ام اس دی اس مواد (msds) : ام اس دی اس پلی وینیل کلراید

سایز سفارشی MSDS هم پذیرفته می شود .

پلی وینیل کلراید (polyvinyl chloride) یا پی وی سی (PVC) پلیمری جهانی با کاربردهای فراوان است ( لوله ، پوشش های کف ، عایق کابل ، بطری ها ، فویل های بسته بندی ، محصولات پزشکی و ..) . دلیل فراگیر شدن استفاده از این پلیمر هزینه پایین ، خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب و مقاومت خوب در برابر شرایط محیطی است . در ادامه متن با خواص ، ساختار ، نحوه تولید ، سوختن ، کاربردها و سایر موارد درباره این پلیمر بیشتر آشنا خواهیم شد .  جهت سفارش ، خرید ، فروش و اطلاع از قیمت پی وی سی با مشاوران ما در واحد فروش موسسه مبتکران شیمی در ارتباط باشید .

فروش PVC:

در حال حاضر موسسه ی مبتکران شیمی به عنوان یکی از تامین کنندگان محصولات شیمیایی کشور، طیف گسترده ای از مواد شیمیایی آزمایشگاهی و صنعتی را از برندهای معتبر در اختیار تولید کنندگان قرار می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد قیمت این محصول می توانید با همکاران ما در ارتباط باشید.

پلی وینیل کلراید چیست ؟

پی وی سی پلیمر ترموپلاستیکی با استحکام ، سفتی و مقاومت خوب در برابر خوردگی و مواد شیمیایی است . این محصول در ابتدا به صورت یک پودر سفید تولید می شود و بر اساس نوع کاربری که از آن انتظار می رود برای مصارف بعدی فرآیندهای اضافی بر روی آن انجام می شود . به عنوان مثال در مواردی که نیاز به انعطاف باشد باید به آن پلاستی سایزر اضافه شود . در حالت خالص و بدون مواد افزودنی ، ترکیبی است شکننده و سفید رنگ که در زمان تولید در دو نوع سفت و انعطاف پذیر تولید می شود.

نوع سفت (Rigid) یک ماده سخت پایدار است که خواص ضد آتش و مقاوم در برابر مواد شیمیایی و شرایط محیطی را از خود نشان می دهد ، هرچند که در دمای اتاق (21 درجه سانتی گراد) مقاومت کمی در برابر ضربه دارد . تمام اثرات محیطی نیز تنها بر روی سطح آن اتفاق می افتند . فرم منعطف (Flexible) نیز با استفاده از افزودن پلاستی سایزرهای فتالات در زمان تولید به وجود می آید .

PVC هنگامی که با پرکننده های خاک اره مخلوط می شود ، ممکن است در برابر حملات بیولوژیکی مقاومتش را از دست بدهد از همین رو افزودنی های ضد میکروبی برای جلوگیری از این نوع تخریب به آن افزوده می شود. در شکل زیر ساختار این پلیمر را می توان مشاهده کرد :

خواص

در جدول زیر برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی این محصول آورده شده اند :

گرید های مختلف

سه خاصیت اصلی که گریدهای مختلف پلی وینیل کلراید را تعیین می کنند عبارتند از :

جرم مولکولی : جرم مولکولی در وهله اول به دمایی که در آن پلیمریزاسیون اتفاق می افتد ( بین 40 تا 70 درجه سانتی گراد ) بستگی دارد . هر چه دما بالاتر باشد وزن مولکولی و در نتیجه آن طول زنجیرها کوتاهتر است .

اندازه ذرات : توسط مقدار سورفکتانت اضافه شده به سلول واکنش و شرایط تلاطم در راکتور مشخص می شود .

تخلخل ذرات : تخلخل یکی از خواص مهم و موثر در کاربردهای نهایی است . به عنوان مثال پلاستی سایزر باید بتواند در ذرات PVC نفوذ کند . این خاصیت توسط دو عامل دما و اضافه کردن سورفکتانت کنترل می شود.

PVC در دمای نسبتا پایین (100 درجه سانتی گراد) در حضور نور تخریب شده و گاز هیدروژن کلرید آزاد می کند . بنابراین برای جلوگیری از تخریب در طول فرآوری ، تثبیت کنند های دمایی به فرآیند اضافه می شوند . تخریب همچنان می تواند در اثر تماس با مولکول اکسیژن در حضور یک باز در دمای بالاتر اتفاق بیفتد . در شرایط معمولی بی هوازی در 50 درجه سانتی گراد هیچگونه تغییری در PVC مشاهده نشده است به این معنا که ماتریس پلیمری پایدار بوده و تخریب زیستی بر روی آن اتفاق نمی افتد .

خواص فیزیکی و شیمیایی

PVC یک پلیمر آتاکتیک است و بنابراین عملا غیر کریستالی است . هرچند که کریستاله شدن در برخی موارد به صورت محلی اتفاق می افتد اما هیچ گاه از 10 -15% تجاوز نخواهد کرد . چگالی این پلیمر برابر با 1.38 g/cm3 گزارش شده است . شفاف است و در برابر بخار نسبتا نفوذپذیر است . در برابر سایش مقاومت خوبی داشته و در دماهای پایین در برابر ضربه شکننده است .

خواص شیمیایی : PVC پلاستیزه نشده تا دمای 60 درجه سانتی گراد مقاومت خوبی در برابر اسید ها ، بازها ، روغن ها ، الکل ها و هیدروکربن های آلیفاتیک دارد . در عوض ، در برابر آروماتیک ها ، هیدروکربن های کلرینه ، استرها و کتون ها حساس است . پی وی سی منعطف در برابر شرایط اتمسفری و نور خورشید حساس است . وینیل ها را می توان با رعایت موارد ایمنی در ساخت ترکیباتی که با مواد غذایی تماس دارند، استفاده کرد .

الکتریکی : عایق خوبی در برابر الکتریسیته است .

خواص گرمایی : دارای دمای انتقال شیشه ای بین 75 تا 80 درجه سانتی گراد است . به عنوان مثال در دمای محیط سخت است و در بیشتر از 90 درجه سانتی گراد لاستیک مانند است . در اثر گرمای شعله نیز گاز اسید کلروهیدریک آزاد می کند ، اما خود را خاموش می کند .

روش تولید

دو ماده خام مورد استفاده برای تولید پی وی سی ، اتیلن و کلر هستند .

در اثر واکنش این دو جزء اتیلن دی کلراید تشکیل می شود که در اثر شکسته شدن ( کراکینگ) مونومر وینیل کلراید شکل می گیرد و این رادیکال های آزاد برای تولید PVC مورد استفاده قرار می گیرند .

دو تکنیک عمده که برای این کار استفاده می شوند عبارتند از پلیمریزاسیون سوسپانسیونی  و پلیمریزاسیون امولسیونی اما در برخی موارد به روش های پلیمریزاسیون بالکی و محلولی نیز این کار را انجام می دهند .

نفت خام / گاز طبیعی و سنگ نمک مواد اولیه برای تولید PVC هستند . اتیلن محصول ابتدایی حاصل از کراکینگ نفتا است .

از سوی دیگر کلر حاصل از فرآیند کلروالکالی بر روی سنگ نمک است . محصولات جانبی کلروالکالی سدیم هیدروکسید و هیدروژن هستند که به عنوان ماده خام برای سنتز مواد دیگر استفاده می شوند .

از ترکیب اتیلن و کلر ، وینیل کلراید (VC) با بازده 43 تا 57 % تولید می شود . VC نیز با استفاده از روش های متعددی که برای پلیمریزاسیون وجود دارد به PVC تبدیل می شود که پودری سفید رنگ و بدون بو است که با برخی افزودنی ها برای مصارف بعدی مخلوط می شود . در ادامه روش های پلیمریزاسیون شرح داده شده اند :

پلیمریزاسیون سوپانسونی

ابتدا مونومر به همراه آغازگر پلیمریزاسیون و سایر افزودنی ها به درون یک راکتور فشار بالا وارد می شوند . محتویات داخل سلول واکنش جهت حفظ سوسپانسیون و اندازه ذرات یکنواخت رزین PVC ، به صورت مداوم مخلوط می شوند . پلی وینیل کلراید سوسپانسیونی (S-PVC) دارای اندازه ذرات متوسط 100 -150 µm بوده و اندازه ذرات از 50 تا 250 µm متغییر هستند .

گریدهای S_PVC برای برآورده کردم دامنه وسیعی از نیازها مانند جذب بالای پلاستی سایزر برای محصولات منعطف یا دانسیته بالای توده و جریان خوب پودر برای اکستروژن سخت ، فرموله می شود .

پلیمریزاسیون بالک یا امولسیونی

در این فرآیند از سورفکتانت ها برای پراکنده کردن مونومر وینیل کلراید در آب استفاده می شود . مونومرها در داخل کولوئیدهای سورفکتانت به دام افتاده و پلیمریزاسیون با استفاده از آغازگرهای محلول در آب انجام می شود . ذرات اولیه به صورت جامد کروی با سطحی صاف هستند که سپس به صورت توده های بی قاعده در کنار هم جمع می شوند . اندازه متوسط معمول این توده ها 40-50 µm (میکرومتر) بوده و محدوده کلی اندازه ذرات بین 0.1 تا 100 میکرومتر است .

رزین های پی وی سی امولسیونی (E-PVC) در محدوده وسیعی از کاربردهای خاص مانند پوشش دهی مورد استفاده قرار می گیرند.

تقریبا 90% از کل این پلیمر در جهان با استفاده از روش سوسپانسیونی تولید می شود، همچنین در حدود 7% آن با استفاده از روش امولسیونی پیوسته و یا ناپیوسته تولید می شود و فرآیند بالکی نیز حدودا 2% از سهم بازار را به خود اختصاص می دهد.

انواع PVC

انواع این پلیمر بر اساس پارامتری به نام K معرفی می شوند . (K (K value معیاری است که برای رزین PVC معرفی شده است و طول مولکول های پلیمری را توصیف می کند و مقداری بین 35 تا 80 دارد. پلیمرهای دارای K پایین پردازش راحتی دارند اما دارای خواص مناسبی نیستند و در نقطه مقابل آنهایی که K بالاتری دارند ، پردازش سختتری دارند و در عوض خواص برجسته ای از خود نشان می دهند.

گریدهای استاندارد برای فرآیندهای ترموپلاستیکی عموما توسط روش سوسپانسیون تولید می شوند. مقادیر (K (K values از 57 شروع شده و تا 73 افزایش پیدا می کنند که تقریبا برای تمامی کاربردها مناسب هستند. مقادیر K پایین بین 57 تا 60 برای فیلم های سخت و پروفیل های نازک استفاده می شوند ، همچنین برای قالب گیری تزریقی نیز مناسب هستند. مقادیر K بالاتر برای ساخت لوله و واحدهای پروفیلی استفاده می شوند. آنهایی که دارای مقادیر K برابر با 70 و یا بالاتر هستند در محصولات منعطف مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد های پی وی سی

همانگونه که در بخش قبلی ذکر شد، PVC انواع مختلفی دارد که دامنه گسترده ای دارد ، از همین بابت این ماده را می توان در کاربردهای متنوعی به کار برد که در ادامه به آنها پرداخته شده است.

لوله و اتصالات

پلی وینیل کلراید به دلیل خواص بسیار مناسبی که دارد به صورت گسترده در سیستم های آبرسانی زیر زمینی شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد به گونه ای که نیمی از PVC دنیا برای تولید لوله مصرف می شود .

پوشش های الکتریکی

عایق بودن در برابر الکتریسیته، مقرون به صرفه بودن ، مقاومت در برابر گرما ، سایش و مواد شیمیایی از عواملی هستند که باعث می شوند استفاده از پی وی سی به عنوان عایق امری معمول باشد .

لباس و پوشش

این پلیمر را می توان برای ساخت ماده ای چرم مانند به نام رکسین دستکاری کرد . این مدل چرم مصنوعی را می توان به دلیل خواصی مانند ارزان تر بودن از لاتکس ، چرم و لاستیک ، ضد آب بودن ، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و … برای تولید کفش ، شلوار ، کت و لوازم داخلی منزل استفاده کرد .

بطری

بطری های تولید شده از پلی وینیل کلراید در مقابل مواد معدنی مضر ، اسید ها (اسید کلریدریک) ، بازها و … مقاوم هستند . همین امر باعث می شود که بطری های پی وی سی برای نگهداری سرکه ، روغن معدنی ، شامپو ، سس سالاد و مواد آرایشی بهداشتی استفاده شود .

مزایا

• به راحتی قابل دست یابی بوده و نسبتا ارزان است .
• بسیار متراکم است ، در نتیجه سخت بوده و از مقاومت بالایی در برابر ضربه و تغییر شکل در مقایسه با سایر پلاستیک ها برخوردار است .
• مقاومت کششی بسیار خوبی دارد .
• در برابر مواد شیمیایی و قلیایی مقاوم است .

معایب

• پلی وینیل کلراید پایداری گرمایی ضعیفی دارد ، از همین رو در هنگام تولید باید افزودنی هایی برابر تثبیت پایداری در دماهای بالاتر به آن افزوده  شود .
• در هنگام سوختن و یا ذوب شدن گازهایی مضر مانند کربن مونوکسید ، کربین دی اکسید و … تولید می کند .

بازیافت

PVC از جمله پلیمرهای کاملا قابل بازیافت است ، به عنوان مثال از پسماند پی وی سی استفاده شده در پنجره ها و درها ، لوله های فشرده ای تولید می شود که برای انتقال فاضلاب های تولیدی در سیستم های خاص استفاده می شود. خواص این لوله ها باعث می شود که نصبشان آسان باشد و با شرایط محیطی سازگاری داشته باشند . مقاومت در برابر خوردگی نیز یکی دیگر از موارد مورد رضایت مصرف کنندگان است . عمر متوسط سایر لوله هایی که در سیستم های زیر زمینی استفاده می شوند 47 سال است و این در حالی است که عمر لوله های پلی وینیل کلراید بیش از صد سال تخمین زده شده است .

سمیت

از آنجایی که PVC در هنگام سوختن گاز HCl از خود متساعد می کند ، می تواند باعث ایجاد مشکلاتی برای سلامتی انسان شود . از همین رو در مکان هایی که احتمال آتش سوزی بسیار بالاست ، ترجیح بر عدم استفاده از پلی وینیل کلراید است .

سوختن

تمامی مواد آلی ، اعم از طبیعی و سنتزی در هنگام سوختن گازهای سمی از خود متصاعد می کنند . گازهای اصلی ناشی از سوختن پی وی سی عبارتند از کربن مونوکسید ، کربن دی اکسید ، هیدروژن کلرید و آب  . گاز سمی کلر هیچ گاه در طی سوختن این پلیمر تولید نمی شود و احتمال آزاد شدن فسژن فقط در مقیاس ازمایشگاهی و آن هم در مقادیر کم وجود دارد . طبق تحقیقاتی که در این زمینه صورت گرفته است ، در آتش سوزی های بزرگ PVC ، فسژن هرگز شناسایی نشده است .