وما هى أهميته؟PVCما هو مركب
أحد أكثر البوليمرات استخدامًا في العالم. نظرًا لطبيعته متعددة الاستخدامات (PVC) يعتبر
وما هى أهميته؟PVCما هو مركب
في عام 1872 م تم تصنيع هذه المادة لأول مرة بالصدفة بواسطة الكيميائي الألماني يوجين بوما؛ حيث قام بتعريض غاز كلوريد الفينيل المحكم في أنبوب لأشعة الشمس وأنتج مادة صلبة بيضاء . وما هى أهميته؟PVCما هو مركب
و في عام 1913 حصل الكيميائي الألماني فريدريش كلات على أول براءة اختراع لطريقته في بلمرة كلوريد الفينيل باستخدام ضوء الشمس،كان التطبيق التجاري لهذا البلاستيك محدودًا بسبب صلابته الشديدة.
و لكن في عام 1926م ، أثناء محاولة والدو لونسبري سيمون الذي كان يعمل في شركةBF Goodrich Company في الولايات المتحدة إزالة هيدروهالوجينات البولي فينيل كلوريد في مذيب عالي الغليان من أجل الحصول على بوليمر غير مشبع قد يربط المطاط بالمعدن حصل بالصدفة على مايسمى الآنPVC الملدن.
وما هى أهميته؟PVCما هو مركب
حيث كان اكتشاف هذا المنتج المرن الخامل مسؤولاً عن النجاح التجاري للبوليمر. كان هناك طريق آخر لمنتج مرنالبلمرة المشتركة: في عام 1930 قدمت شركة Union Carbide Corporation البوليمر الذي يحمل علامة تجاريةVinylite ، وهو بوٍليمر مشترك من كلوريد الفينيل وخلات الفينيل الذي أصبح المادة القياسية لتسجيلات الفونوغراف طويلة التشغيل.
ماهو مركب PVC ؟
هو اختصار لكلمة (Polyvinyl Chloride) أو بولي فينيل كلوريد و هو بوليمر حراري اقتصادي متعدد الأستخدامات .
و تركيبه الكيميائي هو :
و يستخدم بكثرة في صناعات البناء والتشييد؛ حيث يستخدم لانتاج مقاطع الأبواب والنوافذ ، والأنابيب (الشرب ومياه الصرف) ، وعزل الأسلاك والكابلات.
وهو مادة صلبة بيضاء هشة متوفرة في شكل مسحوق أو حبيبات.
أنواع الـ PVC:
يتوفر البولي فينيل كلوريد على نطاق واسع في فئتين رئيسيتين: صلب(قاسي) و مرن(لين).
1-بولي كلور الفينيل القاسي Regid PVC : والذي يستخدم في صناعة الأنابيب والصفائح البلاستيكية.
2-بولي كلور الفينيل اللين أو المرن Flexible Souple : وهو البوليمر مضافاً إليه بعض المواد الملينة أو الملدنة والذي يستخدم في صناعة الرقائق أو مايسمى بالأفلام ولأغراض الطلاء وفي إنتاج الجلود الصناعية.
الطرق الشائعة المستخدمة لتصنيع الـ PVC تجاريًا هي:
(يتم أولا تحضير مونومير كلوريد الفينيل ثم بلمرته ثم الأضافة والتجهيز له)
ويتم انتاج مونومير كلوريد الفينيل بعدة طرق منها :
تفاعل الكلور مع الايثيلين ليعطي ثنائي كلور الايثان ثم نزع حمض كلوريد الهيدروجين لينتج كلوريد الفينيل؛ وهوعبارة عن غاز أثقل من الهواء بمقدار 2.15 مرة .
بالنسبة لبلمرة كلوريد الفينيل هناك ثلاث طرق لكل منها صفاتها المميزة والملائمة لانتاج نوع معين مناسب لاستخدامات معينةوهى :البلمرة فى المحلول المعلق ،والبلمرة في الكتلة ، والبلمرة الأستحلابية .وسوف نقوم بشرح الطريقة الأولى لأن معظم انتاج pvc فى العالم يتم من خلالها .
البلمرة فى المحلول المعلق:
في مفاعل محكم الضغط مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ ، يتم إدخال المونومر مع بادئ البلمرة والمواد المضافة الأخرى. يتم خلط محتوى وعاء التفاعل بشكل مستمر للحفاظ على التعليق وضمان حجم جزيئي موحد من راتينج PVC.
و يكون كلور يد الفينيل في البلمرة المعلقة على هيئة قطيرات عالقة في الوسط المائي .
تحوي هذه القطيرات على مواد مبادرة، وتضاف إلى الطبقة المائية مادة معلقة قد تكون مادة صابونية أو من المواد المنشطة للسطوح، ويكمن دور هذه المواد في المحافظة على استقرار قطيرات المونومير ومنع التصاقها مع بعضها.
و تزود المفاعلات بالمواد المختلفة الأساسية للبلمرة، منها الماء الخالي من الأيونات التي تضاف إليه المادة العالقة والتي قد تكون صلبة.
يسخن المفاعل في البداية عند درجة الحرارة العادية التي يبدأ عندها المبادر بالتفكك مكوناً جذور حرة قادرة على بدأ تفاعلات البلمرة.
يضاف في المفاعل بعض المواد الكيميائية القادرة على إزالة الايونات الموجبة وبخاصة ايونات الفلزات الثقيلة التي قد تتفاعل مع الجذور الحرة ومثال ذلك مشتقات ثنائي أمين رباعي حمض الخل.
كما يضاف إلى مزيج التفاعل بعض المواد الموقية لتنظيم قيم ال PH وإزالة ايونات الهيدروجين مثل بيكربونات الصوديوم.
كما يضاف للمزيج مركبات معيقة لتشكل الرغوة.
بعد إضافة جميع المكونات السابقة تجري البلمرة عند درجة الحرارة المرغوب بها والتي تُختار تبعاً لنوعية البوليمر المراد إنتاجه، لأن درجة حرارة البلمرة هي التي تحدد الوزن الجزيئي للبوليمر.
بعد تحول 70% من المونومير يرسل المزيج إلى وحدة فصل المونومير غير المتفاعل، ومن ثم ينقل المزيج إلى خزانات خاصة يبقى فيها فترة معينة من الزمن ، خلال هذه الفترة يمرر مزيج من الهواء الساخن وبخار الماء في محتويات الخزان بغرض إزالة ما تبقى من كلوريد الفينيل السام.
ينقل المزيج إلى وحدات الطرد المركزي لفصل المواد الصلبة من السائلة.
تجفف المواد الصلبة عند درجة حرارة 70 مئوية، طبعاً لابد من السيطرة على ثبات درجة الحرارة لأن تجاوزها يؤدي إلى التصاق البوليمر بجدران المجفف وتؤثر في خواص البوليمر وخاصةً لونه وثباته الحراري ؛وعندما تكون درجة الحرارة أقل فإن التجفيف يكون غير كامل.
وبعد ذلك يخضع لبعض المعالجات الأساسية المتمثلة باضافة مواد ثانوية لتحسين خواصه الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية و هذه المواد هي:
1-المواد الملدنة ؛ لتكسبه خواص الليونة.
2-المثبتات ؛ ومنها المثبتات الضوئية والمثبتات الحرارية وتعمل على ثباته عند تعرضه للضوء أو الحرارة وتساعد أيضا على ثبات لونه.
3-المواد المالئة ؛ وذلك لاضافة الخواص الميكانيكيةوخفض التكاليف الأقتصادية أيضا وهذه المواد مثل :الصوف الزجاجى ونشارة الخشب وكربونات الكالسيوم.
4-المواد الملونة و الاضافات الأخرى مثل المواد المانعة للهب وغيرها. وما هى أهميته؟PVCما هو مركب
كيف تتم آلية التلدين للpvc؟
- تجري عملية التلدين بدخول جزيئات المادة الملدنة واستقرارها بين سلاسل البوليمر.
عندما يكون البوليمر في الحالة الباردة فإن سلاسل جزيئاته تكون مشدودة مع بعضها البعض نتيجة القوى الموجودة بين الجزيئات ويكون البوليمر في هذه الحالة صلباً غير مرن.
وعندما يسخن البوليمر فإن سلاسل جزيئاته يصبح لديها الطاقة الكافية لكي تتحرر وتتحلل من قيودها.
تحت هذه الشروط تأخذ المواد الملدنة بالدخول ضمن الفراغ الموجود بين سلاسل البوليمر مانعةً إياها من العودة إلى الحالة التي كانت عليها قبل التسخين وبالتالي يكتسب البوليمر مرونة وليونة.
الخصائص الرئيسية لبوليمر PVC:
هو مادة متعددة الاستخدامات وفعالة من حيث التكلفة؛وتشمل خصائصه وفوائده الرئيسية ما يلي:
1-الخواص الكهربائية : هي مادة عزل جيدة ؛ بفضل قوتها العازلة للكهرباء .
2-المتانة : مادة PVC مقاومة للعوامل الجوية والتعفن الكيميائي والتآكل والصدمات والتآكل. لذلك فهو الخيار المفضل للعديد من المنتجات طويلة العمر والمنتجات الخارجية.
3-مثبطات اللهب : بسبب محتواها العالي من الكلور ، فإن منتجاتها ذاتية الإطفاء. مؤشر الأكسدة الخاص به هو ≥45.
4-نسبة التكلفة / الأداء : تتمتع هذه المادة بخصائص فيزيائية وميكانيكية جيدة وتوفر مزايا ممتازة من حيث التكلفة مقابل الأداء. و لها عمر طويل وتحتاج إلى صيانة منخفضة.
5-الخصائص الميكانيكية : مادة PVC مقاومة للتآكل وخفيفة الوزن وصلبة.
6-المقاومة الكيميائية : مادة PVC مقاومة لجميع المواد الكيميائية غير العضوية. لديها مقاومة جيدة للغاية ضد الأحماض المخففة والقلويات المخففة والهيدروكربونات الأليفاتية.
أهمية مركب pvc:
يعتبر من أهم البوليمرات الفينيلية التي تنتج من المشتقات البترولية، ويأتي انتاجه في المرتبة الثانية بعد البولي ايثلين.
نظراً لمقاومة البوليمر للمواد الكيميائية يستخدم في صناعة الأنابيب والصفائح والأغطية الأرضية وتغليف الكابلات .
ولإرتفاع خاصة العزل يستخدم ال PVC في الصناعات الكهربائية.
كما يستعمل في المنازل في الأغطية الأرضية الواقية للسجاد وأغطية موائد الطعام، كما يستخدم كمادة ورقية لطلاء الجدران.
ويستخدم فى صناعة الأجهزة الطبية و أكياس تخزين الدم وغيرها من الاستخدامات المهمة الأخرى المفيدة.
المصادر: وما هى أهميته؟PVCما هو مركب
موقعomnexus.special chem أطلعت عليه بتاريخ 22/7/2022
موقعrb channel.info أطلعت عليه بتاريخ 23/7/2022
موقع bpf.co.uk أطلعت عليه بتاريخ 23/7/2022
موقع britannica.com أطلعت عليه بتاريخ 24/7/2022
