پی وی سی چیست؟ شناخت انواع و کاربردها

محصولات صنایع شیمیایی و پتروشیمی از مواد گوناگونی ساخته می‌شوند که هر کدام خواص و ویژگی‌های متفاوتی داشته تا نیازهای مصرف کننده را بر طرف کند؛ یکی از این مواد پی وی سی PVC است که در ساخت انواع مختلفی از محصولات بکار برده می‌شود.

در این مقاله با ساختار، کاربرد، انواع، نحوه تولید پی وی سی وهمچنین مواردی که در ذیل به آن اشاره شده است  آشنا خواهید شد، با ما همراه باشید.

-بررسی پی وی سی و کاربردهای آن + آینده این صنعت

-بررسی انواع گریدها پی وی سی، مقایسه گرید پتروشیمی ها

 

پی وی سی PVC چیست؟

پی وی سی  PVC مخفف پلی وینیل کلراید (poly vinyl chloride) است. ساختار شیمیایی و فیزیکی پلی ‌وینیل ‌کلراید  آن را به یک پلیمر منحصر به فرد در دنیای پلیمرها تبدیل کرده است. پی ‌وی ‌سی که یک ترموپلاستیک (گرما نرم) بوده که از پلیمریزاسیون رادیکال آزاد مونومر وینیل کلراید با وزن مولکولی‌های مختلف به دست می‌آید.

به طور کلی  PVC با وزن مولکولی و خواص مختلف وجود دارد که بسته به کاربرد نهایی توسط مصرف‌ کننده انتخاب می‌شوند.

ساختار PVC در شکل زیر نمایش داده شده است.

 

عبارت پی وی سی معمولا وقتی استفاده می‌شود که منظور همو پلیمر وینیل کلراید باشد، اما همو پلیمر وینیل کلراید خود عضو گروه بزرگتر از پلاستیک ها بر پایه پلی ونیل کلراید (پلیمر وینیلی) بوده که شامل هموپلیمرهای ونیلی کلراید، کوپلیمر وینیل کلراید و... می‌باشد.

زمانی که پلیمر بر پایه پلی وینیل کلراید باشد ولی همو پلیمر وینیل کلراید نباشد، به جای عبارت PVC  معمولا از vinyl (وینیل) استفاده می‌شود که از جمله کاربردهای آن می‌توان به کفپوش وینیلی اشاره کرد. 

در شکل زیر ساختار هموپلیمر PVC  به صورت شماتیک نشان داده شده است.(در عمل همه زنجیره ها در پلیمر یکسان نیستند و شاخه های جانبی وجود دارد.)

تاریخچه (PVC)

وینیل هالید برای اولین بار در سال ۱۸۳۵ در آزمایشگاه توسط V. Regnault سنتز و جامد سفید و آمورف از در معرض قرار گرفتن آن در مقابل نور خورشید مشاهده شد.

در سال ۱۸۷۳ E. Baumann مشاهده کرد که در اثر در معرض قرار گرفتن وینیل کلراید ( که از واکنش دی کلرواتان و پتاس الکی حاصل شده بود) در مقابل نور خورشید یک پودر سفید حاصل می‌شود. همچنین در سال ۱۹۱۲ اولین پتنت PVC توسط Chemische Fabrik ثبت شده که در آن وینیل کلراید از واکنش استیلن و هیدروژن کلراید تهیه شده بود و واکنش پلیمریزاسیون مربوطه توسط نور خورشید انجام شده بود.

اولین روش تقریبا صنعتی برای تولید وینیل کلراید توسط شرکت آلمانی  I.G. Farbenindustrie که امروزه با نام شرکت  BASF شناخته می‌شود در سال ۱۹۱۶  توسعه داده شد.

در بین سال‌های ۱۹۲۸ تا ۱۹۳۰ PVC توجه بیشتری به خود جلب کرد و پتنت های مختلفی برای توسعه این پلیمر ارائه شد.

از جمله می‌توان به پتنت ارائه شده برای تولید کوپلیمر وینیل کلراید/وینیل استات توسط شرکت Du Pont-  پتنت ارائه شده توسط شرکت آمریکایی Ostromislensky  برای تولید وینیل هالیدها- پتنت تولید PVC  امولوسیون توسط شرکت BASF اشاره کرد.

اولین پی وی سی نرم با ترکیب نرم کننده phthalate esters توسط B. F. Goodrich   در سال ۱۹۳۰ سنتز شد. در همین سال روش پلیمریزاسیون سوسپانسیون پی وی سی توسط شرکت انگلیسی ICI ارائه شد.

اگر چه تا سال ۱۹۳۰ روش‌های مختلفی برای تولید PVC ارائه شده بود، اما این پلاستیک به علت پایداری حراراتی پایین پی وی سی  کاربرد تجاری چندانی نداشت؛ زیرا دمای فیوژن PVC از دمای تخریب آن بالاتر است و قبل از رسیدن به فیوژن دچار تخریب می‌شود.

این موضوع سبب شد تا کوپلیمر ونیلیل کلراید توسعه پیدا کند ( کوپلیمرها با وجود پایداری حرارتی کمتر امکان فرآیند شدن در دمای پایین تر را داشتند)،‌ اما با معرفی نرم کننده‌ پی وی سی و تهیه پی وی سی نرم امکان فرآیند PVC  در دمای قابل قبول فراهم گردید که این نقطه آغازی برای گسترش کاربردهای  PVCبود.

اولیه روش‌های تولید و فرآیند PVC بر اساس ماشین آلات تولید لاستیک بود از جمله می‌توان به روش کلندرینگ-اکستروژن- قالبگیری فشاری و روش‌های کامپاندیگ اشاره کرد.

 پی وی سی چه ساختاری دارد؟

PVC تجاری به عنوان یک پلیمر نیمه بلوری (آمورف) با درصد بلور ۸ تا ۱۰ درصد در نظرگرفته می‌شود. میزان بلورینگی پی وی سی با آنالیز X-ray  تعیین شده است که سایر آنالیزهای حرارتی از جمله DSC  نیز آنرا تایید کرده اند.

بلورینگی با نظم ساختاری پلیمر در ارتباط هست در واقع زنجیره‌های PVC ( یا به طور کلی هر پلیمری) اگر به صورت منظم کنار یکدیگر قرار بگیرند به آن ساختار بلوری و اگر به صورت نامنظم قرار بگیرند به آن ساختار آمورف گفته می‌شود.

بهتر است بدانید که دمای انتقال شیشه ای برای PVC در حدود ۸۰ تا ۸۴ درجه سانتی گراد می‌باشد. دانسیته پی وی سی  برای فاز کریستال ۱.۵۳۰ و برای فاز آمورف ۱.۳۳۷ گرم بر سانتی متر مکعب می‌باشد.

در جدول زیر برخی از خواص مهم PVC از جمله استحکام کششی، مقاومت ضربه، مقاومت فشاری، مدول خمشی، شیرینکیج (جمع شدگی) و دمای نرمی ویکات در پی وی سی نرم و سخت بررسی شده است.

 

نحوه تولید پی وی سی

 PVC ذاتا پلاستیکی سخت بوده و از پایداری حرارتی پایینی برخوردار است و عملا بدون استفاده از افزودنی‌ها قابل تولید نیست.

افزودنی ها به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند.

• افزودنی اصلی: شامل استابلایزر، روان کننده، نرم کننده، اصلاح کننده ضربه، کمک فرآیند، پیگمنت، فیلر
• افزودنی فرعی: شامل آنتی یو وی، براق کننده، آنتی اکسیدان، عامل فوم زا و...

این افزودنی‌ها ابتدا با پی وی سی در میکسرهای مخصوصی با هم ترکیب می‌شوند؛ به ترکیب حاصل کامپاند گفته می‌شود.

کامپاند می‌تواند مایع یا جامد باشد که در نهایت توسط فرآیندهای شکل دهی مختلفی از جمله اکستروژن، تزریق پلاستیک- کلندرینگ، اکستروژن دمشی و... به شکل محصول نهایی در می‌آید.

در شکل زیر فرآیند تولید به صورت کلی نشان داده شده است.

پلیمر پی وی سی چگونه تولید می‌شود؟

۸۰ درصد از کل حجم تولید به وسیله روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی، حدود ۱۰ درصد به روش امولوسیون و در حدود ۱۰ درصد نیز به روش پلیمریزاسیون بالک  تولید می‌شود.

روش دیگری به نام پلیمریزاسیون محلولی وجود دارد که از اهمیت کمتری برخوردار بوده و در موارد محدودی مثل تولید پوشش‌های پی وی سی استفاده می‌شود.

به طور کلی در پلیمریزاسیون PVC  ابتدا مونومر وینیل کلراید در اثر واکنش اتیلن و هیدروکلریک اسید تولید می‌شود؛ این مونومرها طی یک واکنش رادیکالی در حضور آغاز گر به یکدیگر متصل شده و پلیمر PVC را ایجاد می‌کنند.

در شکل زیر پلیمریزاسیون PVC به شکل شماتیک نشان داده شده است.

 

توصیه می شود جهت تکمیل اطلاعات و دانش فنی خود در ارتباط با پی وی سی و انواع پایدارکننده pvc، راهنمای جامع پایدارکننده حرارتی را مطالعه نمایید.

 

-بررسی پی وی سی و کاربردهای آن + آینده این صنعت

هر چند پي‌وي‌سي يكي از پركاربردترين رزين هاست، اما هنوز هم برخي به دليل عدم آشنايي با اين ماده از كار كردن با آن واهمه دارند. ترس از تخريب و افزايش مقدار اسيد هيدروكلريدريك، ملاحظات زيست محيطي اين ماده و مسائل مربوط به نرم‌كننده‌هاي فتالاتي همگي باعث شده استفاده از PVC ساده نباشد. اميد است مطالب ذيل كمي از نگراني‌هاي موجود را كاسته و شناخت خوانندگان را نسبت به اين ماده افزايش دهد.

• پي‌وي‌سي چيست؟

پي‌وي‌سي، پلي‌وينيل كلرايد يا وينيل از نظر ميزان توليد دومين رزين پلاستيك توليد شده در جهان است. مقدار پي‌وي‌سي توليد شده در جهان در سال 2000 چيزي در حدود 20 مليون تن تخمين زده شده كه تقريبا 32% از آن يعني حدود 6.35 مليون تن متعلق به توليدكنندگان آمريكايي مي‌باشد.

رزين پي‌وي‌سي از پليمريزاسيون مونومر وينيل‌كلرايد يا VCM (CH2=CHCl) با استفاده از راديكال آزاد و به شكل "سر به دم" به دست مي‌آيد. زنجيره ايده‌آل پي‌وي‌سي مانند پلي‌اتيلن يك زنجيره هيدروكربني است كه روي اتم‌هاي كربن به صورت يك در ميان اتم كلر نشسته است. (~CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2~) متاسفانه در حين پليمريزاسيون، زنجيرها شاخه شاخه مي‌شوند كه باعث ايجاد نقاط ضعيف و افزايش احتمال تخريب مي‌شود.

 

 

• پي‌وي‌سي چگونه ساخته مي‌شود؟

روش‌هاي اصلي پليمريزاسيون VCM عبارتست از: سوسپانسيوني، امولسيوني و جرمي. پليمريزاسيون محلولي پي‌وي‌سي نيز در گذشته انجام مي‌شد اما ديگر مورد استفاده ندارد.

در پليمريزاسيون سوسپانسيوني، قطرات VCM كه حاوي كاتاليست راديكال‌هاي آزاد هستند، همراه با مواد معلق كننده براي مدت زماني خاص در آب مخلوط مي‌شوند تا پليمر به وزن مولكولي خاصي (كه با پارامتر K مي‌شناسيم) برسد. اين روش متداول‌ترين روش توليد پي‌وي‌سي به شمار مي‌رود و شكل ظاهري محصول نهايي شبيه به "پاپ كورن" است كه شكل نامنظمي دارد و همين عدم نظم شرايط بهتري براي جذب نرم‌كننده‌ها و افزودني‌ها و هم‌چنين تشكيل آميزه پودري بهتر را فراهم مي‌كند. در اكثر محصولات نرم و سخت پي‌وي‌سي كه با فرايندهاي غلطك راني (calendering)، تزريق (molding) و اكستروژن انجام مي‌شوند از پي‌وي‌سي سوسپانسيوني (S-PVC) استفاده مي‌شود. 

پليمريزاسيون امولسيوني يعني معلق سازي قطرات بسيار ريز مونومر وينيل كلرايد در آب با يك كاتاليست راديكال آزاد كه در آب محلول است. بسته به نوع صابون يا امولسيفاير مورد استفاده، شدت همزدن و دما، وزن مولكولي پليمر پي‌وي‌سي متفاوت خواهد بود. اندازه رزين‌ها در اين روش بسيار ريزتر از پي‌وي‌سي سوسپانسيوني است و سطحي صاف‌تر دارند كه باعث مي‌شود نرم كننده‌ها در دماي محيط جذب آن نشوند.

رزين‌هاي پي‌وي‌سي امولسيوني (E-PVC) گاهي "dispersion resin" يا "paste resin" رزين چسبي نيز خوانده مي‌شوند و براي ساخت پلاستي‌سول‌ها و اورگانوسول‌ها استفاده مي‌شوند.

پليمريزاسيون جرمي يا حجمي كه در يك راكتور دو مرحله‌اي انجام مي‌شود، تنها شامل مونومر وينيل‌كلرايد و كاتاليست است. راكتور مرحله اول كه داراي كندانسور برگشتي است، مونومر وينيل‌كلرايد را به هم مي‌زند تا به درصد تبديل 10 درصد برسد. سپس اين دوغاب كه شامل پليمر و مونومر است به يك راكتور افقي كه مجهز به مخلوط كن ريبوني با دور پايين است منتقل مي‌گردد. در اين مرحله پليمريزاسيون به اتمام رسيده و پودر خشك توليد مي‌شود. پي‌وي‌سي جرمي (M-PVC) از نظر اندازه ذرات، شكل و كاربرد (البته بيشتر پي‌وي‌سي سخت) مشابه با S-PVC است. تفاوت اصلي اين دو روش توليد در اختلاف دانسيته است كه در وزن مولكولي يا پارامتر K برابر، دانسيته توده‌اي پي‌وي‌سي جرمي بالاتر از پي‌وي‌سي سوسپانسيوني است.

پس از اتمام واكنش‌هاي فوق، مواد فرار از رزين پي‌وي‌سي خارج شده و به منظور خروج كامل مونومر وينيل‌كلرايد باقي مانده (مقدار مونومر باقي مانده بايد در حد PPM باشد.) خشك مي‌شود.

• خواص ذاتي پي‌وي‌سي

با توجه به اينكه 56.5% پي‌وي‌سي از كلر و 43.5 درصد ديگر آن از مواد نفتي ساخته شده، پي‌وي‌سي نسبت به ساير رزين‌هاي گرمانرم ديگر وابستگي كمتري به تغييرات صنايع وابسته به نفت دارد و كلر آن تعيين كننده‌تر است.

كلر موجود در پي‌وي‌سي خاصيت تاخير انداختن شعله و آتش را فراهم مي‌كند. ساير افزودني‌ها مانند نرم كننده‌ها يا رزين‌هاي اصلاح‌كننده ممكن است بسوزند اما پي‌وي‌سي خود مانع از احتراق مي‌شود.

پي‌وي‌سي به دليل وسعت پذيرش افزودني‌هاي مختلف مانند نرم‌كننده‌ها، پايدار‌كننده‌ها، پركننده‌ها، كمك فرايند‌ها، اصلاح كننده‌هاي ضربه، روان كننده‌ها، عوامل فوم كننده، ضد حشرات، رنگ دانه‌ها و تقويت كننده‌ها يكي از مهم‌ترين گرمانرم‌هاي جهان محسوب مي‌شود.

در حقيقت امكان فرايند كردن پي‌وي‌سي به تنهايي وجود ندارد و حداقل بايد استابيلايزر، روان‌كننده و در صورتي كه محصول نهايي نرم باشد، نرم‌كننده نيز بايد وجود داشته باشد!

محصولات پي‌وي‌سي طيف وسيعي دارند و از طعمه مصنوعي ماهيگيري تا كابل‌هاي با ضربه پذيري زياد براي كامپيوتر، لوله و پروفيل‌هاي مختلف را در بر مي‌گيرد. كاربردهايي مانند كف پوش و سيم و كابل كه متعلق به دسته پي‌وي‌سي نرم هستند صرف نظر از شفافيت يا مات بودن كالا در دهه‌هاي 40 تا 60 ميلادي اكثر توليدات پي‌وي‌سي را به خود اختصاص داده بودند اما با پيشرفت دستگاه‌هاي تزريق و اكسترودرهاي دو مارپيچه در دهه‌ي 60، پي‌وي‌سي سخت جايگاه خود را در توليد لوله و اتصالات، پنل، داكت و... طوري تثبيت كرد كه در حال حاضر 70% مصنوعات پي‌وي‌سي به پي‌وي‌سي سخت تعلق دارد.

البته مسلم است كه خواص فيزيكي كاملاً به نوع و مقدار افزودني هاي انتخاب شده بستگي داشته و نسبت قيمت به كيفيت در صنعت پي‌وي‌سي محدوده گسترده‌اي دارد.

چرخه تخريب پي‌وي‌سي منحصر به فرد است. اكثر پليمرها در اثر تشكيل پراكسيدها دچار تخريب اكسيداسيوني شده و زنجيره‌ها پاره مي‌شوند كه با كمك آنتي اكسيدان‌ها از تخريب اين دسته پليمرها ممانعت مي‌كنند. اما پي‌وي‌سي به دليل وجود حرارت و برش در حين فرايند از خود گاز اسيد كلريدريك آزاد مي‌كند. اين اتفاق بسيار سريع رخ مي‌دهد و اگر فرايند مرتباً چك نشود مشكلات جدي را به بار مي‌آورد. هنر و دانش پايدارسازي پي‌وي‌سي در برابر حرارت اهميت ويژه‌اي در رشد پي‌وي‌سي داشته است. حذف HCl و جلوگيري از شروع تخريب زنجير اساس كار پايدار‌كننده‌هاي حرارتي مي‌باشند.

• تاريخچه پي‌وي‌سي:

مونومر وينيل‌كلرايد اولين بار در ابتداي قرن 19 ام و در آزمايشگاه يك دانشمند فرانسوي توليد شد، سپس در سال 1870 به پليمر تبديل شد. به دليل سختي و تخريب سريع اين ماده پي‌وي‌سي تا سال 1933 شانس تجاري شدن را پيدا نكرد. در اين سال دانشمند جواني به نام بي. اف. گودريچ در شهر آكرون آمريكا اين رزين را در دي‌بوتيل‌فتالات و تري‌كريسيل‌فسفات گرم حل كرد كه ماحصل آن پس از خنك شدن، يك فيلم لاستيكي با خواص خوب بود كه قابليت ذوب و خنك شدن مجدد را داشت.

با كشف اين نرم‌كننده پي‌وي‌سي به خصوص در طول جنگ جهاني دوم و به دليل كمبود لاستيك ارزش تجاري پيدا كرد.

پس از گذشت 45 تا 50 سال توليد سالانه پي‌وي‌سي چندين برابر شد و تبديل به يكي از بازارهاي اصلي گرديد. 

• گرايش‌هاي فعلي در صنعت پي‌وي‌سي

يكي از مسيرهاي تحقيقاتي و توسعه‌ي فعلي در صنعت پي‌وي‌سي سخت (مشابه با HDPE) افزايش مقادير قابل توجه خرده چوب به عنوان پركننده به رزين در حين فرايند بصورتي است كه قابليت اره كردن، ميخ زدن و پيچ كردن كاملاً مشابه با چوب ولي بدون شكنندگي و خرابي را داشته باشد.

يكي ديگر از مسيرهاي تحقيقاتي موجود ساخت پروفيل‌هاي پي‌وي‌سي تو خالي است كه قابليت قفل شدن دارند. داخل اين پروفيل‌ها با بتن پر شده و علي‌رغم قيمت مناسب، عمر مفيد بالا، فاسد نشدني، ضد زلزله و طوفان است كه براي كشورهاي جهان سوم ساخته مي‌شود.

• بازارهاي اصلي صنعت پي‌وي‌سي:

الف) صنعت ساختمان:

          -لوله و اتصالات (آب آشاميدني، فاضلابي، زهكشي، داكت تلفن، كابل فيبر نوري، مجاري نهرهاي سرپوشيده، لوله‌كشي فرايندهاي غذايي و شيميايي، لوله‌كشي سيستم‌هاي خاموش كننده آتش)

          - پنل‌ها، سايه‌بان‌ها، لوله‌هاي ناوداني

          - پروفيل‌هاي در و پنجره

          - پرچين‌ها

          - كف‌پوش‌ها

          - ديوارپوش‌ها

          - سيم و كابل

ب) صنعت برق

• كيبوردها
• روكش فيبرهاي نوري
• روكش سيم‌هاي الكتريكي
• روكش فلاپي ديسك‌ها
• قطعات مختلف خانگي
• قطعات مختلف سيستم‌هاي تلفن، برق، يخچال‌ها، دستگاه‌هاي تهويه هوا، كامپيوترها

ج) پزشكي

• شلنگ و كيسه خون
• ميل‌هاي جراحي
• دستكش و ملافه‌هاي جراحي
• اعضاي مصنوعي
• بسته‌بندي داروها

د) بسته بندي

• فيلم براي بسته بندي گوشت
• پلاستي‌سول‌هاي فوم شده
• فيلم و ظروف بسته‌بندي

ه) خانگي، تفريحي:

• شلنگ
• اسباب بازي‌ها، عروسك‌ها، اسباب بازي‌هاي بادي
• زيره كفش
• طعمه ماهي‌گيري
• چادر ماشين
• كارت‌هاي اعتباري
• سفره
• پرده حمام
• آينده صنعت پي‌وي‌سي:

خواص، قيمت و جايگاه فعلي پي‌وي‌سي باعث شده اين پليمر براي بسياري از محصولات موجود استفاده شود. پيش‌بيني‌ها نشان مي‌دهند اين روند در آينده نيز در زمينه‌هاي زير وجود خواهد داشت:

- تقاضا براي ساخت و نوآوري در تجهيزات مربوط به زهكشي و آبرساني

-مقابله با جنگل زدايي و جايگزيني پي‌وي‌سي با چوب در صنعت ساختمان

-تقاضا براي كاهش قيمت محصولات خانگي، توزيع آب، زيرساخت و بهسازي سيستم فاضلاب

-افزايش تقاضا در سيستم بهداشت و پزشكي بالاخص ساخت اندام مصنوعي

-صنعت ارتباطات و نياز به سيم و كابل‌هاي پيشرفته

 

بررسی انواع گریدهای پی وی سی، مقایسه گرید پتروشیمی ها

 

انواع پی وی سی:

به طور کلی پی وی سی را می‌توان به روش‌های مختلفی دسته بندی کرد یک روش دسته بندی که بر اساس کاربردی پی وی سی و خواص محصول نهایی است، دسته بندی بر اساس میزان سختی و نرمی PVC  است. در این روش پی وی سی به  سه دسته پی وی سی نرم(pPVC)، پی وی سی نیمه سخت  (semi-rigid PVC) و پی وی سی سخت  (uPVC)تقسیم بندی می شود. در فرمولاسیون پی وی سی نرم نرم کننده ای وجود ندارد، پی وی سی نیمه ساخت می‌تواند تا حدود ۲۵ درصد نرم کننده داشته باشد و در پی وی سی نرم بیش از ۲۵ درصد نرم کننده وجود دارد. البته این دسته بندی بسیار کیفی است دسته بندی صحیح تر می‌‌تواند بر اساس مدول الانگیشن باشد. ( مدول الانگیشن برای پی وی سی نیمه سخت بین ۷۰ تا ۷۰۰ مگاپاسکال و برای پی وی سی نرم بیش از ۷۰۰ مگاپاسگال در نظر گرفته می‌شود.)

نکته: نوع دیگری از پی وی سی با مقاومت ضربه بالا (high impact resistance) وجود دارد که با نام iPVC نیز شناخته می‌شود.

در یک دسته بندی دیگر می توان پی وی سی را از نوع شکل کامپاندیگ آن به کامپاندیگ -مایع و کامپاندیگ- جامد تقسیم بندی کرد پی وی سی نرم  و سخت که در بالا توضیح داده شده به روش کامپاندیگ جامد و پی وی سی خمیری – پی وی سی لاتکس و پی وی سی محلول به روش کامپاندیگ  به روش کامپاندینگ-مایع تقسیم بندی می‌شوند.

 

گریدهای پی وی سی:

با توجه به نوع و شرایط پلیمریزاسیون همه پی وی سی‌های تولید شده با یکدگیر یکسان نیستند. به طور مثال اندازه ذرات – طول زنجیره و میزان شاخه های جانبی و... بسته به نوع پی وی سی متفاوت خواهد بود. یکی از ویژگی های گرید پی وی سی K-value  یا شاخص k  است، K-value  پی وی سی بسته به شرایط واکنش دارد و با افزایش دما و فشار پلیمریزاسیون، کاهش می‌یابد. شاخص k نشان‌دهنده وزن مولکولی پی وی سی می باشد. به بیان ساده می‌توان گفت با افزایش عدد k  فرایند پذیری سخت شده- سخت و سفتی افزایش می‌یابد بطوری که تقریبا در k-value  - بالای ۷۰ بدون استفاده از نرم کننده تولید پی وی سی ممکن نیست. از طرفی با کاهش عدد k  فرآیند پذیری بهتر شده ولی یکسری خواص افت پیدا خواهد کرد. از نگاه صنعتی k-value  ۵۴ تا ۶۸ برای پی وی سی سخت و ۷۰ تا ۷۴ برای پی وی سی نرم استفاده می‌شوند.

در شکل زیر کاربرد انواع گریدها پی وی سی مقایسه شده است.

 

 

پی وی سی در پتروشیمی های ایران:

پی وی سی در ایران توسط چهار پتروشیمی، بندرامام- غدیر- اروند و آبادان تولید می شود. از متداول ترین گریدهای پی وی سی می توان به چهارگرید s57 - s60-s65-s70 از متداول ترین گریدهای تولیدی توسط این پتروشیمی ها هستند.

گرید S57

این گرید از پی وی سی به طور صنعتی برای تولید اتصالات و برخی محصولات فومیزه مورد استفاده قرار میگرد.

گرید S58

این گرید از پی وی سی در تولید

محصولات لوله کشی(محصولات تزریق) ، سقف ،پانل های دیوار،کرکره غلتکی ، نوار لبه (با ضخامت 0.4 میلی متر) ، پروفیل فوم وورقه های فوم کاربرد دارد .

گرید S60

گرید  s60 لوله (با لایه فوم) محصولات لوله کشی(محصولات تزریق (سقف،پانل های دیوار،کرکره غلتکی،نوار لبه (با ضخامت 0.4 میلی متر)، پروفیل فوم،ورقه های فوم کاربرد دارد .

گرید S65

گرید s65  در لوله (شامل لوله های فشرده) ،سقف ،پانل های دیوار،کرکره غلتکی ،پروفیل فوم ،ژئوممبران و ورقه های ضد آب ،پروفیل در و پنجره ،کانال های کابل و ناودان باران کاربرد دارد .

گرید S67

گرید s67در لوله(شامل لوله های فشرده(سقف،پانل های دیوار،کرکره غلتکی پروفیل فوم ژئوممبران و ورقه های ضد آب پروفیل در و پنجره کانال های کابل ناودان باران  کاربرد دارد .

گرید S70

گرید s70در ژئوممبران و ورقه های ضد آب ،کابل،شیلنگ،رو میزی،کف کفش کاربرد دارد .

 

گریدهای پی وی سی از چه نظر با یکدیگر متفاوت هستند؟

گریدهای مختلف پی وی سی از نظر میزان جذب روغن- بالک دانسیته-ویکسوزیته ذاتی- جرم مولکولی و برخی خواص دیگر متفاوت بوده و در نتیجه برای کاربردهای مختلف و فرآیند متفاوت مناسب هستند.

در جدول زیر که توسط تیم پلینو تهیه شده است خواص چند گرید پی وی سی مهم با یکدیگر مقایسه شده است.

در این جدول انواع گرید پی وی سی غدیر مقایسه شده اند.شركت پتروشيمي غدير از بهمن سال 1388 توليد آزمايشي خود را آغاز نموده و توليد اصلي آن از ابتداي سال 1389 شروع شده است. در حال حاضر شركت پتروشيمي غدير جزء شركتهاي فرعي شركت سرمايه گذاري تامين اجتماعي مي‌باشد .مركز اصلي شركت در تهران و كارخانه شركت ( محل اجراي طرح ) در منطقه ويژه اقتصادي پتروشيمي بندر امام خميني (ره ) واقع است. محصولات تولیدی این شرکت شامل پی‌وی‌سی و منومر وینیل کلراید می‌شود.

برای اطلاعات فنی سایر مواد اولیه می توانید پکیج تخصصی پلینو را تهیه نمایید.

نوع گرید	شماره استاندارد	S57	S6058	S65	S70
K-value	ASTM D 1234-79	57	59-61	65	70
بالک دانسیته	ASTM D 1234-69	560-500	530	590-530	550-445
مونومر باقی مانده	ASTM D 1895-69	حدکثر 1	حدکثر 1	حداکثر 1	حداکثر 1
میزان جذب روغن	BFG 1094-A	17-27	17-27	حداکثر25	حدکثر 37
حداقل اندازه ذره	BFG 812-G	95min برای 63میکرون	95min برای 63میکرون	95min برای 63میکرون	95min برای 63میکرون
ذرات عبوری از الک 140	BFG 812-G	5max برای 250 میکرون	5max برای 250 میکرون	5max برای 250 میکرون	5max برای 250 میکرون
ویسکوزیته ذاتی	ASTM D 1234-79	0.6-07	0.75-0.79	0.85-0.91	0.98-1.04
فیش آی	BFG 909-F	25max	20max	25max	25max
FLOW time	ASTM D 1895	15-25	15-25	25max	25-15max

 

 

نویسنده: سید شایان خاموشی