پلی وینیل کلراید

پلی‌وینیل کلراید یا پی‌وی‌سی (PVC) نوعی پلاستیک بسیار پرکاربرد است. در شرایط حاضر یکی از ارزشمندترین محصولات صنعت پتروشیمی است.

پلی‌وینیل کلراید (به انگلیسی: Polyvinyl chloride) یا پی‌وی‌سی (PVC) نوعی پلاستیک بسیار پرکاربرد است. در شرایط حاضر یکی از ارزشمندترین محصولات صنعت پتروشیمی است. به‌طور عمومی بیشتر از ۵۰٪ از پی وی سی ساخت بشر در ساختمان‌سازی استفاده می‌شود؛ زیرا پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم‌بندی می‌شود. در سالهای اخیر پی وی سی جایگزین مواد ساختمان‌سازی سنتی نظیر چوب، سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده‌است. با وجود ظهور یک ماده ایده‌آل در ساختمان‌سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد.

موارد استفاده فراوانی برای پی وی سی شامل: وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت‌ها، برش عمودی پنجره‌ها، صفحات گرامافون، لوله، لوله کشی، کانال و لوازم نصب کردنی، کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک (بدون دید) و در 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 فاضلاب به علت ارزان بودن طبیعی و انعطاف‌پذیر بودن استفاده می‌شود.

تکنیک‌های شکل دادن پی‌وی‌سی (پلی وینیل کلراید)

مخلوط کن‌های پودری: مخلوط کردن مواد مختلف توسط این مخلوط‌کننده‌ها انجام می‌گیرد. البته باید توجه کرد که در مخلوط کردن پایدارکننده‌ها، روان‌کننده‌ها، پیگمنت‌ها و… که باید مقدار آن‌ها نسبتاً کم باشد امکان ایجاد اشکالات عملی وجود دارد.

1. دستگاه‌های ژلیفیکاسیون: معمولاً از نوع ماشینهای تهیه ورقه می‌باشند.
2. دستگاه‌های فرم دادن: شامل یک یا چند پیچ مته‌ای گردان است.
3. کلندرها: جهت تهیه ورقه‌های طویل از کائوچو و ترموپلاستیک‌ها رزین نرم شده را بین دو یا چند سیلندر عبور می‌دهند.
4. 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.
5. قالب گیری به روش تزریقی، اکستروژن و شکل دادن حرارتی نیز از روش‌های دیگر هستند.

تاریخچه پلی وینیل کلراید

پلی وینیل کلراید به‌طور اتفاقی در دو موقعیت کوچک در قرن ۱۹ کشف شد. نخستین بار در سال ۱۸۳۵ به‌وسیله هنری ویکتور رگنالت و در ۱۸۷۲ به‌وسیله اوگن بومان. در هر دو موقعیت پلیمر زمانی آشکار شد که جامد سفید رنگ داخل فلاسک وینیل کلراید در معرض نور آفتاب قرار گرفت.

آمایش (تدارک) پلی وینیل کلراید

پلی وینیل کلراید به‌وسیله پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلراید شکل می‌گیرد. تولید تجارتی قسمت اعظم پی وی سی عمدتاً از طریق بسپارش تعلیقی انجام می‌شود و از بسپارش‌های توده‌ای و امولسیونی به میزان کمتر و از بسپارش محلولی به ندرت استفاده می‌شود. پلی وینیل کلراید از بلورینگی ناچیزی برخوردار بوده اما به علت زنجیرهای حجیم بسپار (نتیجه استخلاف بزرگ کلر) از استحکام و سختی برخوردار است. تی جی برای آن بالا و به میزان ۸۱ درجه سانتیگراد است ولی میزان این تی جی آنقدر بالا نیست که فرایند با روش‌های گوناگون را دچار مشکل کند. در مقابل حرارت و نور نسبتاً ناپایدار بوده و کلرید هیدروژن از آن خارج می‌شود. این ماده اثرات زیانبخشی روی خواص اشیا دم دست (اجزای الکتریکی) علاوه بر اثرات فیزیولوژیکی بر جای می‌گذارد. پی وی سی پلاستیکی سخت است که به‌وسیله اضافه کردن روان‌کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر می‌شود. بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است.

پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا پی وی سی را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آن‌ها را بی‌نتیجه می‌گذاشت. در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌وسیله مخلوط کزدن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد وبزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.

مونومر وینیل کلرید

اعتقاد بر این است که بیشتر محصولات وینیلی زمانیکه بطور صحیح مصرف شوند عموماً بی ضررند هر چند تعدادی از افزودنیها و نرم‌کننده‌ها از محصول وینیلی می‌توانند نشت کنند حتی با وجود اینکه پی وی سی اسباب بازی‌های نرم به منظور نوزادان برای سال‌ها ساخته شده است، این نگرانی وجود دارد که این افزودنیها از اسباب بازی‌های نرم به دهان کودکانی که آنرا به دهان می‌برند نشت کند.

با وجود اینکه محصولات پی وی سی تولید شده‌اند یکی از بیشترین مواد سمی شیمیایی بنام دی-اوکسین را منتشر می‌کنند. محصولات پی وی سی زمانیکه می‌سوزند یا دفن می‌شوند می‌توانند مضرانه نفوذ کنند. سوزاندن تولید و آزاد سازی مقدار زیادی دی-اوکسین است و اجزای تشکیل دهنده کلرین که محیط زیست را می‌آلاید.

در ژانویه ۲۰۰۶ اتحادیه اروپا یک تحریم برای ۶ نوع فتالیت نرم‌کننده در اسباب بازی‌ها قرار داد. در سال ۲۰۰۳ کمیسیون امنیتی محصولات مصرفی آمریکا عریضه برای تحریم مشابه در ایالات متحده را انکار کرد. با وجود این در آمریکا بیشتر کمپانی‌ها به‌طور اختیاری اسباب بازی‌های بشر ساخت پی وی سی برای نوزادان را متوقف کردند.

U-PVC (پلی وینیل کلراید سخت Unplasticized PolyVinyl Chloride)

همچنین محصولات فرعی وجود دارد که پروفیلهای اکسترود شده بر پایه پلی وینیل کلراید سخت (یو پی وی سی) با مقاومت ضربه بالا است که دارای سطح خارجی سفید می‌باشند و در ساخت در و پنجره‌هایی که در دیواره خارجی ساختمان بکار می‌روند، استفاده می‌گردند.

پروفیلها می‌توانند کاملاً از مواد خام ساخته شده باشند یا دارای یک هسته از ضایعات یا مواد بازیافتی باشند که این هسته می‌تواند توسط پی وی سی سخت و بوسیله کواکستروژن پوشش داده شده باشد.