بولي كلوريد الفينيل

بولي كلوريد الفينيل

بولي كلوريد الفينيل


بولي كلوريد الفينيل أو PVC أحد البوليمرات الاصطناعية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، والذي يتم الحصول عليه من البلمرة الجذرية لمونومر كلوريد الفينيل. يوجد هذا البوليمر في أشكال صلبة ومرنة والبوليمرات المشتركة والرغوة وما إلى ذلك.

يحتوي PVC أو كلوريد البولي فينيل في كل من هذه الحالات على مجموعة واسعة من التطبيقات نظرًا لخصائصه المفضلة ورخيصة الثمن وخفة وتنوع طرق التشكيل. كلوريد البوليفينيل الصلب لإطارات الأبواب والنوافذ، وبطاقات الائتمان، وأنابيب إمدادات المياه، وأغطية الأرضيات وما شابه ذلك. يستخدم كلوريد البولي فينيل الناعم لتغطية الأسلاك الكهربائية وتغطية الكراسي والأحذية والتطبيقات المماثلة.

ونظرًا لوجود ذرة الكلور في التركيب الجزيئي للـ PVC، فإن هذا البوليمر قطبي نسبيًا. وفي الوقت نفسه، من السمات البارزة للبولي فينيل كلورايد خواصه الكهربائية الجيدة، ومقاومته الكيميائية الجيدة، ومقاومة جيدة للهب، وأكثر من نصف كلوريد البوليفينيل المنتج يرجع إلى ميزاته العملية المرغوبة للغاية، مثل الخفة والسهولة. من حيث الاستخدام والسعر، فهو يستخدم بسعر رخيص في البناء.

 

وفي هذه الأثناء، أخذ استهلاك PVC للأنابيب والتجهيزات أيضًا حصة كبيرة حتى وصل الاستهلاك العالمي من PVC للأنابيب والتجهيزات إلى 19 مليون طن في عام 2006.

نظرًا لبنيته الجزيئية وحدها، لا يتمتع PVC باستقرار حراري جيد كما أن قابليته للمعالجة ليست مناسبة. لهذا السبب، يجب دائمًا استخدام المثبتات الحرارية في تركيبات PVC لتأخير تحلل هذا البوليمر.

إحدى الخصائص المهمة للبولي فينيل كلورايد هي نسبة التبلور ودرجة حرارة التزجج، والتي ترتبط بدرجة حرارة البلمرة.

إذا أردنا أن نتحدث عن تاريخ PVC، علينا أن نعود إلى عام 1835 عندما اكتشف رينو مونومر كلوريد الفينيل في مختبر لو بيج. ولكن بسبب بعض المشاكل مثل سمية المونومر والحساسية الحرارية للبوليمر الخاص به، استغرق الأمر سنوات عديدة حتى تم أخيرًا بلمرة كلوريد الفينيل في عام 1930. وأخيرا، تم تثبيت PVC المحضر بملح الألكيل.

بلمرة PVC

يمتلك مونومر كلوريد الفينيل حالة غازية عند درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي ويمكن تحويله إلى PVC عن طريق أربع طرق للبلمرة: التعليق، التعليق، المستحلب، المحلول.

في جميع طرق البلمرة الأربعة، تبدأ بجذور حرة يتم الحصول عليها من التحلل الحراري للبادئات مثل البيروكسيدات والكبريتات.

 

إذا نظرت إلى صيغة مونومر كلوريد البولي فينيل، ستلاحظ انتقال السلسلة إلى مونومر في كلوريد البولي فينيل، بشكل رئيسي في شكل نقل المركز النشط لسلسلة بوليمر إلى مونومر، مباشرة من خلال إزالة ذرة الكلور أو الهيدروجين من مونومر الكلوريد، ويعتبر له دور حاسم في السيطرة على الوزن الجزيئي للبولي فينيل كلورايد.

 

مونومر كلوريد الفينيل هو غاز في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي.

 

يتم استخدام بلمرة تعليق كلوريد البولي فينيل أكثر من ثلاث طرق أخرى حتى يتم الحصول على حوالي 90٪ من راتينج PVC المنتج (سواء في شكل بوليمر متجانس أو بوليمر مشترك) من هذه الطريقة. في هذه الطريقة، يتم تعليق حبات المونومر في الماء بمساعدة عوامل سطحية نشطة ويتم إجراء بلمرة المونومر داخل القطرات.

العوامل السطحية النشطة المذكورة قابلة للذوبان في الماء والمونمر غير قابل للذوبان وله القدرة على التراكم عند السطح البيني لمرحلتين، كما أن البادئ قابل للذوبان أيضًا في الطور المائي.

 

 

 

تتم عملية بلمرة التعليق بشكل مستمر في مفاعل مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو مع طلاء المينا. وكما ذكرنا فإن التفاعل يتم في جسيمات أحادية معلقة في الماء، ومع تقدم التفاعل وتكوين البوليمر تصبح الجزيئات أكبر.

بلمرة المستحلب بولي كلوريد الفينيل

طريقة العمل في بلمرة المستحلب تشبه إلى حد كبير بلمرة المعلق، لكن حجم الجزيئات ومكان بداية التفاعل مختلفان. في طريقة التعليق تكون الجزيئات الناتجة أكبر من ميكرون وفي طريقة المستحلب تكون أصغر من ميكرون.

يستخدم كلوريد البولي فينيل في أجزاء مختلفة من المبنى مثل واجهات المباني ومقاطع الأبواب والنوافذ ودرابزين الجدران وأغطية السقف والأرضيات نظرًا لخصائصه الفيزيائية والميكانيكية المناسبة وخفة الوزن ورخيصة الثمن وسهولة التجميع.

<yoastmark class=

 

استخدام PVC أو البولي فينيل كلورايد

 

وفي عامي 2002 و2006، تم حساب المتوسط ​​العالمي لاستهلاك الفرد من مادة PVC بنحو 1.5 و3.4 كجم للشخص الواحد على التوالي. ولكن كما يتبين، فإن الفارق في نصيب الفرد من الاستهلاك في مختلف أنحاء العالم كبير للغاية. على سبيل المثال، أفادت التقارير أن نصيب الفرد من الاستهلاك في عام 2002 في أمريكا الشمالية وأوروبا الغربية واليابان بلغ نحو 20 كيلوغراماً للشخص الواحد، وفي كل عام بلغ استهلاك الفرد في آسيا حوالي 4.2 كجم للشخص الواحد.

في أوروبا الشرقية، يتوسع سوق استهلاك PVC، لكن نصيب الفرد من الاستهلاك هناك بعيد جدًا عن أوروبا الغربية والدول الصناعية المتقدمة الأخرى.

ويعتبر نصيب الفرد من الاستهلاك في إيران أقل من المتوسط ​​العالمي، ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم مع زيادة معدل النمو الاقتصادي في البلاد.

 

استخدامها في تطبيقات مختلفة

يمكن تصنيع الأنابيب البلاستيكية بطريقة يمكن استخدامها كممرات للأسلاك الكهربائية والهاتفية. تُستخدم المقاطع الصلبة بشكل رئيسي في صناعة البناء والتشييد، بما في ذلك واجهات المباني وإطارات النوافذ والمزاريب. تشمل أسباب استخدام PVC في هذه التطبيقات بشكل أساسي قابلية التوظيف المنخفضة جدًا، ومقاومة الطقس الجيدة، والمتانة ومقاومة هجوم الحشرات، فضلاً عن سهولة التركيب. إن استخدام مقاطع PVC كواجهة بناء يكاد يكون حصريًا لأمريكا الشمالية حيث تكون المنازل مصنوعة من الخشب. في أجزاء أخرى من العالم، وبسبب استخدام أحجار الزينة وأنواع المركبات المعدنية، فإن استخدام كلوريد البوليفينيل ليس شائعًا جدًا. في أوروبا الغربية، بدأ استخدام إطارات PVC للأبواب والنوافذ مباشرة بعد الحرب العالمية الثانية. اليوم، تُستخدم إطارات بولي كلوريد الفينيل على نطاق واسع في أوروبا وأمريكا الشمالية وتتوسع في أجزاء أخرى من العالم.

 

 

يتم تحضير أغشية وألواح PVC الصلبة والمرنة بشكل أساسي من خلال عملية الصقل ويتم استخدامها على الركيزة أو بدونها. تشمل التطبيقات الشائعة لأفلام وصفائح البولي فينيل كلورايد بشكل أساسي الجلود الاصطناعية، وورق الحائط، وأفلام التغليف، وأغطية حاويات تخزين المياه، والأغشية المستخدمة في صناعة البناء والتشييد، والأغطية القابلة للطباعة على أجزاء البوليمر.

في صناعة الكهرباء والاتصالات، يتم استخدام كمية كبيرة من الطلاء العازل من كلوريد البوليفينيل. وذلك لأنه إذا تمت صياغة كلوريد البولي فينيل بشكل صحيح، فسيكون له خصائص كهربائية جيدة جدًا، إلى جانب عدم القابلية للاشتعال والمقاومة البيئية. يتم استخدام غطاء عازل من مادة البولي فينيل كلورايد. وذلك لأنه إذا تمت صياغة كلوريد البوليفينيل بشكل صحيح، فسيكون له خصائص كهربائية جيدة جدًا. يتم استخدام الطلاء العازل من البولي فينيل كلورايد بشكل أساسي لأسلاك الضغط الضعيف، وتوصيل أسلاك الأجهزة الكهربائية وكابلات الاتصالات.

يتم استخدام ما يقرب من ثلث راتنجات PVC البلاستيكية في صناعة الأرضيات. تنتمي الأسواق المهمة الأخرى من هذه الدرجة إلى صناعة الورق والنسيج، مثل ورق الحائط والجلود الاصطناعية وآلات لصق السجاد وخيام التخييم والمقطورات.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن معدل نمو استهلاك كلوريد البولي فينيل المرن أقل من معدل نمو كلوريد البولي فينيل الصلب.

يتم شراء وبيع أكثر من نصف راتينج PVC كمسحوق غير مركب. يشمل مشترو مسحوق راتنجات PVC أو البولي فينيل كلورايد الصناعات المركبة والصناعات النهائية التي تحتوي على معدات مركبة في مصانعهم. يقوم مصنعو صفائح وأغشية التقويم في جميع أنحاء العالم تقريبًا بأخذ راتينج كلوريد البوليفينيل في شكل غير مركب ومركب ثم يشكلونه في وحدات الإنتاج الخاصة بهم.

راتنجات PVC

راتنجات PVC يتم إنتاجها بطريقة البلمرة السائبة

في هذه العملية، يتم إنتاج راتينج بولي كلوريد الفينيل في بيئة خالية من الماء. على الرغم من أنه في معظم الحالات يتم استخدام راتنجات PVC أيضًا مثل PVC المعلق، فقد أبلغت بعض الصناعات النهائية عن اختلافات من حيث كيفية تشكيلها. تقدر كمية استهلاك راتنجات البولي فينيل كلوريد بحوالي 800-900 ألف طن سنويًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى محدودية العرض من قبل عدد من شركات التصنيع ويرتبط بخصائصه الخاصة.

PVC
PVC

 

راتنجات PVC المشتتة

تُستخدم راتنجات PVC المشتتة لصياغة الخلايا البلاستيكية السائلة والخلايا العضوية. ويقدر استهلاك هذا الصف بـ 1.5-1.6 مليون طن.

يتم تحضير هذا الراتينج بطريقة التعليق، لكن حجم جسيماته أصغر بكثير من نوع التعليق. يستخدم هذا النوع من الراتينج عادةً في تركيب الخلايا البلاستيكية.

 

راتنجات البوليمر المشترك PVC

هذا البوليمر هو في الأساس بوليمر مشترك من كلوريد الفينيل وأسيتات الفينيل والذي يتم إنتاجه بطريقة البلمرة المعلقة. تشير التقارير إلى أن كمية كومونومر الفينيل تبلغ حوالي 300-350 ألف طن سنويًا. في صناعة كلوريد البوليفينيل، يسمى هذا البوليمر كوبوليمر للاختصار.

يتم الحصول على هذه الراتنجات عن طريق تطعيم راتنجات معدلة التأثير إلى راتنجات PVC أو راتنجات كلوريد البوليفينيل أثناء بلمرة التعليق.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *