پلی وینیل کلرید (PVC) یکی از پلاستیک های گسترده و همه کاره در جهان است. با این حال ، به شکل خالص خود ، PVC یک ماده سفت و سخت و شکننده است. برای باز کردن تمام پتانسیل های خود و گسترش برنامه های خود ، پلاستیک ساز گنجانیده شده اند پلاستیک ساز یک افزودنی است ، به طور معمول یک استر آلی با جوش بالا ، که با یک پلیمر مخلوط می شود تا انعطاف پذیری ، کارآیی و قابلیت توسعه آن را بهبود بخشد. در زمینه PVC ، پلاستیک سازها اساساً خصوصیات فیزیکی آن را تغییر می دهند و آن را نرم ، پایدار و بسیار سازگار تر برای طیف گسترده ای از محصولات سازگار می کنند.
مکانیسم پلاستیک سازی
هسته ساختار PVC از زنجیره های پلیمری طولانی تشکیل شده است. در PVC سفت و سخت ، این زنجیرها محکم بسته بندی شده و توسط نیروهای قوی بین مولکولی ، که در درجه اول تعامل دو قطبی به دلیل پیوندهای کلر کربن قطبی است ، در کنار هم قرار می گیرند. هنگامی که یک پلاستیک ساز اضافه می شود ، مولکول های آن خود را بین این زنجیره های پلیمری PVC قرار می دهند. این درج به طور موثری حجم آزاد در ماتریس پلیمر را افزایش می دهد و نیروهای بین مولکولی را که زنجیرها را در کنار هم نگه می دارند تضعیف می کند.
این اثر "روان کننده" به زنجیره های PVC اجازه می دهد تا با دمای پایین تر و با نیروی خارجی کمتری از یکدیگر عبور کنند. در نتیجه ، دمای انتقال شیشه ( ) از PVC پایین می آید. در دمای زیر آن یک پلیمر سخت و شکننده می شود و بالاتر از آن لاستیکی تر و انعطاف پذیر تر می شود. با پایین آوردن ، پلاستیک سازها PVC را قادر می سازد در دمای اتاق و حتی در دمای زیر صفر ، بسته به نوع و غلظت پلاستیک ساز انعطاف پذیر و کارآمد باقی بماند.
عملکردهای کلیدی و مزایای پلاستیک سازها در PVC
افزودن پلاستیک سازها به PVC چندین مزیت مهم را ارائه می دهد:
-
افزایش انعطاف پذیری و نرمی: این برجسته ترین کارکرد است ، اجازه می دهد تا از PVC در برنامه هایی که نیاز به خم شدن دارند ، مانند کابل ها ، شیلنگ ها و فیلم ها استفاده شود.
-
قابلیت پردازش بهبود یافته: پلاستیک سازها ویسکوزیته ذوب PVC را کاهش می دهند و پردازش در هنگام اکستروژن ، تقویم ، قالب تزریق و سایر تکنیک های تولید را آسان تر می کنند. این ترجمه به پایین آمدن دمای پردازش و مصرف انرژی است.
-
قابلیت گسترش و خاصیت ارتجاعی افزایش یافته: PVC پلاستیکی را می توان بدون شکستن کشیده و تغییر شکل داد ، که برای کاربردهایی مانند چرم مصنوعی ، پارچه های روکش شده و لوله های پزشکی ضروری است.
-
کاهش شکنندگی: آنها مانع از ترک خوردگی مواد یا خرد شدن مواد در دمای پایین یا در دمای پایین می شوند.
-
دوام و طول عمر: با انتقال انعطاف پذیری ، پلاستیک سازها می توانند در دوام کلی و طول عمر محصولات PVC در محیط های مختلف نقش داشته باشند.
-
بهبود وضوح و پایان سطح: در بعضی موارد ، پلاستیک سازها می توانند شفافیت و زیبایی شناسی سطح محصولات PVC را تقویت کنند.
انواع پلاستیک سازهای مورد استفاده در PVC
از نظر تاریخی ، رایج ترین پلاستیک سازهای PVC بوده است فتالات ، به ویژه دی- (2-اتیل هگزیل) فتالات (DEHP یا DOP) و دیسونونیل فتالات (DINP). با این حال ، در حال رشد نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی منجر به تنوع بخشیدن به انواع پلاستیک ساز شده است.
دسته های متداول پلاستیک سازها عبارتند از:
-
فتالات: در حالی که برخی از فتالات با وزن مولکولی بالا (مانند DINP ، DIDP ، DPHP) هنوز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند ، استفاده از آنها در برخی از برنامه های حساس (به عنوان مثال ، اسباب بازی ها ، دستگاه های پزشکی) به دلیل اثرات بالقوه سلامتی محدود می شود.
-
terephhalates: مانند Dioctyl Terephthalate (DOTP یا DEHT) ، که اغلب به عنوان جایگزینی برای فتالات استفاده می شود و عملکرد مشابهی را با مشخصات سم شناسی مطلوب تر ارائه می دهد.
-
چسبندگی: مانند Adipate Dioctyl (DOA) ، که به دلیل انعطاف پذیری خوب دمای پایین شناخته می شود.
-
Trimellitates: اینها پلاستیک سازهای با وزن مولکولی بالاتر هستند که ماندگاری عالی و نوسانات کم دارند و آنها را برای برنامه های درجه حرارت بالا مانند سیم و عایق کابل مناسب می کند.
-
سیترات: به دلیل سمیت کم آنها ، اغلب در برنامه های حساس مانند بسته بندی مواد غذایی و وسایل پزشکی استفاده می شود. مثالها شامل تری اتیل سیترات (TEC) و Tributyl Citrate (TBC) است.
-
روغن سویا اپوکسید شده (ESBO): پلاستیک ساز مبتنی بر زیستی که به عنوان یک تثبیت کننده حرارتی ثانویه در PVC نیز عمل می کند.
-
پلاستیک سازهای پلیمری: استرهای با وزن مولکولی بالا که ماندگاری و مقاومت بسیار خوبی در برابر استخراج دارند ، و آنها را برای کالاهای بادوام و محیط های خواستار مناسب می کند. با این حال ، آنها در پلاستیک سازی نسبت به پلاستیک سازهای مونومر کارآمدتر هستند.
-
پلاستیک سازهای زیستی و پایدار: یک گروه نوظهور با تمرکز بر منابع تجدید پذیر ، ناشی از آگاهی محیطی و فشارهای نظارتی.
انتخاب پلاستیک ساز خاص یا ترکیبی از پلاستیک سازها به خصوصیات مورد نظر محصول نهایی PVC ، شرایط پردازش ، هزینه ، الزامات نظارتی و ملاحظات زیست محیطی بستگی دارد.
ملاحظات در انتخاب و استفاده از پلاستیک ساز
انتخاب پلاستیک ساز مناسب برای یک برنامه PVC شامل یک تعامل پیچیده از عوامل است:
-
کارآیی: چه مقدار پلاستیک ساز برای دستیابی به سطح انعطاف پذیری مورد نظر لازم است؟
-
ماندگاری: پلاستیک ساز چقدر خوب در ماتریس PVC با گذشت زمان باقی می ماند و در برابر مهاجرت ، فرار یا استخراج مقاومت می کند؟ این برای عملکرد بلند مدت بسیار مهم است.
-
سازگاری: پلاستیک ساز باید با PVC سازگار باشد ، به این معنی که باید خوب مخلوط شود و "شکوفا" یا از سطح خارج نشود.
-
انعطاف پذیری با دمای پایین: برای کاربردهای در فضای باز یا کسانی که در آب و هوای سرد هستند ، توانایی پلاستیک ساز در حفظ انعطاف پذیری در دماهای پایین بسیار مهم است.
-
فرار: تمایل پلاستیک ساز به تبخیر از PVC ، که می تواند به مرور زمان منجر به سخت شدن شود.
-
مقاومت در برابر مهاجرت: توانایی پلاستیک ساز برای ماندن در PVC و مهاجرت به مواد مجاور ، که می تواند باعث چسبندگی ، رنگ آمیزی یا آغوش PVC شود.
-
مقاومت شیمیایی: مقاومت در برابر روغن ها ، گریس ها و سایر مواد شیمیایی.
-
اشتعال پذیری: برخی از پلاستیک سازها می توانند بر ویژگی های اشتعال PVC تأثیر بگذارند.
-
سمیت و رعایت نظارتی: پیروی از مقررات بهداشتی و ایمنی ، به ویژه برای کاربردهای مربوط به تماس با انسان ، غذا یا آب.
-
هزینه: زنده ماندن اقتصادی همیشه عامل مهمی در کاربردهای صنعتی است.
در نتیجه ، پلاستیک سازها اجزای ضروری در اکثریت قریب به اتفاق فرمولاسیون PVC هستند و یک پلیمر ذاتاً سفت و سخت را به یک ماده بسیار متنوع و سازگار تبدیل می کنند. انتخاب دقیق و ترکیب دقیق آنها مهمترین دستیابی به ویژگی های عملکرد مورد نظر و اطمینان از ماندگاری و ایمنی محصولات بی شماری PVC است که برای زندگی مدرن یکپارچه هستند. $ $