بررسی انواع روان کننده پی وی سی + سازگاری با PVC

04 اسفند 1399 ساعت 03:15

روان کننده پی وی سی چیست و کاربرد آن

روان کننده پی وی سی موادی هستند که به منظور کاهش اصطکاک بین پی وی سی و سطح فلز و یا کاهش اصطکاک بین ذرات پی وی سی استفاده می‌شوند. این مواد بخصوص در پی وی سی سخت سبب فرآیند پذیری راحت تر و قالبگیری بهتر می‌شوند. روان کننده به دو دسته روان کننده داخلی و خارجی تقسیم بندی می‌شوند.

 

در این مقاله درباره این افرودنی بیشتر خواهید خواند.

- انواع روان کننده

- مکانیسم عملکرد روان کننده

- سازگاری روان کننده با پی وی سی و ارزیابی آن

- نکات صنعتی و مشکلات رایج در روان کننده‌ها

 

انواع روان کننده پی وی سی

اسید استئاریک

استئارات کلسیم

استئارات روی

روان کننده استری

روان کننده آمیدی

وکس پلی اتیلن

در شکل زیر میزان روان کننده داخلی و خارجی در مواد مختلف نشان داده شده است.

ترتیب روان کنندگی

 

مشاهده انواع گریدهای روان کننده پی وی سی موجود در سایت پلینو 

 

مکانیسم عملکرد روان کننده

به طور کلی افزودنی روان کننده به ماده‌ای (در بیشتر مواقع با وزن مولکولی پایین) گفته می‌شود که در پی وی سی در سطح مولکولی پخش می‌گردد. (در واقع تا اندازه‌ای که در پی وی سی محلول هستند)اگر در دوز مصرف مناسب روان کننده سازگاری خوبی داشته باشد به آن روان کننده داخلی گفته می‌شود و سبب کاهش دمای فرآیند تولید و کاهش ویسکوزیته می‌گردد.اگر سازگاری روان کننده با پی وی سی مناسب نباشد این ماده با ایجاد یک لایه مرزی بین پی وی سی و سطح فلزی دستگاه به عنوان روان‌ کننده خارجی عمل می‌کند.

 

مکانیسم عملکرد و ويژگی روان کننده خارجی پی وی سی

اثر عمده روان‌کننده خارجی کاهش اصطکاک و همچنین چسبندگی بین پی وی سی مذاب و سطح فلزی ماشین‌آلات فرآیند تولید با قرار گرفتن بین سطح فلز و PVC می‌باشد. در نتیجه روان کننده سبب راحت‌تر شدن فرآیند تولید به دلیل تسهیل حرکت مواد در داخل دستگاه می‌شود.

در نتیجه جلوگیری از اقامت بیش از حد مواد، موجب چسبیندن مواد داغ به فلز و تخریب پی وی سی می‌شوند.

نکته: جلوگیری از اقامت بیش از حد مواد و در نتیجه تخریب pvc  مهم است؛ زیرا در اثر تخریب موادی که به دیواره دستگاه چسبیده‌اند سایر قسمتهای مذاب هم تحت تاثیر قرار گرفته و احتمال تخریب آن‌ها بیشتر میشود.

روان کننده خارجی پی وی سی چه ویژگی‌هایی دارد؟

  • کاهش اصطکاک خارجی (بین پی وی سی و فلز)
  • سازگاری پایین با پی وی سی

 

مکانیسم عملکرد و ويژگی روان کننده داخلی پی وی سی

عملکرد اصلی روان کننده داخلی در واقع کاهش اصطکاک بین مولکولی در PVC در حین اعمال حرارت برشی به پی وی سی و تبدیل به مذاب PVC می‌باشد.

روان‌کننده‌ها سبب کاهش اصطکاک بین ذره در قبل و هم در طول تشکیل مذاب پلیمری می‌شوند. دو تاثیر مهم روان کننده داخلی در پی وی سی به شرح زیر می‌باشد.

  1. کاهش اصطکاک در اثر افزایش حرارت تحت گرمای برشی
  2. کاهش ویسکوزیته مذاب

در نتیجه، این دو عامل اصلی روان کننده‌های داخلی سبب تاثیر در فاکتورهای مهمی در فرآیند تولید می‎‌‌شوند. این تأثیرات به شرح زیر است.

  • کاهش اقامت مواد در دستگاه و کاهش ریسک تخریب حرارتی پی وی سی
  • جریان مذاب روان‌تر در دستگاه (شامل کانال‌ها و گیت در قالبگیری)
  • قالب‌گیری راحت‌تر ( از جمله کاهش تمایل به Sink-mark  - کنترل ابعادی بهتر و...)
  • کاهش تمایل به تورم دای اکستروژن پی وی سی (die swell)
  • کاهش عیوب ایجاد شده در محصول که در اثر تنش ایجاد می‌شوند و...

 

سازگاری روان کننده با پی وی سی و ارزیابی آن

نوع عملکرد روان کننده و همچنین میزان اثرگذاری آن در PVC ارتباط مستقیمی با میزان سازگاری پی وی سی با روان کننده دارد. مطالعات مختلفی جهت ارتباط سازگاری روان کننده با ساختار شیمیایی آن صورت گرفته و امروزه روش‌های مختلفی برای ارزیابی میزان سازگاری روان کننده وجود دارد که در ادامه به بررسی چند مورد از آن‌ها می‌پردازیم.

  1. توانایی روان کننده در کاهش دمای انتقال شیشه ای Tg – سازگاری بیشتر = کاهش بیشتر Tg
  2. مقایسه پارامتر حلالیت در پی وی سی
  3. تشکیل نقطه مه در پی وی سی شفاف با افزایش مقدار روان کننده (در این روش ارزیابی تشکیل اولین نقطه غبار(مه) نشان دهنده محدودیت سازگاری روان کننده با پی وی سی است و در واقع افزایش میزان روان‌کننده از یک مقدار مشخص سبب تشکیل توده در یک فاز جداگانه می‌شود که سبب پراکنش نور و ایجاد مه در پی وی سی شفاف شده و نشان دهنده عدم سازگاری روان کننده است.

 

بیشتر بخوانید: نحوه تنظیم مقدار روان کننده با پایدارکننده حرارتی در کتاب تخصصی پلینو

 

 

نکات صنعتی و مشکلات رایج در روان کننده‌ها

 

جذب روان کننده توسط پیگمنت و فیلرها

پیگمنت‌ها و پرکننده‌هایی چون کربنات کلسیم، می‌توانند سبب جذب روان‌کننده شوند و میزان مصرف آنرا در فرمولاسیون افزایش دهند. دراین مورد توصیه می‌شود جهت جلوگیری از افزایش مصرف روان‌کننده در فرمولاسیون، از روش میکس اصولی ونکات کاربردی آن استفاده شود. در این مورد می‌توانید از پکیج‌های تخصصی پلینو ویا مشاوره‌های تخصصی استفاده نمایید.

 

اثر بر روی شفافیت

۱۲-هیدروکسی استئاریک اسید در واقع مشتق هیدورکسیل دار اسید استئاریک می باشد. که  از هیدروژن دار شدن روغن کرچک حاصل می‌شود. این ماده دمای ذوبی در حدود ۷۵ تا ۸۰ درجه سانتی گراد دارد و اثر آن بر فرآیند پی وی سی مشابه با استئاریک اسید می باشد با این تفاوت که سبب بهبود براقیت و شفافیت سطح محصول در سیستم های شامل استابلایزر سرب می‌شود و از این نظر که اسید استئاریک سبب کاهش شفافیت می‌شود اهمیت دارد.

 

اثر بر روی پلیت اوت

واکنش این ماده با برخی ترکیبات موجود در پی وی سی از جمله کلسیم هیدورکسید سبب آزاد شدن آب می‌شود که سبب ایجاد مشکلاتی در فرآیند تولید از جمله plate-out  می‌شود. جهت اطلاعات بیشتر کتاب تخصصی پلینو را بخوانید.

 

 کاهش نقطه نرمی v-cut

وکس های معدنی دارای نقطه ذوب نسبتا بالایی هستند؛ درنتیجه بامقدار کمی از این مواد نسبت به استرهای اسیدچرب میتوان نقطه نرم شدگی ویکات(V.CUT) را کاهش داد.

 

افزایش براقیت 

طورکلی وکس، به منظور بهبود جریان مذاب ، براقیت و همچنین بهبود پراکنش پیگمنت ها و سایر افزودنیها در پلیمر استفاده می شوند.

 

کاهش فشار اکستروژن

برخی وکس‌ها اثر بیشتری بر روی ویسکوزیته مذاب نسبت به گلیسرول مونو استئارات و استرهای کمپلکس دارند؛ درنتیجه فشار اکستروژن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند.

 

افزایش میزان پایدارکنندگی

استئارات کلسیم گرچه بیشتر به عنوان یک روان کننده شناخته می شود اما به علت ساختارشیمیایی ک دارد می تواند به عنوان پایدارکننده نیز به خصوص در صنایع پی وی سی مورد استفاده قرار گیرد. قابل ذکر است استفاده از این ماده می تواند مصرف پایدار کننده اصلی را در فرمول پی وی سی کاهش دهد.

 

جمع بندی و نتیجه گیری در مورد روان کننده پی وی سی

روان کننده به طور کلی موادی هستند که سبب کاهش اصطکاک بین ذرات پلیمر و یا پلیمر و فلز می‌شوند. این مواد بر اساس میزان قطبیت و در واقع سازگاری با پی وی سی به دو دست روان کننده داخلی و خارجی تقسیم بندی می‌شوند. روان کننده بر اساس نوع و ماهیت شیمیایی بر روی پخت پی وی سی، قالبگیری راحت تر و ویسکوزیته پلیمر اثر دارد. در صنعت عمدتا از وکس پلی اتیلن، اسید استئاریک، استئارات روی و کلسیم، وکس استری و ... به عنوان روان کننده پی وی سی استفاده می‌شوند. از جمله گریدهای مطرح بازار می‌توان به اسید استئاریک 1842 و روان کننده g60 - روان کننده p1141  و... اشاره کرد. بازه قیمتی روان کننده‌ها از محدود 60 هزار تومن در حدود 200 هزار تومن یا به عبارتی از محدوده 1 دلار تا 4 دلار متفاوت است. ارزان ترین روان کننده وکس پلی اتیلن و گران ترین آنها وکس‌های تخصصی آمیدی هستند.

 

مطالب پیشنهادی برای مطالعه بیشتر در مورد روان کننده پی وی سی 

جهت دریافت اطلاعات تخصصی و دسترسی به جدول تنظیم روان کننده/استابلایزر کتاب راهنمای جامع تولید pvc را تهیه نمایید.

 

راهنمای تولید پی وی سی

 

 

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )

هفت روز هفته، 24 ساعت شبانه روز پاسخگوی شما هستیم.
© 2024 polyno All Right Reserved