پی وی سی یک پلاستیک خشک است با چگالی بالا. پلی وینیل کلراید به چند دلیل مصارف زیادی در صنایع مختلف دارد که آنها را بررسی میکنیم. این ماده ترکیبی است از مشتقات نفت خام و گاز کلر که طی فرایند پلیمریزاسیون تولید می شود .
فرمول شیمیایی: C۲H۳CI)n)
نام‌های دیگر: پلی کلرو اتیلن
دمای ذوب: ۱۰۰ – ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد
عموما در دسترس بوده و در نتیجه نسبتاً ارزان است.
در مقایسه با پلیمرهای دیگر از چگالی بسیار بالایی برخوردار است (چگالی نسبی در حدود ۱/۴) و نسبت به تغییر شکل مقاوم است.
PVC خشک از مقاومت کششی بسیار بالایی برخوردار است.
مقاومتی بسیار خوبی در برابر مواد شیمیایی و بازها دارد.
از ثبات حرارتی بسیار ضعیفی برخوردار است. بدین خاطر، معمولاً در دماهای بالا از افزودنی‌های تثبیت‌کننده در فرآیند تولید استفاده می‌گردد.
هنگام سوختن یا ذوب شدن بخارهای سمی آزاد میکند.
سه ویژگی اصلی که گریدهای مختلف پلی وینیل کلراید را تعیین می‌کنند عبارتند از :
جرم مولکولی : جرم مولکولی به دمایی که در آن پلیمریزاسیون اتفاق می افتد ( بین ۴۰ تا ۷۰ 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 میشود.
تخلخل ذرات : تخلخل یکی از خواص مهم و موثر در کاربردهای نهایی است. این خاصیت توسط دو عامل دما و اضافه کردن سورفکتانت کنترل میشود.
شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از آلمان (پیش از قرن بیستم) هر دو تلاش کردند تا پی وی سی را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلاتی از جمله سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی‌نتیجه گذاشت. در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌وسیله مخلوط کردن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.
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 آن مونومر وینیل کلراید شکل می گیرد و این رادیکال های آزاد برای تولید پی وی سی مورد استفاده قرار می‌گیرند .
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 می‌دهند .
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 می‌شوند .
از ترکیب اتیلن و کلر ، وینیل کلراید (VC) با بازده ۴۳ تا ۵۷ % 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 میشود .
دانه های PVC در پلیمریزاسیون سوسپانسیونی (تعلیقی) به صورت گرانول و در پلیمریزاسیون امولسیونی به صورت پودر می‌باشد.
بزرگترین چالش پیش‌رو در به کارگیری پی وی سی در چاپ سه بعدی از طبیعت فرساینده آن نشأت میگیرد که به شدت طول عمر اجزای داخلی پرینتر را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. تاکنون برخی تلاش‌ها در جهت ساخت نازل متناسب با پی وی سی صورت گرفته که هیچ کدام مثمر ثمر واقع نبوده‌اند.
با این اینکه این ماده می‌تواند تحت برش‌های ماشین‌های CNC قرار گیرد، تمامی متخصصین این ماشین‌ها به اثر فرسایندگی پی وی سی بر تیغه‌ی ماشین پی برده‌اند. بنابراین اگر تیغه برش، فولاد ضدزنگ یا فلزی مقاوم در برابر خوردگی و فرسایش نباشد، به مرور زمان دچار خوردگیِ زیادی خواهد شد.
این پلیمر در فرآیند قالب‌گیری تزریقی مورد استفاده قرار میگیرد. البته، حضور کُلُر در ساختار ماده موجب پیچیده شدن فرآیند می‌گردد. دلیل این امر در حقیقت بدین خاطر است که پی وی سیِ مذاب گاز سمیِ فرساینده‌ای از خود متساطع میکند. طبیعتاً، کارگاه‌های میزبان این ماشین‌آلات می‌بایست به سیستم تهویه‌ی مناسبی مجهز گردند.
از پلاستیک پی وی سی برای تولید ماده ای چرم مانند به نام رکسین استفاده میشود . این چرم مصنوعی به دلایل ارزان تر بودن، ضد آب بودن و مقاومت در برابر مواد شیمیایی برای تولید کفش ، شلوار ، کت و لوازم استفاده میشود .
این پلیمر در ساخت لوله،لوله های سیم پیچ باریک، اتصالات، دیوارپوش، درب ها و پنجره ها بسیار پرکاربرد و ضروری است.
به طور کلی پلی وینیل کلراید مصارف کسترده ای دارد و در اکثر کالاهایی که از پلاستیک در تولید آنها استفاده شده است، به کار می‌رود.
این ماده در زمان سوختن یا ذوب شدن موجب آزادسازی بخار کلرید هیدروژن میشود و می‌تواند تهدیدی جدی برای سلامتی قلمداد گردد. به دلیل اینکه دفع و تخریب ترکیبات حاوی پی وی سی گاز هیدروژن کلراید (گازی سمی و خفه کننده) در جو آزاد کرده و مشکلات زیستی ایجاد میکند، در کاربردهایی که احتمال وقوع آتش‌سوزی بالا باشد، از سیم‌های الکتریکی با عایق‌های فاقد پی وی سی استفاده میشود.
