Transcript پلی وینیل کلراید

‫مونومر وینیل کلراید‬
‫وینیل کلراید یک ترکیب آلي کلردار مي باشد‪ ،‬که وي سي ام نیز نامیده مي شود و‬
‫ساختار فضایي آن در شکل نشان داده شده است‪ .‬این ماده بي رنگ یکي از مواد‬
‫شیمیایي صنعتي مهم است که براي تولید پلي وینیل کلراید (پي وي سي) بکار مي‬
‫رود‪ .‬در دما و فشار محیطي‪ ،‬وینیل کلراید به حالت گازي است‪ .‬این ماده شدیدا‬
‫سمي‪ ،‬با قابلیت اشتعال باال و سرطان زا مي باشد‪.‬‬
‫پي وي سي از پلیمریزاسیون رادیکالي منومر وینیل کلراید بدست ميآید‪.‬‬
‫با توجه به این شکل‪ ،‬پلیمریزاسیون توسط بخش فعال شروع شده و منومرها به‬
‫صورت سر به دم به همدیگر متصل شدهاند‪ .‬سپس رشد زنجیر از طریق‬
‫واکنش زنجیر رادیکالي با عامل (ایکس)متوقف شده است‪.‬‬
‫معرفی کلی‬
‫نام شیمیایی‬
‫پلی وینیل کلراید‬
‫نامهای مترادف‬
‫اتیلن کلرو پلیمر‪ -‬وینیل کلراید پلیمر‪-‬‬
‫پلی کلرو اتیلن‬
‫وزن ملکولی‬
‫مونومر‬
‫حالت فیزیکی‬
‫‪62.5‬‬
‫جامد‬
‫شکل فیزیکی‬
‫پودر ‪ -‬گرانول‬
‫دانسیته‬
‫‪1.05 – 1.48‬‬
‫دمای اشتعال‬
‫‪391‬‬
‫نقطه خود اشتعالی‬
‫‪435‬‬
‫نامهای تجاری‬
‫‪Plaskon – hostalit - breon‬‬
‫پيويسي یکي از پرمصرفترین پلیمرهاي مصنوعي بوده که از پلیمریزاسیون رادیکالي‬
‫منومر وینیل کلراید بدست مي آید‪ .‬این پلیمر به صورت هاي مختلفي از قبیل سخت‪،‬‬
‫منعطف‪ ،‬کوپلیمر و فومي وجود داشته و به دلیل خواص مطلوبي نظیر خواص فیزیکي و‬
‫مکانیکي‪ ،‬مقاومت شیمیایي‪ ،‬قیمت ارزان‪ ،‬سبکي و تنوع در روشهاي شکل دهي‪،‬‬
‫کاربردهاي گسترده و از میزان مصرف باالیي برخوردار است‪.‬‬
‫در شرایط حاضر یکی از ارزشمندترین محصوالت صنعت پتروشیمی ست ‪.‬بطور‬
‫عمومی بیشتر از ‪ %50‬از پی وی سی ساخت بشر در ساختمان سازی استفاده میشود‬
‫‪.‬زیرا پی وی سی ارزان بوده وبه سادگی سر هم بندی میشود‪ .‬در سالهای اخیر پی وی‬
‫سی جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب سیمان و سفال در بسیاری از مناطق‬
‫شده است با وجود ظهور یک ماده ایده ال در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه‬
‫با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سالمتی انسان وجود دارد ‪ .‬موارد‬
‫استفاده فراوانی برای پی وی سی شامل وینیل سایدینگ‪ .‬عالمت مغناطیسی کارت ها‪.‬‬
‫برش عمودی پنجره ها‪ .‬صفحات گرامافون که منبع اسم گذاری برای صفحات وینیل‪.‬‬
‫لوله‪ .‬لوله کشی‪ .‬کانال و لوازم نصب کردنی‪ .‬کیفهای ارزان قیمت‪.‬پنجرههای تاریک(‬
‫بدون دید) ودر شکل نرم آن برای لباس‪ .‬اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده ‪.‬کف سازی و‬
‫ساختن سقف‪ .‬پوسته کابلهای الکتریکی‪ .‬توپهای بازی سبک وزن وجود دارد‪ .‬همچنین‬
‫ماده ایست که اغلب برای لوله کشی آب و فاضالب بعلت ارزان بودن طبیعی و‬
‫انعطافپذیر بودن استفاده میشود‪ .‬فیلم پی وی سی میتواند بهوسیله گرم شدن درز گیری‬
‫روشهای تهیه پی وی سی‬
‫پلیمریزاسیون تعلیقی‬
‫پلیمریزاسیون امولسیونی‬
‫پلیمریزاسیون توده ای‬
‫‪Spvc‬پلیمریزاسیون تعلیقی‬
‫در این روش ابتدا مونومر مایع غیر قابل حل در آب توسط همزن های قوی در آب‬
‫پخش شده و سپس با افزودن یک شروع کننده مناسب واکنش آغاز و نهایتا ذرات‬
‫معلقی از پی وی سی تشکیل میشود‪.‬‬
‫زنجیره های ملوکولی معلق ‪PVC‬‬
‫زنجیره های ملکولی معلق پی وی سی در آب توسط سیستم های سانتریفیوژ‪ ،‬توری‬
‫ها و فیلتراسیون به راحتی از فاز آبی جدا شده و پس از جستجو و خشک سازی‪،‬‬
‫ذرات سنگین و کروی شکل اس پی وی سی از آن ها به دست می آید که پلیمر‬
‫مناسبی برای ساخت محصوالت الکتریکی و یا مصنوعات شفاف با روش فرایند های‬
‫اکستروژنی و تزریقی می باشد‪.‬از محاسن این روش سهولت در انتقال گرمای ناشی‬
‫از واکنش پلیمریزاسیون است که براحتی توسط محیط آبی انجام می گیرد‪.‬‬
‫‪ Epvc‬پلیمریزاسون امولسیونی‬
‫در این روش ابتدا مونومر های وی سی مایع غیر قابل حل در آب همرا مواد‬
‫امولسیونی محلول در آب توسط همزن های مناسب کامال در آب پخش می شود‪.‬با‬
‫افزودن شروع کننده های محلول در آب و تنظیم درجه حرارت واکنش آغاز و‬
‫سپس ذرات ریز پی وی سی تشکیل میشود‬
‫وجود ماده امولسیونی در پی وی سی اصطکاک بین پلیمر و قسمت های فلزی‬
‫ماشین آالت فرایند را کاهش داده و باعث سهولت در امر تولید می گردد‪ .‬در‬
‫مقابل وجود همین عامل باعث افت ویژگی های الکتریکی ‪ ،‬تمایل به‬
‫گرفتن بار الکتریسیته و کدری رنگ محصول میشود‬
‫از این ماده یشتر جهت تولید چرم مصنوعی ‪ ،‬کاغذ دیواری‪ ،‬دستکش‪ ،‬کفپوش‪،‬‬
‫پالستیزول های ریخته گری و یا پوشش دهی استفاده میشودمی شود‪.‬‬
‫‪Mpvc‬پلیمریزاسیون توده ای‬
‫این روش جدیدترین روش تولید پی وی سی میباشد‪.‬‬
‫در این روش به مونومر رقیق نشده کاتالیزور می افزایند و این مخلوط در تمام دوره‬
‫پلیمریزاسیون را طی می کند‪ .‬در برخی مواقع‪ ،‬افزودنیهای بسیار محدودی مانند‬
‫عوامل انتقال و کاتالیزور نیز به راکتور اضافه می شوند‪ .‬در نتیجه پلیمریزاسیونهای‬
‫توده ای دارای دو مزیت نسبت به پلیمریزاسیونهای دیگر می باشند‪ .‬اول اینکه مواد‬
‫افزودنی مانند حالل و عوامل تعلیق در اینگونه سیستمها مصرف ندارند‪ .‬نکته دوم‬
‫این است که به علت عدم مصرف مواد افزودنی فوق الذکر‪ ،‬ناخالصی در اینگونه‬
‫سیستمها ناچیزست‪.‬‬
‫یکی از مشکالت این روش تقریبا غیر قابل حل بودن پی وی سی در مونومر وی‬
‫سی میباشد‪ ،‬که در نتیجه آن پلیمر تشکیل شده از واکنش منفک می شود‪.‬‬
‫از این نوع پی وی سی همراه با تقویت کننده های مناسب دارای ویژگی های بسیار‬
‫خوب مکانیکی ‪ ،‬الکتریکی و نیز مقاومتی باال در شرایط جوی و محیط های باز می‬
‫باشند‪.‬از این ماده با جرم مخصوص های مختلف برای ساخت کامپاند پی وی سی‬
‫استفاده میشود‪.‬‬
‫گریدهای مختلف پی وی سی‬
‫تخلخل کم – دانسیته توده ای زیاد‬
‫‪S-6058‬‬
‫تخلخل کم – دانسیته توده ای زیاد‬
‫‪S-6558‬‬
‫تخلخل زیاد – دارای خواص الکتریکی و‬
‫مکانیکی و حرارتی مناسب‬
‫‪S-7054‬‬
‫تکنیکهای شکل دادن پی وی سی‬
‫مخلوط کنهای پودری ‪:‬مخلوط کردن مواد مختلف توسط این مخلوط کنندهها انجام‬
‫میگیرد البته باید توجه کرد که در مخلوط کردن پایدارکنندهها ‪.‬روان کنندهها‬
‫پیگمنتها و‪ ...‬که باید مقدار آنها نسبتا کم باشد امکان ایجاد اشکاالت عملی وجود‬
‫دارد‪.‬‬
‫دستگاههای ژلیفیکاسیون‪:‬معموال از نوع ماشینهای تهیه ورقه میباشند‪ .‬دستگاههای‬
‫فرم دادن‪:‬شامل یک یا چند پیچ متهای گردان است‪.‬‬
‫کلندر ها‪:‬جهت تهیه ورقههای طویل از کائوچو و ترموپالستیکها رزین نرمشده را‬
‫بین دو و یا چند سیلندر عبور میدهند‪.‬‬
‫شکل دادن در فشار کم‪:‬قالب گیری بهوسیله فشار و انژکسیون بسیار سریع و برای‬
‫تهیه اشیا قالب گیری شده با ابعاد کم و متوسط به کار میرود‪.‬‬
‫قالب گیری به روش تزریقی‪ .‬اکستروژن وشکل دادن حرارتی نیز از روشهای‬
‫دیگر هستند‪.‬‬
Pvc calender machine
‫خواص پی وی سی‬
‫علت اینکه لوله ها‪ ،‬قطعات ساختماني و پروفیل ها از مهمترین محصوالت‬
‫پيويسي هستند‪ ،‬خواص مکانیکي (از قبیل استحکام کششي و مدول کششي)‬
‫مطلوب این پلیمر در مقایسه با سایر پلیمرهاي پرمصرف مي باشد‪ .‬نمودارهاي زیر‬
‫نشان دهنده‬
‫برخي از خواص مذکور است‪ .‬یکي از مهمترین خواص مکانیکي پلیمرها استحکام‬
‫کششي است که در واقع ماکزیمم تنش در واحد سطح مقطع نمونه ي در حال کشش‬
‫از دو انتها مي باشد که سبب شکست نمونه مي گردد‪.‬‬
‫با توجه به اینکه دماي انتقال شیشه اي پيويسي ‪ 70‬درجه سانتیگراد‬
‫میباشد‪،‬محصوالت این پلیمر در دماي اتاق استحکام ضربه چندان مطلوبي ندارند‪.‬‬
‫استحکام ضربه نسبتا پایین پيويسي یکي از معایب آن است که به کمک افزودني‬
‫هاي بهبود دهنده استحکام ضربه (نظیر كوپلیمرهاي متیل متاكریالت) به راحتي‬
‫رفع مي گردد‪.‬‬
‫مدول کششي (مدول یانگ) که نسبت تنش کششي در واحد سطح مقطع‪ ،‬به‬
‫میزان افزایش طول نمونه در جهت تنش کششي مي باشد نیز از مهمترین‬
‫خواص مکانیکي پلیمرهاست‪ .‬این خاصیت در واقع معیاري از میزان تغییر‬
‫فرم نمونه با اعمال بار در حین کاربري مي باشد‪.‬‬
‫پی وی سی دارای دارای سختی باال و خواص مکانیکی می باشد‪.‬خواص‬
‫مکانیکی با افزایش وزن مولکولی افزایش می یابد‪ ،‬اما با افزایش دما کاهش می‬
‫یابد‪.‬‬
‫پی وی سی در نزدیکی شعله آتش میگیرد و پس از برداشتن شعله خاموش‬
‫میشود و بوی اسید کلریدریک دارد‪.‬‬
‫‪PvC‬یک پلیمر با خواص خوب الکتریکی است‬
‫پایداری حرارتی پی وی سی بسیار ضعیف است‪.‬‬
‫پی وی سی قابلیت جوشکاری نیز دارد‪.‬‬
‫مشتقات پی وی سی‬
‫ویژگی بلوری بیشتر نسبت به ‪PVC‬دارد‬
‫استحکام باال – مقاومت باال در جذب آب‬
‫مقاومت باال در برابر مواد شیمیایی‬
‫میزان عبور رطوبت را کاهش میدهد‬
‫از کلرینه کردن پی وی سی تولیدمیشود‬
‫مقاومت حرارتی بهتری دارد‬
‫برای لوله های آب گرم استفاده می شود‬
‫قیمت باالیی دارد‬
‫دارای مقاومت ضربه ای باال‬
‫آمورف – مقاوم در برابر اسید‬
‫مقاوم در برابر خوردگی‬
‫مواد سمی آزاد نمیکند‬
‫‪PVDC‬‬
‫‪CPVC‬‬
‫‪UPVC‬‬