خواص فیزیکی پی وی سی؛ کارآمدترین پلاستیک عمومی!
پلاستیک ها انواع مختلفی دارند و در دسته بندی های خاص خود قرار می گیرند؛ این دسته بندی ها بر اساس ساختار مولکولی آن ها طراحی می شوند. یکی از مهم ترین و پرمصرف ترین پلاستیک های عمومی «پی وی سی» است. پی وی سی که در دسته پلاستیک های عمومی قرار می گیرد به اندازه ای خاص است که ویژگی های منحصر به فرد آن کاربرد های فراوانی را برایش فراهم کرده است. در این بخش قصد داریم تا به شرح خواص فیزیکی پی وی سی بپردازیم و کاربرد های گوناگون آن را بررسی کنیم.
- خاصیت تأخیر در مقابل شعله
یکی از مهم ترین تشکیل دهنده های پی وی سی کلر است و از همین رو خاصیت بازدارندگی آتش را به آن می دهد. بطور مثال وجود این خاصیت موجب شده تا در خودکار پی وی سی دمای سوخت به 455 درجه سانتی گراد برسد و باعث می شود به راحتی آتش نگیرد. همچنین گرمایی که شعله پی وی سی از خود ساطع می کند به مراتب پایین تر از موادی چون PE و یا PP خواهد بود. این ویژگی بسیار مهم باعث شده است تا استفاده از پی وی سی در زندگی روزمره ما بسیار ایمن و مناسب باشد.
- مقاوم به روغن‌ها و مواد شیمیایی
پی وی سی از مقاومت بسیار بالایی در مقابل اسیدها، بازها و اکثر مواد شیمیایی معدنی برخوردار است. از همین رو صنعت ساختمان سازی استفاده ویژه‌ای از این پلاستیک کرده است و هر روز کاربرد آن رو به افزایش است. به طور مثال تولید بطری، لوله، شیلنگ و کانال های خروجی گاز یکی از همین پیشرفت هاست.
- طول عمر بیشتر
مهم ترین فاکتوری که در صنعت پلاستیک سازی مورد توجه قرار می گیرد سرعت اکسیداسیون اکسیژن جو است. این فاکتور در ساختار مولکولی پی وی سی آن چنان که باید مؤثر نبوده است و نمی تواند با اتصال اتم های کلر به هر زنجیره کربن رقابت کند. از همین رو پی وی سی یکی از مقاوم ترین پلاستیک ها در مقابل این فرایند است و طول عمر نسبتاً بالایی دارد. این هم در حالی است که سایر پلاستیک هایی که از کربن/هیدروژن تشکیل می شوند در معرض آسیب بیشتری قرار می گیرند. البته شایان ذکر است که این پلاستیک ها بیشتر به خاطر استفاده طولانی مدت یا بازیافت های مکرر آسیب پذیر می شوند و اکسیداسیون در مقابل پی وی سی کمترین قدرت ممکن را دارد.
این مقاومت بالا باعث می شود تا پی وی سی در مواردی چون لوازم جانبی خودرو و یا لوله کشی های داخل خاک نیز استفاده شود و نتیجه فوق العاده بهتری هم از خود نشان داده است. این مقاومت تا حدی بالاست که حتی تحقیقات صورت گرفته بر روی پی وی سی، نشان از عمری بیش از 50 سال در زیر خاک دارد.
- مقاومت مکانیکی
خاصیت پی وی سی به‌عنوان یک ماده شیمیایی پایدار باعث می شود تا تغییرات کمی در ساختار مولکولی و قدرت مکانیکی اش صورت بگیرد. با این وجود، زنجیره های طولانی ویسکوالاستیک پی وی سی باعث می شوند تا با استفاده مداوم از نیروی بیرونی تغییر شکل دهند. این هم در حالی است که حتی با نیروی کمتر از نقطه عملکرد نیز این اتفاق رخ می‌دهد و به آن «خزش» می گویند. البته با وجود ویسکوالاستیک بودن پی وی سی تغییر شکل خزش با سایر پلاستیک ها کاملاً متفاوت خواهد بود. این اتفاق هم صرفاً به حرکت محدود مولکولی در دمای معمولی باز می گردد که در مقایسه با PE و PP بیشتر است.
در این زمینه نیز آزمایش های متعددی بر پایه لوله های اولیه که از دهه 30 میلادی باقی مانده اند صورت گرفت و نتایج فوق العاده ای نیز در پی داشت. این آزمایش ها با هدف بررسی استحکام گردشی با فشار داخلی و زمان شکست لوله های سفت در سال‌های 1950 انجام شدند و نتایج به دست آمده، حاکی از عمر مفید 50 ساله و با دوام آن بودند.
- قابلیت شکل پذیری و فرایند پذیری
ویسکوزیته ذوب، تأثیر بسیار زیادی بر پردازش مواد گرمانرم دارد. این موضوع باعث می شود تا پی وی سی برای قالب گیری محصولات ایده خوبی نباشد، زیرا عدد ویسکوزیته در آن نسبتاً بالاست. از طرفی دیگر؛ رفتار ویسکلوز پلاستیک پی وی سی مذاب، نسبت به دما کمتر وابسته و پایدار است. از همین رو، پی وی سی برای پروفیل اکتسروژن های پیچیده (با کاربرد مواد مسکن و ...)، فیلم های کشاورزی و البته چرم مناسب است و مورد استفاده قرار می گیرد.
از ویژگی های این محصولات می توان به سطوح بیرونی باکیفیت عالی اشاره کرد که قابلیت بهره بردن از طیف گسترده ای از بهبودهای سطحی را دارد. این موضوع هم از آموری بودن پی وی سی ناشی می شود که می تواند بدون انتقال فاز ساخته شود و دارای دقت بالایی هم هست. همچنین با بهره بردن از فرایند پذیری ثانویه، از پی وی سی در مواردی چون جوشکاری، باندینگ فرکانس بالا، خلع و مواردی از این قبیل استفاده می شود. مواردی هم وجود دارند که فقط و فقط با استفاده از پی وی سی قابل انجام هستند و از میان آن ها می توان به قالب ریزه کاری، چاپ روی صفحه و پوشش اشاره کرد. روش هایی که بیشتر در کف پوش، پوشش دیوار و خودرو استفاده می شوند.
- خواص دیگر پی وی سی
پی وی سی ماده ای با خاصیت گروه های قطبی (کلر) به حساب می آید و این یعنی غیر آلی است. به همین دلیل به راحتی می تواند با مواد دیگر ترکیب شود. همین موضوع می تواند خواصی چون انعطاف، کشش، مقاومت در برابر ضربه، رسوب، میکروب، غبار و آتش به آن بدهد. این موارد هم تنها از طریق اضافه کردن افزودنی های پلاستیک قابل دستیابی هستند.
پی وی سی، یک پلاستیک عمومی است که با تنظیمات آزادانه و بدون نقص از خواص فیزیکی بهره می برد و در همین بین نیز قابلیت هایی چون؛ کشسانی بودن یا مقاومت در برابر ضربه پیدا می کند. قابلیت‌هایی که تنها با استفاده از افزودنی های پلاستیک مناسب به دست می آیند.
پی وی سی های قطبی به آسانی رنگ می شوند و چسبندگی مناسبی هم دارند و همین موضوع به گستردگی طیف طرح های آن کمک می کند. پی وی سی در موارد تزئینی نیز مورد استفاده قرار می گیرد؛ از جمله این پوشش ها می توان به پوشش دیوارها و کف پوش ها، مبلمان، لوازم خانگی، تابلوها، تبلیغات هواپیمایی ها، قطارها و اتوبوس ها اشاره کرد.
