل از پردازش و تبدیل به محصولات نهایی باید اصلاح شود. خواص آن را می‌توان با افزودن چندین افزودنی بهبود یا اصلاح کرد . نتخاب افزودنی‌ها نیز به الزامات کاربرد نهایی بستگی دارد.

1. نرم ‌کننده‌ها: از نرم ‌کننده‌ها به عنوان عوامل نرم‌ کننده مخلوط پلیمری استفاده می‌شود. برخی از آنها شامل فتالات‌ها، آدیپات‌ها و تری ‌ملیتات‌ها هستند که با افزایش دما، خواص رئولوژیکی محصولات وینیل را بهبود می‌بخشند. همچنین برای افزایش عملکرد مکانیکی مانند چقرمگی و استحکام نیز به مواد اضافه می‌شوند. از عواملی که بر انتخاب نرم‌ کننده‌های پلیمر وینیل تأثیر می‌گذارند می‌توان سازگاری پلیمر، نوسانات کم، هزینه و پایدارکننده‌های حرارتی را نام برد. PVC پایداری حرارتی بسیار پایینی دارد.

پایدارکننده‌ها به جلوگیری از تخریب پلیمر درحین پردازش یا قرار گرفتن درمعرض نور کمک می‌کنند. ترکیبات وینیل هنگام قرار گرفتن درمعرض گرما، یک واکنش دهیدروکلراسیون خود-شتاب‌ دهنده را آغاز می‌کنند. این پایدارکننده‌ها HCI تولید شده را خنثی کرده و عمر پلیمر را افزایش می‌دهند. برخی نکات مانند الزامات فنی و تاییدیه قانونی را باید هنگام انتخاب پایدارکننده‌های حرارتی درنظر گرفت.

2. پرکننده‌ها: پرکننده‌ها به دلایل مختلفی به ترکیبات PVC افزوده می‌شوند. امروزه، یک پرکننده می‌تواند به روش‌های جدید و جالب با کمترین هزینه فرمولاسیون ممکن نقش یک افزودنی با عملکرد واقعی را ایفا کند. پرکننده‌ها نقش مهمی در افزایش سفتی و استحکام، بهبود عملکرد ضربه، رنگ، کدری و رسانش دارند. برخی از انواع پرکننده‌ها کربنات کلسیم، دی ‌اکسید تیتانیوم، خاک رس کلسینه شده، شیشه و تالک هستند.

3. روان کننده‌ها: چندین نوع روان ‌کننده خواص PVC را بهبود می‌بخشند. این روان‌ کننده‌ها شامل روان‌ کننده‌های خارجی هستند که به عبور روان مذاب PVC از تجهیزات فرآوری کمک می‌کنند یا روان ‌کننده‌های داخلی که ویسکوزیته مذاب را کاهش داده، از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کرده و رنگ خوب محصول را تضمین می‌کنند. افزودنی‌های دیگری مانند کمک ‌فرآیندها و اصلاح‌ کننده‌های ضربه برای بهبود خواص مکانیکی و سطحی PVC به مواد اضافه می‌شوند. اگرچه افزودنی‌ها عملکرد PVC را شکل می‌دهند، اما وقتی به پایان عمر خود می‌رسد چه اتفاقی برای آن می‌افتد؟ بیایید قابلیت بازیافت آنها را بررسی کنیم.

آیا PVCقابل بازیافت است؟

محصولات ساخته شده از PVC صد در صد قابل بازیافت هستند. آنها را می‌توان با کد بازیافت شماره ۳ شناسایی کرد. اتخاذ یک مسیر بازیافت مناسب برای PVC دارای ارزش اقتصادی و مزایای زیست‌ محیطی است. بازیافت مکانیکی و بازیافت شیمیایی دو روش کلیدی برای بازیافت این پلیمر هستند.