پلی وینیل کلراید ( PVC)

پلی وینیل کلراید ( PVC) از نظر حجم تولید دومین پلاستیک تولیدی در دنیا بعد از پلی اتیلن است . در سال ۲۰۰۲ در حدود ۲۷ میلیون تن PVC به ارزش تقریبی ۱۹ میلیارد دلار در جهان مصرف شده است .
PVC از پلیمریزاسیون مونو وینیل کلراید VCM به شکل مایع به یکی از چهار روش سوپانسیون ، امولسیون توده ای و محلولی حاصل می شود . فرایند سوسپانسیون حدود ۹۰ درصد از تولید جهانی را شامل می شود .
PVC پلیمری است که در آن گروه CH2CHCL )n) تکرار می شود . کوپلیمرهای PVC از کوپلیمرهای وینیل کلراید و وینیل استات ، اتیلن ، پروپیلن ، وینیلیدین کلراید و اکریلات ها حاصل می شود . عمدتا این رزینها به صورت پودر یا گرانول های سفید هستند که با انواع افزودنی ها کمکی مخلوط می شوند و به انواع مختلفی از فراورده های نهایی تبدیل می شوند .

ویژگی های PVC عبارتند از :
چقرمگی مکانیکی ، مقاومت خوب در مقابل هوا ، آب و بسیاری از مواد شیمیایی بخصوص اسیدهای معدنی و عایق الکتریکی خوب .
یکی از دلایلی که باید پلاستی سایزر به PVC اضافه کرد علاوه بر نرم کردن آن ، بالا بردن دمای تجزیه حرارتی است. PVC مقاوم به شعله و اشعه ماورای بنفش است . خصوصیات PVC با توجه به وزن مولکولی تغییر می کند .
وزن مولکولی PVC تجاری از حدود ۵۰۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰۰ می باشد . توزیع وزن مولکولی ، اندازه ذرات و سطح ذره سایر متغیر هایی هستند که در تولید رزین کنترل می شوند و برای گریدهای مختلف فرق می کنند .
حضور یا عدم حضور پلاستی سایزر یکی از عوامل مهم تعیین ویژگیهای PVC است . خواص PVC مخلوط شده با پلاستی سایزر به مقدار و نوع پلاستی سایزر بستگی دارد و معمول است که مخلوطی از پلاستی سایزر ها استفاده می شود تا به خصوصیات مطلوب دست یافته شود . عمدتا PVC به صورت رزین برای مصارف عمومی (Ceneral – Purpose) یا رزین پراکنده (Dispersion) به فروش می رسد .
رزین برای مصارف عمومی به شکل خشک با اندازه ذرات متوسط به قطر ۵۰ تا ۲۵۰ میکرون موجود است . ذرات گرید پراکنده بسیار ریز هستند در حدود ۲/. تا میکرون ، پراکنده شدن PVC در پلاستی سایزر های مایع یا سیستم های رقیق کننده (( پلاستیزول )) نامیده می شود .
پلاستیزول ها عمدتا از PVC انواع پلاستی سایزرها ، پایدارکننده ، پرکن و رنگدانه تشکیل شده اند . زمانی که پلاستیزول ها به وسیله پراکنده سازه ها یا رقیق کننده های فرار منبسط میشوند ، ترکیب حاصله اورگانوزول نامیده می شود .
گریدهای خاص رزین سوسپانسیون که منبسط شده یا رزین مخلوط نامیده می شود ، در ساخت وینیل های خاص بکار می رود نا هزینه را کاهش دهد و خواص را بهبود بخشد .
وینیل کلراید میتواند با بسیاری از مونومرها کوپلیمریزه شود اما تعداد کمی از آنها تجاری هستند . بطور کلی PVC دارای دو گرید اصلی سوسپانسیون و امولسیون است .

گرید سوسپانسیون PVC

گرید سوسپانسیون به صورت جامد بوده و به روش های مختلفی تبدیل به محصول نهایی می شود . روش اکستروژن مهمترین روش تبدیل PVC به محصولات نهایی است . از روش اکستروژن برای تهیه محصولات سخت ( مانند لوله و اتصالات و قاب پنجره ) و محصولات نرم ( مانند پوشش سیم ، شیلنگ و فیلمهای بسته بندی ) استفاده می شود .
اکستروژن پر مصرف ترین روش تبدیل PVC به فراورده های نهایی است و استفاده از آن نیز بسیار رو به رشد است. PVC مورد استفاده در روش اکستروژن هموپلیمرهای سوسپانسیونی با دانسیته بالا هستند که به فرم پودری یا دانه مورد استفاده قرار می گیرند .
PVC به شیوه قالب گیری نیز تبدیل به محصولات متنوعی می شود . قالب گیری تزریقی پر کاربرد ترین روش قالب گیری است . در این روش رزین مذاب از درون یک مارپیچ وارد قالب داغ شده و سپس سرد می شود تا قطعه مورد نظر شکل گیرد . اتصالات لوله PVC مهمترین محصول نهایی این روش می باشند . ساخت بطری دومین مورد کاربرد قالب گیری تزریقی است .
سایر موارد مانند ماشین های ادارای ، تماس دهنده های الکتریکی ، قطعات اتومبیل واسباب بازی می باشند. اکثر رزین های قالب گیری تزریقی هموپلیمرهای سوسپانسیونی به شکل دانه می باشند. درقالب گیری دمشی PVC اکسترود شده و سپس درون قالب با فاشار هوا منبسط می شود . محصول اصلی این روش بطری است .
قالب گیری پودری جدیدترین روش فرایند کردن PVC سوسپانسیون است . مخلوط پودر نرم شده ( به همراه پلاستی سایزر ) درون قالب داغ قرار می گیرد و ذوب می شود . قالبگیری فشاری قبلا برای تولید صفحات فونوگراف بکار می رفت که اکنون منسوخ شده است . در حال حاضر روش قالبگیری فشاری بهبود یافته ، برای تولید قطعات PVC نرم شده خاص مانند نمد زیر پایی و کفپوش اتو مبیل به کار می رود .

گریر امولسیون PVC

گرید امولسیون PVC . به دو حالت مایع و جامد موجود است PVC امولسیون به صورت پلاستیروزل و . اورگانوزول به فروش می رسد PVC امولسیونی غالبا برای ساخت فیلم و ورق به شیوه کلندرینگ Calaendarivg مصرف می شود . در این فرایند ، توده ای از PVC کامپاند شده درون جفت های متوالی
موازی دوار از رول ها ( غلتک ها ) فشرده می شود تا تبدیل به فیلم و ورق شود .
این فرایند برای هر دو نوع PVC سخت و نرم به کار می رود ولی عمدتا PVC حاصل از روش پلیمریزاسیون امولسیونی به فرم پلاستیزول برای غلتک زنی به کار می رود و مقدار ی رزین سوسپانسیون با آن مخلوط می شود تا هزینه را کاهش دهد .
ورق ها و فیلم های نرم عمدتا از جنس هموپلیمر PVC برای مصارف عمومی هستند . این فیلم ها و ورق ها کاربرد های بسیار زیادی دارند . یکی از این کاربردها روکش مبلمان و صندلی های اتومبیل است . کاربرد اصلی ورق های PVC سخت در بسته بندی است .
پلاستیزول هادر قالبگیری دوغابی(Slush Molding) برای پوتین ، توپ ، عروسک و اسباب بازی و در قالب گیری دورانی برای ساختن قطعات سوراخ دار مانند تیوپ استخر نیز بکار می روند .
پلاستیزولها برای پوشش سطوح و کف ، الیاف کاغذ ، فلزات ،نمد و الیاف شیشه برای ساخت محصولاتی مانند کاغذ دیواری ، پوشش کف ، چرم وینیلی و تسمه نقاله به کار می روند .
اکثر رزینهای پراکنده PVC(Dispersion) هموپلیمر بوده و عمدتا توسط فرایند امولسیون ساخته می شوند ومقداری رزین سوسپانسیون برای کاهش هزینه و تنظیم خواص به آن اضافه می شود PVC حاصل از روش محلولی عمدتا به عنوان پوشش محافظ بر روی فلزات برای جلوگیری از خوردگی آن ها به کار می رود مانند روکش شاسی اتومبیل ها و پوشش سیم پیچ . پوشش های محلولی معمولا بدون پلاستی سایزر بوده اما دارای افزودنی هایی مانند رنگدانه و پرکن و حلال می باشند .

براساس یک تقسیم بندی دیگر PVC به دو نوع نرم وسخت تقسیم می شود .