پی وی سی (PVC) یا پلی وینیل کلراید یکی از پرکاربردترین و پرمصرف ترین پلیمرهای مصنوعی در جهان است که به دلیل خواص منحصر به فرد و قابلیتها فراوان، به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمر پی وی سی از ترکیب مونومر وینیل کلراید ساخته می شود و به دلیل خواص منحصر به فرد، قابلیت های گسترده و قیمت مناسب، یکی از پراستفاده ترین پلیمرها در جهان است.
اگر چه چالش های زیست محیطی آن قابل چشم پوشی نیست اما با بهبود فناوری ها و مدیریت صحیح، می توان از این ماده به صورت پایدارتر بهره برد. در ادامه به توضیح جنبه های مختلف این ماده، از فرآیند تولید تا کاربردها و مزایای آن می پردازیم.
تاریخچه پیدایش پی وی سی (PVC)
پی وی سی (PVC) برای نخستین بار در اوایل قرن نوزدهم کشف شد. در سال 1835، شیمی دان فرانسوی، “آنری ویکتور رگنولت“، موفق به شناسایی این ماده شد. با این حال، توسعه صنعتی PVC تا اوایل قرن بیستم رخ نداد. در دهه 1920، یک شرکت آلمانی به نام IG Farben فرآیند تولید تجاری این پلیمر را توسعه داد و از آن زمان تاکنون پی وی سی به یکی از اصلی ترین مواد در صنایع مختلف تبدیل شده است.
ساختار شیمیایی پلیمر پی وی سی
پی وی سی (PVC) یک پلیمر ترموپلاستیک است که از واحدهای تکرار شونده مونومر وینیل کلراید تشکیل شده است. این ساختار به پلیمر پی وی سی ویژگی هایی چون پایداری، مقاومت شیمیایی، انعطاف پذیری و دوام می بخشد و پی وی سی به دو شکل اصلی تولید می شود؛ پی وی سی سخت و پی وی سی نرم. این تفاوت ها عمدتاً به دلیل افزودنی هایی مانند پلاستی سایزرها است که به پلیمر اضافه می شوند.
فرآیند تولید پلیمر پی وی سی (PVC)
- فرآیند تولید مونومر وینیل کلراید معمولاً از طریق کلرینه کردن اتیلن به دست می آید. ابتدا اتیلن با کلر واکنش داده و کلرواتان تولید می شود. سپس، در مرحله دوم، با استفاده از کاتالیزورها، کلرواتان به وینیل کلراید تبدیل می شود.
- مونومر وینیل کلراید طی فرآیند پلیمریزاسیون به پی وی سی (PVC) تبدیل می شود. این فرآیند می تواند به یکی از سه روش زیر انجام شود:
- پلیمریزاسیون سوسپانسیونی: رایج ترین روش تولید.
- پلیمریزاسیون امولسیونی: برای تولید پی وی سی نرم و خاص.
- پلیمریزاسیون توده ای: برای تولید پی وی سی با خلوص بالا.
انواع پلیمر پی وی سی
همان طور که در مطالب بالا اشاره شد، پی وی سی (PVC) به دو نوع اصلی تقسیم می شود.
- پی وی سی سخت که بدون افزودن پلاستی سایزر تولید می شود و بیشتر در کاربردهایی مانند لوله کشی، پروفیل های پنجره و صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد.
- پی وی سی نرم که با افزودن پلاستی سایزرها تولید می شود و در محصولاتی مانند روکش کابل ها، کفپوش ها و چرم مصنوعی به کار می رود.
مزایا و معایب پلیمر پی وی سی (PVC)
برخی از مزایای پلیمر پی وی سی (PVC) عبارتند از:
- قیمت مناسب و در دسترس بودن.
- مقاومت بالا در برابر خوردگی.
- سبک وزنی و حمل ونقل آسان.
- تطبیق پذیری در طراحی و کاربرد.
برخی از معایب پلیمر پی وی سی (PVC) عبارتند از:
- تولید آن با مصرف زیاد انرژی همراه است.
- برخی از افزودنی های پی وی سی، مانند پلاستی سایزرها، می توانند برای سلامتی و محیط زیست مضر باشند.
- تخریب زیست محیطی در صورت عدم بازیافت مناسب.
ویژگی های پی وی سی (PVC)
پلیمر پی وی سی (PVC) یکی از پرکاربردترین پلیمرهای پلاستیکی در صنایع مختلف است. این ماده به دلیل ویژگی های خاص خود، در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای مواد دیگر شده است.
ویژگی های فیزیکی و مکانیکی، شیمیایی، حرارتی و الکتریکی پلیمر پی وی سی آنقدر جذاب است که آن را به پرکاربردترین پلیمر در جهان تبدیل نموده است.
- به ویژه نوع سخت آن در برابر ضربه و فشار مقاوم است.
- با افزودن پلاستی سایزرها می توان انعطاف پذیری آن را افزایش داد.
- پی وی سی (PVC) ذاتاً مقاوم در برابر شعله است و به سختی می سوزد.
- این ماده نسبت به بسیاری از مواد جایگزین، وزن کمتری دارد.
- این ماده می تواند به دو شکل سخت و نرم تولید شود.
- این ماده در برابر خراش و سایش دوام خوبی دارد.
- پی وی سی در برابر بسیاری از اسیدها، بازها و مواد شیمیایی مقاوم است.
- به دلیل ساختار مولکولی خود، پی وی سی خاصیت ضد آبی عالی دارد.
- بر خلاف فلزات، این ماده زنگ نمی زند و دچار خوردگی نمی شود.
- در دماهای معمولی مقاوم است، اما در برابر حرارت بالا (بیش از 60-70 درجه سانتی گراد) تغییر شکل می دهد.
- پلیمر پی وی سی یک عایق حرارتی مناسب است.
- به دلیل هدایت الکتریکی بسیار پایین، پی وی سی یک گزینه ایده آل برای کاربردهای الکتریکی است.
- پی وی سی یکی از پلیمرهایی است که قابلیت بازیافت دارد.
- طول عمر بالای این ماده، مصرف منابع جدید را کاهش می دهد.
- پی وی سی در برابر اشعه ماوراءبنفش، رطوبت و هوازدگی مقاومت خوبی دارد.
کاربردهای پی وی سی (PVC)
پی وی سی یکی از چندمنظوره ترین مواد در جهان است و در بسیاری از صنایع کاربرد دارد.
- صنعت ساختمان و ساخت وساز بمنظور لوله های پی وی سی برای سیستم های آبرسانی و فاضلاب، پروفیل های پنجره و درب، پوشش های دیوار و کفپوش های وینیل
- صنعت برق و الکترونیک بمنظور تولید عایق های سیم و کابل، کانال های محافظتی کابل ها
- صنعت خودروسازی جهت ساخت قطعات داخلی خودرو مانند داشبورد و روکش صندلی، شلنگ ها و لوله های انتقال مایعات
- در صنعت بسته بندی برای ساخت فیلم های بسته بندی مواد غذایی، بسته بندی های سخت برای محصولات دارویی
- در صنایع پزشکی بمنظور تولید لوله های انتقال خون و سرم، کیسه های نگهداری خون، ابزار جراحی و محصولات یکبار مصرف پزشکی
- محصولات روزمره جهت تولید انواع کفپوش ها و موکت های وینیل، چرم مصنوعی، اسباب بازی ها و تجهیزات تفریحی.
استفاده در ساخت لوله پلیکا
پی وی سی (PVC) یکی از مواد پلاستیکی پرکاربرد در صنایع مختلف است که در ساخت لوله ها و دیگر کاربردهای صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
لوله پلیکا به دلیل ویژگی های خاص خود مانند مقاومت بالا، دوام طولانی، وزن سبک، هزینه تولید پایین و سهولت در نصب و نگهداری، جایگزینی مناسب برای لوله های فلزی و بتنی محسوب می شود. این لوله ها در کاربردهای مختلف از جمله آبرسانی، فاضلاب، برق کشی و تهویه کاربرد گسترده ای دارند و در مقایسه با سایر مواد، مزایای فراوانی را ارائه می دهند.
استفاده در ساخت ساخت لوله زهکشی
استفاده از پلیمر پی وی سی در ساخت لوله زهکشی به دلیل ویژگی های خاص این ماده نظیر مقاومت در برابر خوردگی، سبک بودن، دوام بالا و نصب آسان، گزینه ای مناسب و مقرون به صرفه برای پروژه های زهکشی مختلف است. این لوله ها توانسته اند جایگزین مناسبی برای لوله های فلزی و بتنی در بسیاری از صنایع شوند و به دلیل مزایای فراوان، در پروژه های عمرانی و کشاورزی کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند.
استفاده بمنظور ساخت اتصالات سپتیک تانک
پلیمر پی وی سی (PVC) به عنوان گزینه ای مناسب برای ساخت اتصالات انواع مخازن شناخته می شود. سپتیک تانک ها به عنوان سیستم های تصفیه فاضلاب خانگی یا صنعتی عمل می کنند و در صورتی که اتصالات و لوله های آنها از مواد با کیفیت و مقاوم ساخته نشوند، کارایی سیستم دچار اختلال می شود.
در مجموع، استفاده از پی وی سی برای ساخت اتصالات مخازن سپتیک و انواع مخزن اسید به دلیل ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا، نصب آسان و هزینه های پایین یک انتخاب ایده آل است. این ماده علاوه بر اینکه به عملکرد بهتر سیستم های سپتیک تانک کمک می کند، به حفظ محیط زیست و کاهش هزینه ها نیز می انجامد. انتخاب پی وی سی به عنوان ماده ای مناسب برای اتصالات، تضمین کننده عملکرد طولانی و بهینه سیستم های تصفیه فاضلاب خواهد بود.
