افزودنی های uPVC

بدون مواد افزودنی، پی‌وی‌سی نمی‌تواند ماده مفید قابل استفاده‌ای باشد. خواصی مثل ضربه‌پذیری، رنگ‌پذیری، فرآیند پذیری، مقاومت به تغییر رنگ، طول عمر محصول و خواصی مشابه با استفاده از این افزودنی‌ها حاصل می‌گردند. برخلاف اکثر ترموپلاستیک‌ها، اصلی‌ترین محصولات PVC، کاربردی با طول عمری بین ۱۰ تا ۱۰۰ سال دارند که این خود مستلزم استفاده از افزودنی‌های مختلف جهت رسیدن به این طول عمر با حفظ خواص هستند.

 قبل از اینکه پودر پی‌وی‌سی به محصول تبدیل شود می‌بایست با رنج مختلفی از افزودنی‌ها ترکیب و میکس گردد. افزودنی‌های حیاتی با اولویت اول برای تمام انواع محصولات از جنس پی‌وی‌سی تثبیت کننده‌ها و روان گرها هستند. محصولات شکل پذیر از جنس PVC مستلزم استفاده از نوعی شکل‌دهنده (Plasticizer) با توجه به نوع کاربرد آن خواهد بود. دیگر افزودنی‌های مورد نیاز شامل پرکننده‌ها (Fillers) رنگدانه‌ها (Pigments) و نوعی مواد مقاوم در برابر ضربه (Impact Modifier) می‌باشند.

افزودنی‌ها بر بسیاری از خواص فیزیکی و مکانیکی محصول تاثیر گذاشته و یا حتی آنها را تعیین می‌کنند. این خواص شامل خواص مکانیکی، پایداری حرارتی، شفافیت و رنگ‌نمایی و خواص الکتریکی می‌باشند. مادامیکه نوع افزودنی با توجه به نوع محصول انتخاب گردید می‌بایست با پلیمر یا پی‌وی‌سی اولیه طی فرآیندی ترکیب و یکنواخت گردند. به این فرآیند Compounding یا آمیزه‌کاری می‌گویند.

 

با توجه به توضحات ارائه شده، انواع افزودنی‌های مرسوم مورد استفاده در تولید پروفیل uPVC را می‌توان به چند بخش اصلی زیر تقسیم نمود:

  • Stabilizers  تثبیت کننده‌ها
  • lubricants  روان‌گرها
  • Fillers پرکننده‌ها
  • Pigments رنگ دانه‌ها
  • Impact Modifier  تعدیل کننده ضربه‌پذیری

 

تثبیت کننده‌ها (Stabilizers)

هنگامیکه پودر PVC  تا دمای حدود ۱۸۰ حرارت داده می‌شود. عناصر هیدروژن و کلر حذف شده و ترکیب هیدروژن کلراید آزاد می‌شود. در صنعت ساخت پروفیل uPVC نیز در ابتدا پودر PVC  بعد از ترکیب شدن جهت تسهیل در فرآیند اکسترود، می‌بایست تا درجه مطروحه حرارت داده شود لذا می‌بایست حتماً افزودنی‌هایی در هنگام ترکیب کردن پودر اضافه گردد تا از آزاد شدن و حذف هیدروژن کلراید جلوگیری گردد. نتیجتاً افزودن تثبیت کننده‌های حرارتی جهت جلوگیری از تجزیه واکنش زنجیره‌ای نیاز است. انواع مرسوم این تثیبت کننده‌ها را می توان به صورت زیر برشمرد.

۱- تثبیت کننده‌های پایه سرب

۲- تثبیت کننده‌های  پایه کلسیم زینک

۳- تثبیت کننده‌های پایه باریم زینک

۴- تثبیت کننده پایه کادمیم

 

که معمولاً با توجه به نوع مصرف پودر pvc  در صنایع مختلف و کاربرد محصولات خروجی، این تثبیت کننده‌ها انتخاب می‌گردند. در صنعت پروفیل uPVC مرسوم ترین آنها پایه سرب و پایه کلسیم زینک می‌باشند که در مقالات بعدی به جزئیات بیشتر در مورد این دو تثبیت کننده  اشاره‌ای خواهیم داشت. سیستم‌های پایه سرب به دلیل مشکل آلودگی زیست محیطی و سلامت فردی در اروپا رو به حذف شدن هستند. در فواصل زمانی سال های ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۱ مصرف این نوع تثبیت کننده در قاره اروپا به حدود ۱۰۴ هزارتن کاهش یافته (۸۲٪-) و تثبیت کننده‌های پایه کلسیم به ۶۴ هزارتن افزایش یافته است. به صورت کلی مصرف تثبیت کننده‌های پایه سرب در منطقه اروپا در مقایسه با سال ۲۰۰۷ حدود ۷۲٪ کاهش داشته است. ولی هنوز هم سیستم‌های پایه سرب در اروپا در صنعت تولید پروفیل استفاده می‌گردد. با این حال در برنامه‌ای بلندمدت برنامه‌ریزی جهت حذف این نوع تثبیت کننده با پایه سرب در اروپا تا انتهای سال ۲۰۱۵ صورت گرفته است‌. که خود نویدی به تولید کنندگان محترم پروفیل در کشورمان می‌باشد تا با احترام به حقوق شهروندی و همچنین حفظ زیست محیطی سالم و عاری از آلودگی قدمی کوچک برای نسل آینده کشورمان باشند.

 

قابل ذکر است از  بین تولید کنندگان داخلی پروفیل در کشورمان تنها شرکت دیوا پروفیل با حذف تثبیت کننده‌های پایه سرب و جایگیزی آن با تثبیت کننده‌های  پایه کلسیم زینک قدمی قابل احترام در این حوزه برداشته است که جای تشکر و قدردانی دارد.