پلی وینیل کلرایدPVC

پلی وینیل کلرایدPVC دومین ترموپلاستیک (گرمانرم) رایج بعد از پلی الفینها می باشد و سالیان زیادی است که بطور گسترده در صنعت استفاده میشود. ناپایداری ‏پلی وینیل کلرایدPVC در مقایسه با دیگر پلاستیکها مشخصه ای است که روند تهیه آن را محدود نموده و هنگامی که در معرض حرارت اکسیژن نور و انرژی مکانیکی قرار بگیرد تخریب می گردد.

کارایی افزودن پرکننده ها برای تهیه کامپوزیت پلی وینیل کلرایدPVC در جهت ارتقا خواص آن اثبات شده است.

طیف وسیعی از پرکننده ها در مقایس نانو برای بهبود خواص زمینه ‏پلی وینیل کلرایدPVC همچون مونت موریلونیت ،گرافن ،سیلیکا ،اکسید روی ،کلسیم کربنات، تیتانیوم اکسید نانو صفحات گرافیت و نانولوله های کربنی مورد مطالعه قرار گرفته اند

مخلوط دوتایی پلیمرها هنگامی سازگار به حساب می آید که سیستم جامد همگن بدون فاز جدا تشکیل شود به این معنی که در حالت مذاب حلالیت دو جانبه ای بین آن ها برقرار باشد.

این حالت هنگامی پیش می آید که سیستم یک دمای انتقال شیشه ای شدن داشته باشد .

می توان از پلی متیل متاکریلات  PMMAبه عنوان پلیمری نام برد که در مقادیر کم سازگاری خوبی با پلی وینیل کلرایدPVC دارد.

روند تهیه پلیمرها و مخلوطهای آنها اغلب به روش ذوب مستقیم میباشد و از این رو پایداری حرارتی این مواد اهمیت زیادی پیدا میکند .

استفاده از روش ذوب مستقیم به دلیل عدم نیاز به حلال و همچنین استفاده از دستگاه های مرسوم در صنایع پلیمری بسیار مورد توجه پژوهشگران میباشد .

مهمترین دلیل کم بودن مقالات در مورد نانو کامپوزیت های پلی وینیل کلرایدPVC سخت به روش ذوب مستقیم رخ دادن سریع پدیده تخریب حرارتی در هنگامی که کمتر از ۱۰ درصد نرم کننده استفاده شود ه است

تخریب حرارتی بوسیله اعمال حرارت یا بالا رفتن دما بر روی یک ماده یا محصول باعث از بین رفتن خواص فیزیکی مکانیکی یا الکتریکی می شود.

حدود نیم درصد از کل کلرهای موجود در ساختار پلی وینیل کلرایدPVC ناپایدار هستند اما اثر آنها بر روی ناپایداری حرارتی چشم گیر است .

تخریب حرارتی پلی وینیل کلرایدPVC توسط واکنش خود تسریع شونده هیدروکلرید زدایی با مشاهده چشمی تغییر رنگ پلیمر زمانیکه حداقل ۶-۴ پیوند دوگانه متناوب تشکیل شود رخ میدهد .

با رخ دادن تخریب حرارتی پلیمر بی رنگ به زرد نارنجی قرمز قهوه ای و در نهایت سیاه تغییر رنگ میدهد .

این رخداد منوط به تعداد پیوندهای دوگانه متناوب تشکیل شده است و در این حالت ماده به شدت شکننده میشود

خواص حرارتی پلی وینیل کلرایدPVC

پلی وینیل کلرایدPVC، یکی از مواد پلیمری پرکاربرد است که خواص حرارتی متنوعی دارد. برخی از خواص حرارتی پلی وینیل کلرایدPVC شامل موارد زیر است:

1. مقاومت به حرارت: پلی وینیل کلرایدPVC با تحمل دماهای بالای 60 درجه سانتیگراد، مقاومت خوبی در برابر حرارت دارد،
2. انتقال حرارت: پلی وینیل کلرایدPVC یک رسانا حرارتی محسوب می شود.
3. انبساط حرارتی: پلی وینیل کلرایدPVC دارای انبساط حرارتی قابل توجه است، یعنی در دماهای بالا می‌تواند انبساط داشته باشد. که این ویژگی می تواند هم یک مزیت و هم یک نقص محسوب شود.
4. پایداری حرارتی: پلی وینیل کلرایدPVC مقاومت خوبی در برابر تغییرات حرارتی طولانی مدت دارد و شکل و فرم خود را در برابر حرارت حفظ می کند.
5. آتش‌سوزی: پلی وینیل کلرایدPVC به سرعت آتش می‌گیرد و خواص ضد حرق ندارد. مگر به آن در حین ساخت اضافه شود و این یکی از محدودیت های PVC محسوب می شود.

این خواص می‌تواند با افزودن مواد مختلفی مانند ضدحریق، مواد پلیمری متفاوت، یا افزودنی‌های حرارتی، تغییر پیدا کند.

تعدادی پژوهشگر برای بهبود خواص حرارتی پلی وینیل کلرایدPVC با استفاده از نانو خاک رس تلاش نموده اند.

در گزارشی با توجه به تحلیل حرارت سنجی وزنی  TGآمده است که افزودن پلیمر یلى الذیل / P تواند داشته است پایداری حرارتی نانو کامپوزیت های پلی وینیل کلرایدPVC نانو خاک رس کلویزیت ۳۰ را افزایش دهد.

هدف این تحقیق تهیه کامپوزیت سه جزئی متشکل از PMMA پلی وینیل کلرایدPVC و نانو خاک رس به روش ذوب مستقیم است که کمترین تخریب حرارتی در حین فرآوری آن رخ دهد. بعلاوه، به بررسی عملکرد گرانول PMMA بر پایداری حرارتی پلی وینیل کلراید  PVC نیز پرداخته شده است.

نتیجه گیری پلی وینیل کلرایدPVC

یکی از روشهای بررسی تخریب حرارت پلی وینیل کلرایدPVC مشاهده تغییر رنگ نمونه می باشد که ناشی از تشکیل پلی انهای متناوب است.

با توجه به حضور اصلاح کننده آلی در بین لایه های نانوخاک رس زمان رخ دادن پدیده تخریب حرارتی در نمونه های حاوی پلی وینیل کلرایدPVC نانو خاک رس آلی دوست در زمان های کمتری نسبت به نمونه حاوی تنها مواد متشکل پلی وینیل کلرایدPVC اتفاق می افتد.

از تحلیل نمودارهای ‏TG-DTA نتیجه میشود حضور PMMA در نمونه ها باعث کاهش پایداری حرارتی نسبت به نمونه حاوی تنها مواد متشکل پلی وینیل کلرایدPVC شده است.

پلی وینیل کلرایدPVC / پلی وینیل کلرایدPVC / پلی وینیل کلرایدPVC / پلی وینیل کلرایدPVC / پلی وینیل کلرایدPVC