خواص پلاستیک PVC

خصوصیات احتراق پی وی سی این است که به سختی می سوزد، بلافاصله پس از خروج از آتش خاموش می شود، شعله دود زرد و سفید است و پلاستیک در هنگام سوختن نرم می شود و بوی تحریک کننده کلر می دهد.

رزین پلی وینیل کلراید یک پلاستیک چند جزئی است.با توجه به کاربردهای مختلف می توان افزودنی های مختلفی را اضافه کرد.بنابراین محصولات آن با ترکیبات مختلف می تواند خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوتی از خود نشان دهد.به عنوان مثال، می توان آن را به محصولات نرم و سخت با یا بدون نرم کننده تقسیم کرد.به طور کلی، محصولات PVC دارای مزایای پایداری شیمیایی، مقاومت در برابر شعله و خود خاموش شدن، مقاومت در برابر سایش، حذف نویز و لرزش، استحکام بالا، عایق الکتریکی خوب، قیمت پایین، منابع مواد گسترده، سفتی خوب و غیره است. عیب آن ضعیف است. پایداری حرارتی و پیری آسان تحت تأثیر نور، گرما و اکسیژن.رزین پی وی سی خود غیر سمی است.اگر از محصولات ساخته شده از نرم کننده های غیر سمی، تثبیت کننده ها و سایر مواد کمکی استفاده شود، برای انسان و حیوانات بی ضرر هستند.با این حال، اکثر نرم کننده ها و تثبیت کننده های مورد استفاده در محصولات PVC که عموماً در بازار دیده می شوند، سمی هستند.بنابراین، به جز محصولات با فرمول غیر سمی، نمی توان از آنها برای مواد غذایی استفاده کرد.

1. عملکرد بدنی

رزین پی وی سی یک ترموپلاستیک با ساختار آمورف است.تحت نور فرابنفش، PVC سخت فلورسانس سفید آبی روشن یا بنفش تولید می کند، در حالی که PVC نرم فلورسانس سفید آبی یا آبی را منتشر می کند.هنگامی که دما 20 درجه سانتیگراد است، ضریب شکست 1.544 و وزن مخصوص 1.40 است.چگالی محصولات با نرم کننده و پرکننده معمولاً در محدوده 1.15~2.00، چگالی فوم PVC نرم 0.08~0.48 و چگالی فوم سخت 0.03~0.08 است.جذب آب PVC نباید بیشتر از 0.5٪ باشد.

خواص فیزیکی و مکانیکی PVC به وزن مولکولی رزین، محتوای نرم کننده و پرکننده بستگی دارد.هرچه وزن مولکولی رزین بیشتر باشد، خواص مکانیکی، مقاومت در برابر سرما و پایداری حرارتی بالاتر است، اما دمای پردازش نیز باید بالا باشد، بنابراین تشکیل آن دشوار است.وزن مولکولی پایین برعکس موارد فوق است.با افزایش محتوای پرکننده، استحکام کششی کاهش می یابد.

2. عملکرد حرارتی

نقطه نرم شدن رزین PVC نزدیک به دمای تجزیه است.در دمای 140 درجه سانتیگراد شروع به تجزیه کرده است و در دمای 170 درجه سانتیگراد با سرعت بیشتری تجزیه می شود.به منظور اطمینان از روند طبیعی قالب گیری، دو شاخص مهم فرآیند برای رزین PVC مشخص شده است، یعنی دمای تجزیه و پایداری حرارتی.دمای تجزیه به اصطلاح دمایی است که مقدار زیادی هیدروژن کلرید آزاد می شود و به اصطلاح پایداری حرارتی زمانی است که مقدار زیادی هیدروژن کلرید در شرایط دمایی خاص (معمولاً 190 درجه سانتیگراد) آزاد نمی شود.پلاستیک PVC اگر برای مدت طولانی در دمای 100 درجه سانتیگراد قرار گیرد تجزیه می شود، مگر اینکه تثبیت کننده قلیایی اضافه شود.اگر از 180 ℃ بیشتر شود، به سرعت تجزیه می شود.

دمای استفاده طولانی مدت از اکثر محصولات پلاستیکی PVC نباید از 55 ℃ تجاوز کند، اما دمای استفاده طولانی مدت از پلاستیک PVC با فرمول ویژه می تواند به 90 ℃ برسد.محصولات PVC نرم در دمای پایین سخت می شوند.مولکول های PVC حاوی اتم های کلر هستند، بنابراین آن و کوپلیمرهای آن به طور کلی مقاوم در برابر شعله، خود خاموش شونده و بدون چکه هستند.

3. ثبات

رزین پلی وینیل کلراید یک پلیمر نسبتا ناپایدار است که تحت تأثیر نور و گرما نیز تجزیه می شود.فرآیند آن آزاد کردن کلرید هیدروژن و تغییر ساختار آن است، اما به میزان کمتر.در عین حال، تجزیه در حضور نیروی مکانیکی، اکسیژن، بو، HCl و برخی یون‌های فلزی فعال تسریع می‌شود.

پس از حذف HCl از رزین پی وی سی، زنجیر دوتایی کونژوگه روی زنجیره اصلی تولید می شود و رنگ آن نیز تغییر می کند.با افزایش میزان تجزیه هیدروژن کلرید، رزین پی وی سی از سفید به زرد، رز، قرمز، قهوه ای و حتی سیاه تغییر می کند.

4. عملکرد الکتریکی

خواص الکتریکی پی وی سی به میزان باقی مانده در پلیمر و نوع و مقدار مواد افزودنی مختلف در فرمول بستگی دارد.خواص الکتریکی پی وی سی به گرمایش نیز مربوط می شود: زمانی که گرما باعث تجزیه پی وی سی می شود، به دلیل وجود یون های کلرید، عایق الکتریکی آن کاهش می یابد.اگر مقدار زیادی از یون های کلرید را نتوان با تثبیت کننده های قلیایی (مانند نمک های سرب) خنثی کرد، عایق الکتریکی آنها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.برخلاف پلیمرهای غیر قطبی مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن، خواص الکتریکی PVC با فرکانس و دما تغییر می کند، به عنوان مثال، ثابت دی الکتریک آن با افزایش فرکانس کاهش می یابد.

5. خواص شیمیایی

PVC پایداری شیمیایی عالی دارد و به عنوان یک ماده ضد خوردگی از ارزش بالایی برخوردار است.

پی وی سی در برابر اکثر اسیدها و بازهای معدنی پایدار است.با حرارت دادن حل نمی شود و تجزیه می شود تا کلرید هیدروژن آزاد شود.یک محصول غیر اشباع نامحلول قهوه ای به روش آزئوتروپی با هیدروکسید پتاسیم تهیه شد.حلالیت PVC به وزن مولکولی و روش پلیمریزاسیون مربوط می شود.به طور کلی، حلالیت با افزایش وزن مولکولی پلیمر کاهش می یابد و حلالیت رزین لوسیون بدتر از رزین سوسپانسیون است.می توان آن را در کتون ها (مانند سیکلوهگزانون، سیکلوهگزانون)، حلال های معطر (مانند تولوئن، زایلن)، دی متیل فرمیل، تتراهیدروفوران حل کرد.رزین پی وی سی در دمای اتاق تقریباً در نرم کننده ها نامحلول است و در دمای بالا به طور قابل توجهی متورم یا حتی حل می شود.

⒍ پردازش پذیری

PVC یک پلیمر آمورف بدون نقطه ذوب آشکار است.وقتی تا دمای 120 ~ 150 درجه سانتیگراد گرم شود پلاستیکی است.به دلیل پایداری حرارتی ضعیف، حاوی مقدار کمی HCl در این دما است که باعث تجزیه بیشتر آن می شود.بنابراین برای مهار واکنش ترک خوردگی کاتالیزوری آن باید تثبیت کننده قلیایی و HCl اضافه شود.پی وی سی خالص یک محصول سخت است که برای نرم شدن آن باید به مقدار مناسبی نرم کننده اضافه شود.برای محصولات مختلف، افزودنی هایی مانند جاذب UV، پرکننده ها، روان کننده ها، رنگدانه ها، عوامل ضد کپک و غیره برای بهبود عملکرد محصولات PVC باید اضافه شود.مانند سایر پلاستیک ها، خواص رزین کیفیت و شرایط فرآوری محصولات را تعیین می کند.برای PVC، خواص رزین مربوط به پردازش شامل اندازه ذرات، پایداری حرارتی، وزن مولکولی، چشم ماهی، چگالی ظاهری، خلوص، ناخالصی‌های خارجی و تخلخل است.ویسکوزیته و خواص ژلاتینه شدن خمیر پی وی سی، خمیر و غیره باید تعیین شود تا بر شرایط فرآوری و کیفیت محصول مسلط شود.