پی وی سی چیست؟ شناخت انواع و کاربردها

03 آبان 1400 ساعت 23:27

پی وی سی یا پلی وینیل کلراید (PVC) یکی از پر مصرف ترین پلاستیک‌ها در دنیا می‌باشد. این پلاستیک مهم ترین عضو پلاستیک‌های آمورف بشمار می‌رود. امروزه محصولات بسیار متنوعی از جمله لوله و اتصالات- انواع پروفیل- سیم و کابل- فیلم و ورق- انواع چرم مصنوعی- اسباب بازی و وسایل ورزشی-دیوارپوش و کف پوش - کاغذ دیوار و بسیاری از پی وی سی ساخته می‌شوند. کاربرد گسترده این پلیمر در صنایع ساختمان سازی، اهمیت آن را دو چندان می‌کند. مقدار پي‌وي‌سي توليد شده در جهان در سال 2000 چيزي در حدود 20 میليون تن تخمين زده شده است.

کاربرد پی وی سی

در این مقاله جامع با نگاهی تخصصی به بررسی پی وی سی پرداخته می‌شود. از جمله موارد بررسی شده در این مقاله:

 

-تعریف کلی پلیمر پی وی سی 

- ساختار پی وی سی 

-خواص فیزیکی و مکانیکی پی وی سی

-نحوه تولید پلیمر پی وی سی

مشخصات فنی انواع پی وی سی تولید شده در ایران:

-انواع پی وی سی از نظر نوع محصول

-تاریخچه پی وی سی  (PVC)

-آینده صنعت پی وی سی و محصولات رو به رشد

-سایر اعضای خانواده پلیمرهای وینیلی

 

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.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. 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.

زنجیره پی وی سی

 

مشاهده انواع مواد اولیه پلیمری موجود در سایت پلینو

 

 پی وی سی چه ساختاری دارد؟

خواص ذاتي پی‌وی‌سی

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. مقاومت دربرابر شعله ور شدن و همچنین پایداری ابعادی خوب باعث شده پی وی سی به یک انتخاب ایده آل برای مصالح ساختمانی تبدیل شود. در شکل زیر میزان شعله ور شدن پی وی سی در برابر سایر پلاستیک‌ها مقایسه شده است.

میزان اشتعال پذیری پلیمرها

خواص فیزیکی و مکانیکی پی وی سی

رزین پی وی سی به طور خام قابل تولید نیست این پلاستیک قبل از تولید باید با افزودنی‌های مختلفی ترکیب شو و خواص فیزیکی و مکانیکی پی وی سی به طور مستقیم با افزودنی‌های استفاده شده در آن وابسته است. به طور مثال میزان مقاومت ضربه پی وی سی با توجه به میزان اصلاح کننده ضربه و فیلر بکار رفته شده تعیین می‌شود. و میزان سختی آن با توجه به میزان نرم کننده تعیین می‌شود. 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 پی وی سی سخت بررسی شده است. این موارد به صورت کلی بیان شده و با توجه به تغییر در فرمولاسیون و گرید پلیمری تغییر خواهد کرد.

 

خواص پی وی سی

مقایسه خواص PVC با سایر پلاستیک‌ها

 

مدول پلاستیک ها

 

تنش تسلیمی پلاستیک

 

مقاومت ضربه پلاستیک

 

استحکام فشاری پلاستیک

 

مقایسه شاخص خستگی در پلاستیک‌های پر کاربرد

شاخص خستگی پلیمر

روش شناسایی پی وی سی

در شکل زیر روش شناسایی پی وی سی از طریق تست شعله نشان داده شده است.

تست شعله pvc

نحوه تولید پلیمر پی وی سی

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.

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

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.

پلیمر رادیکالی پی وی سی

تولید پی وی سی به روش سوپانسیون ( پی وی سی نوع S)

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. 

 

تولید پی وی سی به روش امولسیونی ( پی وی سی نوع E)

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 پلاستيیزول‌ها و اورگانوسول‌ها استفاده مي‌شوند.

 

تولید پی وی سی به روش جرمی ( پی وی سی نوع M)

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.

در شکل زیر تفاوت انواع پی وی سی و کاربرد آن نشان داده شده است.

اندازه ذرات pvc

 

انواع گرید پی وی سی نوع S یا سوسپانسیون

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.

 

انواع گریدهای پی وی سی

مشخصات فنی انواع پی وی سی تولید شده در 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.


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

 

 

انواع پی وی سی از نظر نوع محصول

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.

 

تاریخچه پی وی سی  (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.

 

آینده صنعت پی وی سی و محصولات رو به رشد

يكي از مسيرهاي تحقيقاتي و توسعه‌ي فعلي در صنعت پي‌وي‌سي سخت  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.

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

 

سایر پلیمرهای وینیل مرتبط با پی وی سی

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 پلیمروینیل کلراید نباشد، به جای عبارت PVC  معمولا از vinyl (وینیل) استفاده می‌شود که از جمله کاربردهای آن می‌توان به کفپوش وینیلی اشاره کرد. 

 

پلیمر cpvc چیست و کاربرد آن

از نظر مفهومی ، CPVC یک هموپلیمر PVC است که در معرض یک واکنش کلرینگ قرار گرفته است. به طور معمول ، کلر و PVC مطابق با مکانیسم اصلی رادیکال آزاد واکنش نشان می دهند ، که با روشهای مختلف با استفاده از انرژی حرارتی و یا UV ایجاد می شود.
در PVC ، یک اتم کلر 25 درصد از محل های پیوند در استحکام ساختمان کربن را اشغال می کند ، و مابقی مکان ها توسط هیدروژن پر می شوند. CPVC با PVC متفاوت است از آنجا که تقریبا 40 درصد از محل های پیوند در ساختمان  با اتمهای کلر پر شده اند. اتم های کلر اطراف ساختمان کربن CPVC ، اتمهای بزرگی هستند که زنجیره را از حمله محافظت می کنند.میزان کلر PVC پایه می تواند از 56.7 درصد به 74 درصد افزایش یابد ، اگرچه به طور معمول بیشتر رزین های CPVC تجاری دارای 63 تا 69 درصد کلر هستند.

 

ویژگی پلیمر cpvc

 مقاومت در برابر دما

با افزایش مقدار کلر در CPVC مقاومت آن در برابر حرارت افزایش می‌یابد. به طوری که میزان تحمل حرارتی لوله CPVC تا 30 درجه سانتی گراد بیشتر از UPVC است.

مقاومت شیمیایی CPVC

CPVC ذاتاً از نظر اسیدها ، پایه ها ، نمکها و هیدروکربن های آلیفاتیک بی اثر است. این مقاومت شیمیایی ذاتی ، همراه با دما و مقاومت در برابر فشار آن است که استفاده از آن را در انواع کاربردهای صنعتی و تجاری امکان پذیر می کند.

خواص ضد شعله CPVC

CPVC در مقاومت در برابر آتش شبیه به PVC است. معمولاً اشتعال آن بسیار سخت صورت می گیرد و وقتی در شعله مستقیمی قرار ندارید ، خاموش می شود.
با توجه به محتوای کلر آن ، سوزاندن CPVC ، چه در آتش سوزی و چه در فرآیند دفع صنعتی ، می تواند منجر به ایجاد دیوکسین های کلر شده و دی بنزوفورانهای پلی کلر شده به طور مشابه خطرناک شود ، که هر دو محیط زیست و بدن جانداران انباشته می شوند و قابل تخریب نیستند.

 

کاربردهای مهم CPVC

CPVC ترکیبی انعطاف پذیر و تطبیق پذیر است که با استفاده از انواع روش‌های فرآیندی اکستروژن و قالب تزریق قابل تولید است.

 

لوله CPVC

حداکثر دمای قابل تحمل برای لوله های پی وی سی  طبق استاندارد ASTM، 60 درجه سانتی گراد می باشد. لوله های CPVC می توانند تا دمای نزدیک به 90 درجه  مورد استفاده قرار گیرند و برای انتقال آب گرم مناسب می باشند.

 

 
شرایط فرآیندی و تولید لوله های CPVC


با استفاده از ماشین آلات اکستروژن دو ماردون تولید می شود.مارپچ این اکسترودر ها می بایست از پوشش کروم قوی تر به منظور افزایش طول عمر برخوردار باشد. همچنین هر مارپیچ باید از طراحی به خصوص برای ایجاد برش مناسب برخوردار باشد، قالب و گیربکس نیز از دیگر اجزایی هستند که به طور ویژه باید برای CPVC  طراحی شده باشند.

 

پی وی سی جهت دار شده یا OPVC

در واقع پی وی سی اورینتد شده یا جهت داده شده PVC-O حاصل از ساماندهی مجدد ساختار امورف پی وی سی سخت در یک ساختار لایه ای با استفاده از روش مکانیکی می باشد. در این روش تغییر شیمیایی در فرمول پی وی سی انجام نشده و دواقع از نظر شیمیایی مشابه پی وی سی سخت یا UPVC  می باشد. در اثر این فرآیند خواص مکانیکی پی وی سی بهبود پیدا می کند از جمله این خواص می توان به اصطحکام ضربه-مقاومت در برابر خستگی یا Fatigue resistance—-کاهش ترک خوردگی پی وی سی-سختی یا stifness بالا اشاره کرد.

جهت دادن به مولکول ها تحت شرایط خاصی انجام می شود به به شکلی که مولکول ها در این شرایط چرخش کرده و در یک مسیر قرار میگیرند شکل زیر نشان دهنده نحوه انجام این فرآیند مکانیکی در PVC  است.

 

opvc چیست

PVC-O نتیجه سازماندهی و ترکیب مجدد ساختار آمورف PVC-U در یک ساختار لایه دار می باشد. ارائه خواص مکانیکی بی نظیر لوله های پلاستیکی مانند: مقاومت در برابر ضربه (تقریباً غیرقابل شکست) ، سفتی زیاد و مقاومت در برابر خستگی ، یک رفتار عالی با فشارهای خارجی اعمال شده ، جلوگیری از انتشار ترک و انعطاف پذیری حداکثر.

این سازماندهی مجدد یا تراز کردن از طریق کشیدگی پلاستیک در شرایط ویژه ای انجام می شود که به مولکول ها اجازه می دهد به دنبال جهت تغییر شکل چرخش کنند. اگرچه این تغییرات مولکولی در مقیاس ماکروسکوپی قابل مشاهده نیست ، اما با یک میکروسکوپ الکترونیکی کاملاً قابل درک است. از آنجایی که این یک فرایند فیزیکی است ، هیچ تغییری در ساختار شیمیایی وجود ندارد ، بنابراین ، تغییر قابل توجهی در فرمولاسیون PVC مشاهده نمی شود.


 
جهت گیری مولکولی چگونه حاصل می شود؟

لوله PVC در حدود نیمی از قطر و دو برابر ضخامت لوله PVCO تمام شده اکسترود می شود.تحت شرایط کنترل شده در طول فرآیند اکستروژن ، لوله ی تهیه شده از از ماده اولیه روی یک قالب به سمت بالا کشیده می شود و قطر لوله را دو برابر می کند. این فرایند انبساط ، لوله را در دو جهت شعاعی و طولی امتداد می بخشد ، و در طی این فرایند مولكول ها به لوله به PVCO  جهت دار تبدیل می شوند.


مزایای PVC-O کدام است؟

لوله PVCO تقریباً دو برابر استحکام کششی PVC معمولی دارا می باشند ، که قطر داخلی بزرگتر ، سرعت جریان پایین تر و کاهش هزینه پمپاژ را به همراه دارد. همچنین در مقایسه لوله PVC دارای مقاومت سه برابری است. کاهش حساسیت شکاف با یک  مقاومت بالا در برابر ترک خوردگی و انشعاب ایجاد می کند. در صورت بروز هرگونه آسیب لوله ، فقط به تعمیرات محلی نیاز است از نظر مکانیکی ، خواص به دست آمده پس از جهت گیری مولکولی قابل توجه است ، زیرا مقاومت در برابر بارهای خارجی به معنای کمترین شکست ها در حین نصب یا در حین آزمایش در محل است که ناشی از ریزش یا ضربه های سنگین است.
خواص مکانیکی حیرت انگیز این ماده باعث می شود لوله های سبک تر با ظرفیت قابل توجه هیدرولیک افزایش یابد. این امر به همراه زبری کم سطح آن باعث افزایش راندمان آبهای آب می شود.
لوله های PVC-O نسبت به سایر محلول ها عملکرد بیشتری در نصب در متر / ساعت دارند. این عمدتا به دلیل سبکی و انعطاف پذیری آنها است. این دو واقعیت سرعت نصب را امکان پذیر می کند که با لوله سایر مواد امکان پذیر نیست.

 

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