پلی وینیل کلراید (PVC)

پلی وینیل کلراید ازگسترده ترین پلیمرهای استفاده شده در گروه  پلیمرهای وینیلی است .

 PVC  به دو صورت نرم (همراه نرم کننده)  و سخت وجود دارد. PVC نرم را در سفره, پرده حمام , انواع کاغذ دیواری و نوع سخت آن را در اسباب بازی ها , درو پنجره,لوله ها ,مجاری فاضلاب ها , ناودان ها و درزگیر ها می بینیم.

نحوه تولید PVC :

 به طور عمده از طریق پلیمریزاسیون محلولی شروع شونده با رادیکال آزاد, و هم چنین به وسیله گستره ای از روش های پلیمریزاسیون توده ای یا محلولی تولید میشود. پلیمریزاسیون محلولی برای تولید دو نوع متفاوت PVC به کار میرود. نوع اول نیمه بلورین بوده و از قسمتهای کروی تشکیل شده است در حالیکه نوع دوم نواحی آمورف (بی نظم) دارد. همچنین کنترل پلیمریزاسیون محلولی آسانتر است و فقط افت خاصیت شفافیت و عایق بودن بسیار کمی را داراست. PVC با خلوص بیشتر را به وسیله پلیمریزاسیون توده ای ودر اتمسفر گاز بی اثر جهت جلوگیری از تولید  پراکساید تولید می کنند. شکل زیر ساختار و نحوه پلیمریزاسیون Pvc  را نشان می دهد. 

انواع  PVC :

سخت: بدون وجود نرم کننده  را پی وی سی سخت می گویند.

نرم: همراه نرم کننده ها به پی وی سی نرم معروف است و در بازار تجاری در دو نوع S  و E معروف است که نوع S آن از طریق پلیمریزاسون سوسپانسیونی و نوع E از طریق پلیمریزاسیون امولسیونی تولید می شود

 خواص PVC:  

 معایب :

پایداری شیمیایی, حرارتی نوری کمی دارد.

پی وی سی به تخریب تدریجی در دماهای بالا و شکننده شدن در دماهای پایین تمایل دارد.  در نتیجه, اکثر محصولات پی وی سی شامل پایدار کننده هایی برای از بین بردن این خواص هستند. این نقص خواص در ازای قیمت پایین محصولات جبران می شود.

مزایا :

سازگاری PVC با افزودنیها و پایدار کننده ها.

عایق خوبی است.

 به دلیل دمای پایین در تولید ,پی وی سی صنعتی تولید شده معمولا خطی و اتاکتیک به همراه زنجیرهای کوچکی از ساختار سیندیوتاکتیک است .مانند PE خواص PVC نیز به به طور زیادی به وسیله درجه شاخه ای بودن زنجیرهای پلیمر مشخص میگردد که به روش پلیمریزاسیون استفاده شده نیز بستگی دارد.

تخریب پلیمر در دمای بین ۲۰۰ وC° ۳۰۰ جایی که مقدار زیادی HCL تولید میشود. در بالای این دما , تولوئن و بنزن باقی مانده با بازده بالا,  بسیار خوب با هم جفت میشوند. حلال معمول برای PVC برای جرم های مولکولی کم تولوئن و برای جرم های مولکولی بالا تتراهیدروفوران (THF) است . خواص PVC در جدول زیر آمده است:

کاربرد های پی وی سی :

مهم ترین کاربرد PVC سخت:

 در لوله ها و قاب های در و پنجره است .از این نوع PVC اغلب اوقات به عنوان بدون نرم کننده (UPVC) نام برده میشود و به دلیل نداشتن افزودنی UPVC قابلیت اشتغال کمتری دارد.

مهم ترین کاربرد PVC نرم: (شامل نرم کننده)

چون عایق خوبی است در روکش سیم ها کاربرد دارد.

کاربردهای عمده دیگر آن شامل لباس ها ,عایق های حرارتی (فوم PVC), قسمتهای مختلف اتومبیل ,چسبها و روکش هاست.

  نکاتی در مورد بازیافت:

بازیافت PVC به گستردگی پلیمرهای دیگر نیست به این دلیل که اکثر کاربردهای آن در کاربری های با عمر بالا است و در نتیجه شانس کمتری برای تبدیل شدن به ضایعات دارد. PVC توسط آسیاب شدن و یا بازیافت شیمیایی آن به دلیل داشتن کلر برای تولید مونومر قابل استفاده است و به طور موفقیت آمیزی بازیافت میشود. ولی به هرحال مشکلاتی نیز برای بازیافت آن وجود دارد.چون PVC در اشکال و رنگهای مختلف موجود است به سادگی قابل شناسایی نیست.از طرفی به دلیل پایداری حرارتی ضعیف آن بازیافت حرارتی مناسب نیست چرا که پی وی سی تمایل به تخریب و تولید HCL دارد.گستره وسیع افزودنیها نیز مانع جداسازی در هنگام بازیافت است .

کوپلیمرهای PVC:

کوپلیمرهای مختلفی از پی وی سی در دسترس است.گسترده ترینشان کوپلیمرهای با وینیل استات و اکریلو نیتریت است. کوپلیمرهای وینیل استات باعث بهبود سفتی و فرآیندپذیری و کوپلیمرهای اکریلونیترات موجب بهبود پایداری حرارتی است. نوع دیگر آن PVC کلریده شده است.در این مورد پلیمر توسط هیدروکربن های کلردار احاطه میشود , سپس کلر اضافه شده و برای تولید رادیکال های کلر  تحت اشعه UV قرار میگیرد در نتیجه این عمل میزان کلریده شدن تا ۵% افزوده میشود. این افزایش موجب  Tg بالاترو تاثیر گذاری در پایداری حرارتی است.

چه گریدهایی از پی .وی. سی درایران تولید می گردد؟

پتروشیمی آبادان,غدیر,بندر امام و اروند گریدهای,سوسپانسیون و امولسیون و گرید پزشکی را تولید می کنند.

برای مثال پتروشیمی بندرامام در حال حاضر گرید S60 و پتروشیمی اروند, S65 وS70 آبادان ,S70 پتروشیمی غدیر تولید می کنند.همچنین پتروشیمی اروند  گریدی از امولسیون را نیز تولید می کند.

منابع:Hand book of plastics recycling/سایت های پتروشیمی اروند ,آبادان و…
نوشته :بهاره بهبودی