PVC یا پلی وینیل کلراید چیست؟

برای این که بدانیم PVC چیست باید سری به دنیای پلیمرها بزنیم.

امروزه پلیمرها در تمامی صنایع حضور دارند و زندگی کردن بدون آن ها برایمان غیرممکن است.

از بطری آب داخل یخچال تا تلفن هوشمند در دستان شما، همگی پلیمر هستند.

در ادامه PVC یکی از پرکاربردترین پلیمرها را به شما معرفی می کنیم.

با ما همراه باشید.

1# PVC چیست؟

آیا می دانید نام علمی PVC چیست؟

پلی وینیل کلراید (Polyvinyl Chloride) یکی از رایج ترین پلیمرهای ترموپلاستیک در سراسر جهان است.

از این پلیمر به طور گسترده در انواع لوله ها، وسایل پزشکی، عایق کاری سیم ها و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.

PVC یکی از قدیمی ترین پلاستیک ها است که دو بار به طور تصادفی کشف شد.

یک بار در سال 1832 توسط شیمیدان فرانسوی ویکتور رگنو و بار دیگر در سال 1872 توسط یک آلمانی به نام یوجین باومن دوباره کشف شد.

درنهایت در سال 1920، PVC برای اولین بار به صورت تجاری توسط شرکت B.F. Goodrich تولید شد.

2# انواع PVC

انواع PVC کدام اند و ویژگی هر کدام چیست؟

• PVC سخت (RPC: Rigid PVC) یا غیر پلاستیکی (UPVC: Unplasticized PVC):

پلی وینیل کلراید در شکل اولیه خود، ساختاری صلب و در عین حال شکننده دارد.

استفاده از آن در لوله کشی، فاضلاب و کشاورزی رایج است.

استحکام خوبی دارد، در محیط های باز در حضور مواد شیمیایی خورنده پایدار است و قیمت پایینی دارد.

• PVC انعطاف پذیر یا پلاستیکی PVC-P (Plasticized, Flexible PVC):

PVC انعطاف پذیر یا پلاستیکی شده به دلیل افزودن نرم کننده هایی مانند فتالات ها (اغلب دی زونونیل فتالات (DINP)) نسبت به UPVC، نرم تر و انعطاف پذیر تر است.

این نرم کننده ها مانند روان کار (lubricant) عمل می کنند و ساختاری شفاف و شکل پذیر دارند.

استفاده از این نوع PVC در عایق کاری سیم ها و پوشش کف و دیوار رایج است.

البته انواع دیگری از PVC نیز وجود دارند که استفاده از آن ها به موارد خاصی محدود می شود.

• پلی وینیل کلراید یا پرکلرووینیل CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride, Perchlorovinyl):

از کلرزنی به رزین PVC تهیه می شود.

درصد کلر بالای آن باعث دوام بالا، پایداری شیمیایی و تاخیر در شعله ور شدن می گردد.

CPVC می تواند طیف گسترده ای از دما را تحمل کند.

• PVC مولکولی جهت دار PVC-O (Molecular Oriented PVC):

این نوع PVC با آرایش مجدد ساختار UPVC به ساختار لایه ای شکل می گیرد.

پی وی سی در ساختار دومحوری (Bi-axially) آرایش جدید یافته و
ویژگی های فیزیکی اش بهبود می یابد (افزایش سفتی، مقاومت در برابر خستگی، سبکی بیشتر).

• پی وی سی اصلاح شده PVC-M (Modified PVC):

آلیاژی از PVC است که عوامل گوناگونی مانند ام بی اس (methyl methacrylate-butadiene-styrene)، پایدارکننده (stabilizer)، فیلر (filler) و روانکار (lubricant) به آن افزوده شده اند که باعث افزایش چقرمگی و خواص ضربه پذیری آن شده است.

3# فرآیند تولید PVC

مونومر وینیل کلراید (VCM: Vinyl Chloride Monomer) از کلرزنی اتیلن (Ethylene) و پیرولیز (Pyrolysis) اتیلن دی کلرید حاصل (EDC: Ethylene Dichloride) تولید می شود.

PVC با پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلراید تولید می شود.

آیا می دانید نام روش تولید PVC چیست؟

سه فرآیند رایج تولید PVC عبارت اند از:

• پلیمریزاسیون سوسپانسیون (Suspension Polymerization)
• پلیمریزاسیون امولسیونی (Emulsion Polymerization)
• پلیمریزاسیون حجیم (Bulk Polymerization)

4# PVC ترموپلاستیک است یا ترموست؟

آیا می دانید رفتار PVC در مواجهه با گرما چیست؟

PVC یک ماده ترموپلاستیک (Thermoplastic) است.

مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود به مایع تبدیل می شوند.

این محدوده برای PVC بین 100 تا 260 درجه سانتی گراد است (بستگی به مواد افزوده شده به آن دارد).

ترموپلاستیک ها را می توان تا نقطه ذوب خود گرم کرد،
دوباره سرد کرد و مجددا بدون تخریب قابل توجه دوباره گرم کرد.

ترموپلاستیک ها امکان قالب گیری تزریقی و بازیافت دوباره را دارند.

در مقابل، پلاستیک های ترموست (Thermoset) را فقط یک بار می توان گرم کرد.

اولین گرمایش باعث می شود که در مواد ترموست یک تغییر شیمیایی غیر قابل برگشت ایجاد شود.

اگر برای بار دوم یک پلاستیک ترموست را تا دمای بالا گرم کنید، به جای انعطاف پذیر شدن می سوزد.

این ویژگی باعث می شود که مواد ترموست قابلیت بازیافت چندانی نداشته باشند.

5# ویژگی های PVC چیست؟

جدول زیر به شما می گوید که مهم ترین خواص PVC چیست.

6# کاربرد PVC چیست؟

PVC پلیمری ارزان، سبک، با خواص مکانیکی قابل قبول و پایداری شیمیایی است.

از این رو به صورت گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد.

آیا می دانید برخی از کاربردهای رایج PVC چیست؟

7# مزایای استفاده از PVC چیست؟

PVC یکی از محبوب ترین و پر مصرف ترین پلاستیک های موجود در بازار است.

در ادامه به شما می گوییم مزایای PVC چیست.

• چگالی: PVC در مقایسه با اکثر پلاستیک ها بسیار متراکم است (وزن مخصوص حدود 1.4).
• قیمت: PVC به راحتی و با قیمتی ارزان در دسترس است.
• سختی: PVC غیرپلاستیکی، سختی سطح و مقاومت به سایش بالایی دارد.
• استحکام: PVC غیرپلاستیکی استحکام کششی بالایی دارد و
  در برابر تغییر شکل نسبت به پلاستیک های دیگر مقاومت خوبی از خود نشان می دهد.
• دوام و پایداری: PVC در برابر هوا، پوسیدگی شیمیایی، ضربه و سایش مقاوم است؛
  بنابراین بهترین گزینه برای بسیاری از وسایل با عمر طولانی و در فضای باز است.
• عدم واکنش پذیری شیمیایی: PVC در برابر تمام مواد شیمیایی معدنی مقاوم است.
  مقاومت بسیار خوبی در برابر اسیدها و قلیاهای رقیق شده و هیدروکربن های آلیفاتیک دارد.
  در مقابل کتون ها (ketones)، هیدروکربن های کلردار و آروماتیک، استرها، برخی اترها و آمین های آروماتیک و ترکیبات نیترو نیز مقاومت خوبی دارد.
• بازیابی: پی وی سی %100 قابل بازیابی است.
• خواص الکتریکی: PVC یک ماده دی الکتریک و یک عایق مناسب است.
• مقاوم در برابر شعله ور شدن: محصولات PVC به دلیل داشتن درصد کلر بالا خود خاموش شونده (self-extinguishing) هستند.
  شاخص اکسیداسیون آن ها بیش از 45 است.
  تری اکسید آنتیموان (Antimony trioxide) که معمولا در ترکیب نرم کننده های افزودنی به PVC استفاده می شود،
  باعث افزایش خواص مکانیکی و پایداری PVC در برابر آتش سوزی می گردد.

8# محدودیت های استفاده از PVC چیست؟

آیا می دانید مشکلات استفاده از PVC چیست؟

اگرچه PVC مزایای زیادی دارد؛ اما استفاده از آن محدودیت های دارد که عبارت اند از:

• PVC پایداری حرارتی کمی دارد. به همین دلیل موادی به آن اضافه می کنند تا در دماهای بالاتر پایدار باشد.
• PVC در صورت ذوب شدن یا سوختن، بخارات سمی هیدروژن کلرید (HCl) منتشر می کند که برای سلامت انسان خطر دارد.
  در محیط هایی که احتمال آتش سوزی زیاد است، از کابل های برق بدون روکش PVC استفاده می شود.
  هنگام ذوب مواد حاوی PVC (مانند نمونه سازی و فرآیندهای ساخت مانند پرینت سه بعدی، ماشینکاری CNC و قالب گیری تزریقی) دود منتشر می شود.

سخن آخر

خوشبختانه کارخانه های متعددی در داخل کشور، محصولات PVC تولید می کنند.

این محصولات با قیمتی ارزان در دسترس ما قرار دارند.

حال که متوجه شدید PVC چیست، با توجه به قابلیت بازیافت PVC پیشنهاد می کنیم که
پس از استفاده، آن را به چرخه بازیافت بازگردانید تا
هم کمکی به صنعت کرده باشید و هم گامی در حفظ محیط زیست برداشته باشید.