روان کننده پی وی سی
روان کنندهها از مهم ترین افزودنیهای پی وی سی هستند. نقش آنها در درجه اول تاثیر بر رفتار PVC تحت تاثیر حرارت و گرمای برشی در فرآیند تولید و در نتیجه تسهیل فرآیند میباشد. همچنین روان کنندهها امکان عملکرد به عنوان پایدار کننده حرارتی را نیز دارند.
به طور مثال در اکستروژن پی وی سی سخت استفاده از یک روان کننده موثر به جهت تاثیر در گرمای داده شده و انرژی مصرف افزایش میدهد، در واقع روان کننده حرارت و همچنین انرژی مکانیکی مورد نیاز فرآیند کردن پی وی سی را کاهش داده و در نتیجه سبب بالا رفتن بازده تولید میشود.
به عنوان بخشی از فرمولاسیون پی وی سی روان کنندهها بر روی سایر خواص پی وی سی نیز تاثیر میگذارند. از جمله عوامل موارد زیر شامل میشود.
- پایداری حرارتی pvc به طور مستقیم یا در اثر برهم کنش با سایر اجزای فرمول پی وی سی
- استحکام ضربه در پی وی سی سخت
- اثیر بر روی سطح محصول نهایی پی وی سی
- چاپ پذیری ممکن است حضور روانکننده اثر منفی بر روی چاپ پذیری pvc داشته باشد.
خاصیت روان کنندگی و اثرات مربوط به آن را میتوان به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم کرد با این وجود مواد روان کننده را نمیتوان در این دو دسته بندی تفکیک کرد؛ چرا که اکثر نرم کنندهها درجات مختلفی از خاصیت روان کنندگی داخلی و خارجی دارند و این بسته به عوامل مختلفی از جمله دوز مصرف، ماهیت شیمیایی ماده و شرایط فرآیند است.
همچنین سایر اجزای فرمولاسیون پی وی سی نیز میتوانند اثر روانکنندگی داشته باشند و بر کارایی روانکننده و یا میزان مورد نیز برای روانکنندگی مناسب تاثیر بگذارد.
چه موادی در پی وی سی اثر روان کنندگی دارند؟
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.
سازگاری و دوز مصرف افزودنیهای متداول در پی وی سی که خاصیت روان کنندگی دارند به ترتیب زیر کاهش مییابد.
نرم کنندههای اولیه > نرم کنندهها و گسترش دهندههای ثانویه > اصلاح کنندههای ضربه و کمکهای پردازش > تثبیت کنندهها و روان کنندهها
بررسی 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
- عدم تمایل ( affinity) به PVC و تمایل کم به فلز
روان کننده داخلی پی وی سی چیست؟
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.
- کاهش اصطکاک در اثر افزایش حرارت تحت گرمای برشی
- 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...