بهبود خواص و شکل دهی راحت تر PVC به کمک روان کننده ها – بخش دوم

با توجه به وجود طیف گسترده ای از افزودنی های روان کننده یا همان لوبریکنت، برای شکل دهی محصولات مختلف بر پایه PVC، تصمیم گرفتیم در سلسله مقالاتی با این افزودنی ها و خانواده های مختلف آن ها بیشتر آشنا شویم. به همین منظور بخش اول این مقاله که لینک آن در ادامه قرار داده شده است، عملکرد و انواع روان کننده های PVC را توضیح داد و در این قسمت با مکانیسم عملکرد این افزودنی ها آشنا خواهیم شد. به همین ترتیب در بخش های بعدی به صورت اختصاصی در مورد هریک از خانواده های روان کننده ها توضیح داده خواهد شد.

بهبود خواص و شکل دهی راحت تر PVC به کمک روان کننده ها

اگر بخواهیم مکانیسم عملکرد روان کننده ها را توضیح دهیم، ابتدا باید اشاره کنیم که PVC یک پلیمر قطبی است. برای مثال پلیمرهایی چون PE و PP غیر قطبی هستند. قطبی بودن یک پلیمر به معنای تمایل آن به اختلاط با اجزای قطبی و بالعکس است. بنابراین در حین انتخاب روان کننده مناسب بایستی به میزان قطبیت آن دقت شود. از طرف دیگر باید به خاطر داشته باشیم که برخی پلیمرها، مانند PVC، دچار سرخوردگی در دیواره اکسترودر می شوند. این نکته باعث می شود هیچگونه انتقال حرارت و تنشی بین ذرات PVC و ماردون اکسترودر رخ ندهد و عملیات ذوب و اختلاط PVC صورت نگیرد. علاوه بر اینکه انتقال تنش و حرارت بین اکسترودر شکل دهی و ذرات PVC ضعیف است، این انتقال ما بین خود ذرات PVC نیز ضعیف است. برای رفع این ایراد وارد بر PVC و به جهت بهبود فرایند ذوب و اختلاط آن از روان کننده ها استفاده می شود.

روان کننده ها بر اساس مکانیسم عملکرد، مطابق زیر به دو گروه مهم روان کننده های داخلی و خارجی تقسیم می شوند:

• روان کننده های خارجی(External lubricant) : این گروه از لوبریکنت ها در مرز مذاب PVC و اکسترودر شکل دهی قرار می گیرند و خاصیت چسبندگی ذرات PVC به ماشین شکل دهی را بهبود می دهند. با استفاده از این افزودنی ها به فرایند ژل شدن و ذوب PVC کمک می شود. (مطابق تصویر شماتیک زیر)

• روان کننده های داخلی(Internal lubricant) : این لوبریکنت ها بین ذرات پی وی سی و سایر افزودنی و اجزای موجود در فرمولاسیون قرار می گیرند. حضور این روان کننده ها علاوه بر کمک به فرایند ذوب، موجب پخش بهتر و یکنواخت تر افزودنی ها می شود. (مطابق تصویر شماتیک زیر)

باتوجه به مکانیسم عملکرد معرفی شده و توضیح ارائه شده در ابتدا، می توان گفت روان کننده های خارجی بایستی سازگاری کمی با PVC داشته باشند و به محض قرار گرفتن در اکسترودر شکل دهی به مرز میان PVC و اکسترودر شکل دهی مهاجرت کنند. بنابراین با توجه به ماهیت قطبی PVC، این گروه را بایستی از میان روان کننده های غیر قطبی انتخاب کرد. در مقابل روان کننده های داخلی بایستی با PVC سازگار باشند و حاوی گروه های قطبی باشند.

هر چند روان کننده ها را به دو گروه داخلی و خارجی، بر اساس عملکرد و ماهیت شیمیایی تقسیم بندی می کنند، اما باید در نظر داشت مرز بندی مشخص بین گروه های مختلف کار سختی است و پارامتر هایی مانند قطبیت و سازگاری، نسبی هستند و در شرایط مختلف ممکن است تغییر کنند. اما با وجود چنین محدودیتی همچنان روان کننده ها را در دو گروه داخلی و خارجی قرار می دهند. در بخش های بعدی این مقاله با هریک از گروه ها کاملا آشنا خواهیم شد.

درباره نویسنده

علی ابراهیمی

علی ابراهیمی فارغ‌التحصیل مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر در رشته مهندسی پلیمر است. وی از سال ۱۳۹۳ در گروه تحقیق و توسعه شرکت پلیمر پیشرفته دانا در حوزه توسعه محصول فعالیت می کند.
تولید محتوا در حوزه فناوری های مرتبط با دانش پلیمر و بررسی سیر توسعه کمپانی های کلیدی در این زمینه از علایق اوست.

See author's posts