جدول المحتويات
خواص البولي فينيل كلوريد متعدد الفينيل (PVC) بالمقارنة مع اللدائن الأخرى
كلوريد البوليفينيل، المعروف أيضًا باسم PVC، هو بلاستيك حراري متعدد الاستخدامات يلعب دورًا مهمًا في العديد من القطاعات الصناعية والتجارية.
التبلور المتغير التبلور المتغير ل PVC، والذي يرجع إلى التركيب شبه البلوري للبولي فينيل كلوريد الفينيل البوليمر يمكّنه من الظهور في شكل صلب ومقاوم وفي شكل مرن ومرن على حد سواء.
تنتج هذه القدرة على التكيف من إمكانية تعديل الخصائص الفيزيائية للمادة من خلال تركيبات وطرق معالجة مختلفة.
EIGENSCHAFTEN | PVC | POLYETHYLEN (PE) | POLYSTYROL (PS) | POLYPROPYLEN (PP) |
|---|---|---|---|---|
| Mechanische Festigkeit | Mittel bis hoch | Niedrig bis mittel | Niedrig | Mittel bis hoch |
| Chemische Beständigkeit | Hoch | Mittel | Niedrig | Hoch |
| Schlagfestigkeit | Mittel | Hoch | Niedrig | Hoch |
| Hitzebeständigkeit | Bis ca. 80°C | Bis ca. 115°C | Bis ca. 100°C | Bis ca. 160°C |
| Flexibilität | Variabel | Hoch | Niedrig | Hoch |
| Kristallinität | Mittel bis hoch | Niedrig bis mittel | Niedrig | Mittel |
| Einsatzbereiche | Rohrleitungen, Fensterrahmen | Verpackungen, Folien | Gehäuse, Verpackungen | Autoinnenraum, Verpackungen |
تبلور ال PVC
تساهم خاصية التبلور القابلة للتخصيص التي يتميز بها PVC بشكل كبير في تعدد استخداماته. وهذه الخاصية مهمة بشكل خاص لإطارات النوافذ.
مع ديناميكي المسح الضوئي التفاضلي الديناميكي (DSC) يمكن استخدامه لتحديد تبلور PVC بدقة من خلال قياس امتصاص أو إطلاق الحرارة للمادة أثناء تغيرات درجة الحرارة الخاضعة للتحكم.
تضمن السلامة الهيكلية لـ PVC، بسبب زيادة المحتوى البلوري، قوة ميكانيكية فائقة ومقاومة للتشوه.
هذا التكوين القوي يمكّن إطارات النوافذ من تحمل الظروف الجوية القاسية وتقلبات درجات الحرارة دون أن تفقد ثباتها الهيكلي. هذه القوة العالية والثبات في الأبعاد تجعل من مادة PVC مادة مفضلة في صناعة الإنشاءات، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب مقاومة دائمة للتأثيرات البيئية.
درجة انصهار البولي فينيل كلوريد متعدد الفينيل
درجة الانصهار نقطة انصهار تتراوح درجة انصهار الـ PVC بين 160 درجة مئوية و210 درجة مئوية – وغالبًا ما تكون تحديدًا عند حوالي 170 درجة مئوية لأرضيات الفينيل – وتتيح معالجة اللدائن الحرارية الفعالة.
وتجعل درجة الحرارة هذه مادة PVC مرنة وقابلة للتشكيل، مما يجعلها مثالية لإنتاج أغطية الأرضيات ذات الأنماط والتركيبات الدقيقة. يتم تحديد درجة حرارة انصهار بولي كلوريد الفينيل عادةً باستخدام مسعر المسح التفاضلي الذي يحلل التحولات الحرارية للمادة أثناء التسخين المتحكم فيه.
تسمح المعالجة في ماكينات متخصصة بضغط أو بثق بولي كلوريد الفينيل الساخن في قوالب للحصول على الشكل النهائي. بعد التبريد، تتصلب المادة وتتخذ الشكل الدقيق للقالب وتشكل سطحاً متيناً ومرناً.
تستخدم هذه العملية خصائص اللدائن الحرارية للبلاستيك الحراري PVC، والتي تسمح بتشويه المادة تحت تأثير الحرارة واستعادة هيكلها الصلب بعد التبريد. وينتج عن ذلك أغطية أرضيات متينة ليست متعددة الاستخدامات في تصميمها فحسب، بل قوية ومرنة في استخدامها.
أنظمة الأنابيب، وإطارات النوافذ والخراطيم المصنوعة من PVC
لا يتميز الـ PVC بتعدد استخداماته فحسب، بل بمتانته أيضًا. حيث تتيح قابليته للتكيف إمكانية تصنيع مختلف المنتجات، من الهياكل الصلبة إلى الهياكل المرنة.
خذ أنظمة الأنابيب البلاستيكية على سبيل المثال: إنها مقاومة للإجهاد البدني والتأثيرات البيئية المختلفة، ولهذا السبب يتم استخدامها بشكل متكرر في صناعة البناء والتشييد. وبفضل قوتها ومتانتها، فهي حل فعال من حيث التكلفة ويوفر في الوقت نفسه جودة عالية.
من خلال ضبط معلمات المعالجة مثل درجة الحرارة والضغط ومعدل التبريد، يمكن تحسين الخصائص الميكانيكية والبصرية للمنتج النهائي. وتحظى إطارات النوافذ المصنوعة من البولي فينيل كلوريد الفينيل بشعبية خاصة بسبب تحسين العزل الحراري.
يساعد الهيكل الكثيف وخصائص العزل الممتازة للبلاستيك PVC على تقليل انتقال الحرارة بين داخل المبنى وخارجه. وهذا لا يؤدي فقط إلى توفير درجة حرارة أكثر راحة للغرفة، بل يؤدي أيضًا إلى تقليل استهلاك الطاقة وبالتالي توفير تكاليف التدفئة والتبريد.
تحظى خراطيم PVC المرنة بتقدير كبير في الصناعة نظرًا لقدرتها على التكيف والمتانة. وغالبًا ما تُستخدم هذه الخراطيم في البيئات الصعبة حيث يتعين عليها نقل السوائل أو الغازات تحت ظروف ضغط مختلفة.
يمكن تعديل الـ PVC، مع قدرته على أن يكون قويًا ومرنًا في آنٍ واحد، لتلبية المتطلبات المحددة لهذه التطبيقات. وتسمح مرونة PVC للخراطيم بالتكيف مع أنصاف أقطار الانحناء الضيقة ومقاومة الاهتزازات أو الحركة دون تشقق أو تسريب.
وبالإضافة إلى ذلك، توفر خراطيم PVC مقاومة كيميائية ممتازة للعديد من الأحماض والقلويات والمذيبات، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للتطبيقات الصناعية التي قد تتعرض فيها لهذه المواد.
ومن الأمثلة المحددة على ذلك مضخات مياه الصرف الصحي في الصناعة، حيث يتم استخدام خراطيم PVC المرنة لنقل النفايات بأمان وكفاءة دون التعرض لخطر التلف بسبب المواد الكيميائية الضارة.
الثبات الحراري للبولي فينيل كلوريد متعدد الفينيل
إن الحرارية الثبات الحراري يمكّن PVC من استخدامه متعدد الاستخدامات في المنتجات التي يجب أن تتحمل درجات الحرارة والضغط العاليين.
ويتضح ذلك بشكل خاص في أنابيب المياه البلاستيكية PVC، والتي يمكنها تحمل التدفق المستمر للمياه وتقلبات الضغط دون أن تفقد سلامتها الهيكلية. ويرجع ذلك إلى التركيب الجزيئي وخصائص المعالجة للـ PVC، والتي تضمن مقاومة عالية للتمدد والانكماش الحراري.
ونتيجةً لذلك، تظل الأنابيب مستقرة وموثوقة حتى في ظل درجات حرارة المياه وظروف الضغط المختلفة، مما يضمن طول عمرها وفعاليتها في إمداد المياه والتخلص منها.
يمكن إجراء تحليل المقاومة الحرارية للبلاستيك PVC بشكل فعال باستخدام أدوات مثل STA L82 أو رقاقة رقاقة DSC التي تسمح بإجراء تحليل شامل للخواص الحرارية للمادة، بما في ذلك استجابتها للتحلل الحراري.
درجة حرارة الانتقال الزجاجي ل PVC
درجة حرارة الانتقال درجة حرارة الانتقال الزجاجي (Tg) يلعب PVC، الذي يتراوح عادةً بين 70 درجة مئوية و90 درجة مئوية، دورًا حاسمًا في تطبيقاته. يمكن استخدام تقنيات مختلفة لتحديد درجة حرارة الانتقال الزجاجي للبلاستيك PVC، بما في ذلك المسعر بالمسح التفاضلي (DSC) والتحليل الميكانيكي الحراري (TMA ). التحليل الميكانيكي الحراري (TMA) .
تُعد أدوات مثل DIL L75 أو TMA مثالية لتقييم وقياس الخصائص الميكانيكية للمادة، مثل قوتها وقابليتها للتشوه.
في هذا النطاق من درجات الحرارة، يظل PVC مرنًا ومقاومًا، مما يجعله مثاليًا لإنتاج أغلفة الكابلات. يجب أن تكون قادرة على تحمل تقلبات درجات الحرارة دون أن تصبح هشة أو تفقد مرونتها.
وتسمح المرونة تحت عتبة Tg لكسوة PVC بتحمل الضغوط الميكانيكية مثل الانحناء أو الالتواء دون حدوث تشققات أو كسور. وفوق هذه العتبة، يصبح PVC أكثر صلابة مما يدعم وظائفه في تطبيقات أخرى مثل إطارات النوافذ.
أنواع مختلفة من كلوريد البوليفينيل المتعدد الفينيل
أنظمة الأنابيب:
- وغالباً ما تكون مصنوعة من مادة البولي فينيل كلوريد الفينيل الصلبة (uPVC)، المعروفة بقوتها ومتانتها.
أغلفة الكابلات الكهربائية:
- يعتبر البولي فينيل كلوريد الفينيل الناعم، المصنوع من الملدنات المرنة، مثاليًا لمثل هذه التطبيقات لأنه يحمي الكابلات ويظل مرنًا في الوقت نفسه.
ملابس واقية من المطر:
- غالباً ما يُستخدم البولي فينيل كلوريد الفينيل المرن في الملابس المقاومة للعوامل الجوية لأنه مقاوم للماء ويوفر حرية الحركة.
