توضیحات
کامپاندهای پی وی سی یا پلیوینیلکلراید به ترکیبی از رزین PVCو افزودنیهای مختلف برای دستیابی به خواص مطلوب مانند غلبه بر پایداری حرارتی ضعیف و تخریب فتوشیمیایی پیویسی و … در کاربردهای مختلف اشاره دارد. این افزودنیهای ویژه قبل از اینکه PVC به محصول خاصی تبدیل شود با پایه پلیمری اصلی ترکیب میشوند. این افزودنیها شامل روان کنندهها، تثبیت کنندهها، پرکنندهها، رنگدانهها و موارد دیگر است. پودر پی وی سی (PVC) به دو شکل عمده پلیمریزه میشود:
- کامپاندهای PVC سخت (rigid PVC compound)
- کامپاندهای PVC نرم (flexible PVC compound)
در این مقاله قصد داریم نگاه کلی بر کامپاندهای پیویسی و تفاوت آنها داشته باشیم.
کامپاند پی وی سی و رزین پی وی سی چیست؟
پیویسی (پلی وینیل کلراید) یک پلیمر مصنوعی همه کاره است که به دلیل دوام، تطبیقپذیری و مقرون به صرفه بودن، به طور گستردهای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.
گرانولهای PVC نقش بسیار مهمی در توسعه صنایع مدرن ایفا میکنند و بهدلیل دارا بودن مزایای اقتصادی متعدد، بهعنوان یک انتخاب مقرون بهصرفه در صنایع مختلف شناخته میشوند. PVC یک ماده همهکاره است که ممکن است سفت یا انعطافپذیر باشد و در طیف گستردهای از رنگها قابل تولید است.
کامپاند PVC عایق الکتریکی خوبی است که برای استفاده در سیمها و کابلها مناسب است. مقاومت خوب در برابر ضربه و خصوصیات ضد آب آن نیز باعث میشود که برای محصولات ساختمانی ایدهآل باشد. همچنین مقاومت در برابر شرایط محیطی باعث کاربرد این ماده در لولهها و اتصالات پی وی سی شده است.
در فرآیند تولید پیویسی، اغلب دو اصطلاح اساسی مطرح میشود: “رزین پیویسی و کامپاند پیویسی”. اگرچه ممکن است مشابه به نظر برسند، اما ویژگیها و کاربردهای متمایزی دارند.
رزین پیویسی به شکل خام PVC گفته میشود که از طریق فرآیند پلیمریزاسیون بهدست میآید. این ماده سفید و پودری با اندازه ذرات ریز است. رزین پیویسی با تعلیق مونومر وینیلکلرید در آب و شروع واکنش پلیمریزاسیون با استفاده از کاتالیزور تولید میشود وزن مولکولی بالایی دارد و عاری از هرگونه افزودنی یا اصلاحکننده است؛ در حالی که کامپاند پیویسی از اختلاط رزین PVC با مواد افزودنی مختلف در طی فرآیند ترکیب ایجاد میشود. این افزودنیها میتوانند شامل نرم کنندهها، تثبیت کنندهها، پرکنندهها، رنگها، بازدارندههای اشتعال پذیری و سایر مواد شیمیایی باشند. افزودنی های خاص و نسبت آنها را میتوان به گونه ای تنظیم کرد که خواص نهایی ترکیب را متناسب با کاربردی که مد نظر است، به دست آورد. به طور کلی و خلاصه تر:
رزین پی وی سی
- رزین PVC در درجه اول از مولکولهای وینیل کلرید پلیمریزهشده تشکیل شدهاست.
- این ماده، سفت و شکننده است که دمای انتقال شیشهای بالایی دارد.
- رزین PVC دارای مقاومت شیمیایی عالی، خواص عایق الکتریکی و قابلیت ضد شعله است.
- معمولاً در لولهها، اتصالات، قابهای پنجره و سایر کاربردهای ساختمانی استفاده میشود.
مواد افزودنی برای ترکیب با PVC
محصولات مختلف فرآیند پلیمریزاسیون PVC معمولا به حالت پودری و همچنین اصلاح نشده هستند. انتخاب مواد افزودنی مورد استفاده برای ترکیب با PVC توسط پارامترهایی از جمله: عملکرد، هزینه تمام شده و خواص مورد انتظار محصول نهایی تعیین میشود. قبل از اینکه PVC به محصولات نهایی تبدیل گردد، اغلب با موادی همانند موارد زیر ترکیب خواهند شد:
- پایدارکنندههای حرارتی (heat stabilizer)
- پایدارکنندههای نوری (UV stabilizer)
- نرمکنندهها (plasticizer)
- افزودنیهای کمک فرآیندی (processing aid)
- اصلاح کنندههای ضربه (impact modifier)
- پرکنندهها (filler)
- رنگدانهها (pigments)
کامپاند پی وی سی
- ترکیب پیویسی یا کامپاند پیویسی از رزین پیویسی ترکیب شده با افزودنیها، نرم کنندهها، تثبیت کنندهها و پرکنندهها تشکیل شده است.
- کامپاند PVC که از آنها به عنوان RPVC یا UPVC (بدون پلاستیسایزر) یاد میشود، دارای سختی بالا، خواص مکانیکی عالی و نقطه ذوب بالا هستند.
- نرم کنندهها باعث انعطاف پذیری بیشتر ترکیب شده و مقاومت در برابر ضربه آن را بهبود میبخشد.
- پرکنندهها برای اصلاح خواص فیزیکی ترکیب و کاهش هزینهها اضافه میشوند.
- ترکیبات پیویسی را میتوان برای کاربردهای خاص مانند کابل، کفپوش، قطعات خودرو و وسایل پزشکی فرموله کرد.
کامپاند پی وی سی سخت (Rigid PVC Compound)
کامپاند پیویسی سخت یا پیویسی خشک، که به عنوان پلیوینیلکلرید غیرپلاستیک نیز شناخته می شود، یک ماده پلاستیکی همهکاره و مقرونبهصرفه است که به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده میشود. یکی از عوامل کلیدی که به تطبیق پذیری و کارایی این کامپاند کمک میکند، ترکیب شیمیایی آن است.
در ترکیب این کامپاند علاوه بر PVC، چندین ماده اولیه دیگر نیز وجود دارد که شامل نرم کنندهها، پرکنندهها، تثبیت کنندهها و روان کنندهها است. نرمکنندهها به مخلوط اضافه میشوند تا انعطافپذیرتر شده و شکلدهی آن آسانتر شود. پرکنندهها مانند “کربنات کلسیم” برای بهبود استحکام و مقاومت محصول نهایی استفاده میشوند. تثبیت کنندههایی مانند پایدارکنندههای حرارتی (ترکیبات سربی، ترکیبات ارگانوتین و سایر ترکیبات فلزی) و پایدار کنندههای نوری (فنیل سالیسیلات، آنیلید اگزالیک و فنیل فرامیدین و…) از افزودنیهای مهم در ساخت کامپاندهای PVC سخت هستند، زیرا به جلوگیری از تخریب و حفظ پایداری پلیمر در طول پردازش و استفاده نهایی آن کمک میکنند. تثبیت کنندهها PVC را در برابر گرما، اشعه ماوراء بنفش و سایر عوامل محیطی که میتواند منجر به تغییر رنگ، شکنندگی یا از دست دادن خواص مکانیکی شود، محافظت میکند. روانکنندههایی مانند استئاراتها نیز برای آسانتر کردن پردازش مخلوط اضافه میشوند تا سطح محصول نهایی را بهبود ببخشند.
روشهای ساخت کامپاند پی وی سی سخت
محصول پی وی سی را میتوان از طریق روشهایی همچون اکستروژن (برای تولید لوله، کابل، پروفیل، گرانولسازی و ..)، پوششدهی دورانی (تولید توپ)، غوطه وری(تولید دستکش) و روشهای معمول تزریقی-فشاری (جهت تولید قطعات فنی و پیچیده) تولید کرد. اکستروژن فرآیندی است که در آن مخلوط اولیه گرم میشود و با فشار از طریق یک قالب عبور میکند و یک صفحه یا پروفیل پیوسته را تشکیل میدهد. از طرف دیگر، قالب گیری تزریقی فرآیندی است که در آن مخلوط حرارت داده شده و به داخل قالب تزریق میشود، جایی که خنک میشود و به شکل خاصی جامد میشود.
خواص حاصل از محصول نهایی، به ترکیب و روش ساخت مورد استفاده بستگی دارد. کامپاند پیویسی سخت نسبت به سایر مواد پلاستیکی از استحکام مکانیکی بیشتری برخوردار است، در برابر هوا مقاومتر است و طول عمر بالاتری دارد. همچنین یک ماده کمهزینه و در دسترس است که میتواند در اشکال و اندازههای مختلف تولید شود.
خواص کامپاندهای PVC سخت
چگالی PVC سخت میتواند از ۱٫۳ تا ۱٫۴۵ گرم بر سانتیمتر مکعب در مقایسه با چگالی PVC نرم که از ۱٫۱ تا ۱٫۳۵ گرم بر سانتیمتر باشد. خواص این کامپاند عبارت است از:
- عدم جذب رطوبت
- وزن سبک توام با مقاومت خمشی
- مقاومت در برابر ضربه بالا
- تاخیر انداز آتش
- خود خاموششوندگی
- آسانی سختی
- عدم خوردگیی
- بدوت مواد سمی
- مقاومت نسبت به مواد شیمیایی
- مقاومت نسبت به خوردگی، پوسیدگی و زنگ زدگی
- ضریب انبساط طولی
- پایداری ابعادی بالا
- قابلیت چاپ پذیری عالی
- کاربردهای کامپاند پی وی سی نرم
کاربردهای کامپاندهای PVC سخت
کامپاندهای پی وی سی سخت برای گستره وسیعی از کاربردهای مختلف مناسب هستند. از جمله این کاربردها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اتصالات و جداسازها
- پروفیلها
- صفحههای جداسازی
- شیرآلات کشاورزی و صنعتی
- ساختن مخازن ذخیره
- صنعت ساختمان (لوله و اتصالات، پروفیلها، لولههای فاضلاب، پوشش دیوارها و کفپوشها)
- صنعت بستهبندی
- کالاهای الکتریکی (پوشش سیم و کابل و پریزها )
- پوششهای داخلی انواع خودرو
کامپاند پی وی سی نرم یا انعطافپذیر (Flexible PVC Compound)
کامپاند پیویسی نرم نوعی دیگر از کامپاندهای PVC است که به صورت نرم، انعطاف پذیر و قابل خم شدن فرموله شدهاست. کامپاند پیویسی نرم از طریق افزودن نرمکننده به ترکیب پایه برای ایجاد یک ترکیب انعطافپذیر که فوقالعاده همهکاره و مقرونبهصرفه است ایجاد میشود. نرم کنندهها به افزایش انعطافپذیری و خاصیت ارتجاعی PVC کمک میکنند و آن را برای کاربردهایی که نیازی به انعطافپذیری دارد مناسب میکنند. کامپاند پیویسی نرم، به دلیل مزیتهایی که ارائه میدهد، مادهای با عملکرد بالا در نظر گرفته میشود. از کاربردهای اصلی این ماده میتوان به لولهسازی، تجهیزات پزشکی و از مزایای آن میتوان به سهولت در فرآیند تزریق نام برد.
کامپاند PVC نرم علاوه بر مزایای فنی، میتواند دارای نقاط قوت زیبایی نیز باشد. کامپاندهای پیویسی نرم از نظر رنگ و ظاهر قابل تنظیم هستند، بنابراین میتوان ترکیبات PVC انعطافپذیر رنگی، مات یا شفاف را مطابق با نیاز محصول تولید کرد.
از کاربردهای این کامپاند، میتوان به اکستروژن انعطافپذیر، عایق کابل، کابلهای الکتریکی، بسته بندی، غلاف، کفش، پوشش سیم، لوله، درب های نواری صنعتی، پروفیل های خودرو، واشر، پوشش پارچه و کاشی های کف اشاره کرد.
روشهای ساخت کامپاند PVC نرم
پی وی سی نرم حاوی پلاستیسایزر یا مواد افزودنی نرم کننده بوده و در طیف گستردهای از کاربردها با الزامات خاص خود استفاده میشود. پی وی سی نرم و قابل تزریق حاوی ۱۵ تا حداکثر ۵۵ درصد مواد نرم کننده است و در صورت استفاده از پلاستی سایزر در مقادیر کمتر از ۱۵درصد، قطعه تولیدی ترد و شکننده خواهد شد. در تهیه ترکیبات پیویسی نرم از ترکیبات کلسیم و روی به صورت پودری، خمیری و مایع، ترکیبات باریوم و کادمیوم روی به صورت پودری و مایع، ترکیبات باریوم و سرب به صورت پودر یا گرانول استفاده میشود. گاهی وقتها هم از فسفیتهای عالی و ترکیبات اپوکسی به عنوان پایدار کنندههای کمکی و به میزان کمی از نرم کنندهها، روان کنندهها از جمله اسید استئاریک، واکسهای بر پایه پلی الفین و استئارات کلسیم و روی استفاده میکنند.
خواص کامپاندهای PVC نرم
- استحکام مکانیکی بالا
- دوام و مقاومت بالا در برابر آب
- دوام و مقاومت در برابر مواد شیمیایی
- ضد شعله و خود خاموش شونده
- عایق حرارتی و الکتریکی
- پردازش آسان نسبت به پیویسی سخت
- قیمت مناسب
- بازدارندگی شعله
- مقاوم در برابر اسیدها، بازها و روغن
کاربردهای کامپاندهای PVC نرم
- سیمها و کابل های برق
- ورق و فیلم نرم
- چرم های مصنوعی
- ساخت انواع بطری ها
- بعضی از کفشها
- تولید شیلنگ
- تولید کفپوش
- تولید واشر
- تولید سفره
- تولید کاغذ دیواری
- تولید تجهیزات پزشکی و دیگر صنایع
تفاوتهای عمده کامپاندهای پی وی سی سخت و نرم
کامپاندهای پیویسی سخت و کامپاندهای پیویسی انعطافپذیر، از کامپاندهای مهم و پرکاربرد پیویسی (پلیوینیلکلراید) هستند. در ادامه تفاوتهای اصلی بین این دو کامپاند بررسی میشود:
انعطافپذیری: بارزترین تفاوت بین کامپاندهای PVC سخت و نرم در انعطافپذیری آنها است. کامپاند PVC سخت، انعطافپذیر نیست و سفت و سخت است، در حالی که کامپاند PVC نرم، انعطافپذیر و نرم است. این تفاوت ناشی از انواع و مقادیر نرم کنندههای اضافه شده در طول فرآیند ترکیب است که میتواند در هرکامپاند، متفاوت باشد.
کاربرد: کامپاند پیویسی سخت معمولا در مصالح ساختمانی مانند لولهها، اتصالات، پروفیلهای پنجره و در جایی که استحکام لازم است استفاده میشود. از سوی دیگر، کامپاند PVC انعطافپذیر در محصولاتی مانند شلنگ، لوله، عایق کابل و تجهیزات پزشکی که در آنها انعطاف و نرمی لازم است، استفاده میشود.
مقاومت در برابر ضربه: کامپاند پیویسی سخت در مقایسه با کامپاند نرم، مقاومت ضربهای بالاتری دارد. این امر کامپاندهای پیویسی سخت را برای کاربردهایی که قدرت ضربه مهم است مناسب میکند.
مقاومت شیمیایی: کامپاندهای پیویسی سخت در مقایسه با PVC نرم، مقاومت بیشتری در برابر مواد شیمیایی دارند. بنابراین، PVC سخت اغلب در کاربردهایی که قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی یک نگرانی است؛ استفاده میشود.
دمای ذوب یا دمای پردازش: ترکیب PVC منعطف به طور کلی دمای پردازش پایینتری نسبت به PVC خشک و سخت دارد. این کار پردازش و قالبگیری PVC انعطافپذیر را به اشکال مختلف بدون نیاز به دمای بیش از حد بالا آسانتر میکند.
هزینه: به طور کلی، ترکیب PVC سخت به دلیل فرمولاسیون و نیازهای پردازش سادهتر، مقرون به صرفهتر از ترکیب PVC نرم است.
بازیافت: در ساخت PVC سخت از هیچ نوع افزودنی استفاده نمیشود. بههمیندلیل قابل بازیافت است و دفع آن نسبت به PVC نرم کم خطرتر است. اما PVC نرم بهدلیل افزودنیهایی که هنگام تولید به آن اضافه میشود، غلظت بالاتری از پلاستیک دارد و بازیافت آن مشکل و برای سلامتی انسانها و محیطزیست پرخطر است.
درک این تفاوتهای کلیدی بین کامپاند پیویسی سخت و نرم، میتواند به انتخاب مواد مناسب برای کاربردهای خاص بر اساس خواص مورد نظر و ویژگیهای عملکرد مورد نیاز کمک کند.
کامپاندهای پیویسی انواع مختلفی دارند که هرکدام برای برآوردن نیازهای کاربردی خاصی طراحی شدهاند. از کامپاندهای پیویسی سخت مناسب برای کاربردهای ساختمانی و لولهکشی گرفته تا کامپاندهای پیویسی منعطف که در محصولاتی مانند شیلنگها، کابلها و دستگاههای پزشکی استفاده میشوند، نمایانگر کاربرد PVC در طیف وسیعی از صنایع است. با پیشرفت تکنولوژی و فرمولاسیون شیمیایی مواد، امکان استفاده از کامپاندها در کاربردهای مختلف را به ارمغان آورده و آیندهای پر از راهحلهای متنوع و متناسب برای صنایع مختلف را نوید میدهد.
آتمن پلیمر یکی از بهترین تولیدکنندگان و تامین کنندگان مواد اولیه پلیمری است که انواع گرانول و کامپاند PVC را با بهترین متریال تولید و عرضه میکند. یکی از محصولات آتمن پلیمر کامپاندهای پیویسی در گریدهای مختلف است که با توجه به کاربرد یا خواص محصول نهایی و با توجه به نیاز مشتری تولید می شود. برای اطلاع از قیمت خرید گرانول PVC به صورت عمده، میتوانید با کارشناسان فروش این شرکت با شماره ۰۲۱۴۲۴۰۷۵۰۰ تماس گرفته و راهنماییهای لازم را دریافت کنید.