معرفی مکانیسم عملکرد و ساختار شیمیایی نرم کننده های PVC

نرم کننده های PVC یا پلاستی سایزرها جزء لاینفک فرمولاسیون قطعات منعطف و نرم پایه PVC هستند و لینک زیر توضیحات اولیه ای را در خصوص این افزودنی ها در بر دارد. در ادامه با این بخش در خصوص معرفی خانواده های مختلف نرم کننده های مورد استفاده در صنعت PVC همراه باشید.

• نرم کننده های PVC، خانواده جذاب افزودنی ها

نرم کننده های PVC با اصلاح نیروها و اصطکاک بین مولکولی در زنجیره های PVC، همچنین به عنوان حلال، باعث حرکت راحت تر زنجیره های پلیمری شده و فرمولاسیون نهایی را نرم تر می کنند. وارد شدن به مکانیسم های شیمیایی تاثیر نرم کننده ها از نقطه نظر صنعتی خیلی حائز اهمیت نیست، فقط باید در نظر داشت که بیشتر نرم کننده ها در مقادیر پایین مصرف ( 10 phr و کمتر)، نه تنها نرمی ایجاد نمی کنند، بلکه با پر کردن فضای خالی بین زنجیره ها باعث سخت و شکننده شدن محصول نیز می شوند. از این نکته فنی که بگذریم به معرفی خانواده های نرم کننده ها می رسیم. بزرگترین عضو این گروه که در بخش نرم کننده های معمولی قرار می گیرد، فتالات ها و استر فتالیک هایی مانند DEHP (DOP) هستند. از جمله دیگر نرم کننده ها می توان به ساختارهای زیر اشاره کرد:

• DiNCH یا DiNP که سیکلوهگزان های کربوکسیلیک اسید هستند،
• DOTP که ترفتالات ها هستند،
• ایزو فتالات ها،
• TOTM، که استر اسیدها ترملیتیک هستند،
• DOA و DiNA، که آدیپیت ها هستند،
• فسفات ها و استر اسید فسفریک ها،
• سیتریک اسید استرها،
• بنزوئات ها،
• سولفونات ها،
• نرم کننده های پلیمری مانند پلی استر، پلی اتیلن گلایکول ها
• اسید استرهای اپوکسیده شده ( مانند ESBO)،
• پارافین های کلره شده

دیگر انواع نرم کننده های فتالاتی شامل DUP، DiUP و DTDP است که وارد شدن به ساختار شیمیایی آن ها لزومی ندارد و تنها کافی است بدانیم با افزایش طول زنجیره فتالاتی، مهاجرت آن ها به سطح کمتر می شود، اما بهای تمام شده محصول بالا می رود.

انتخاب یک نرم کننده مناسب بر اساس پارامترهای زیر صورت می گیرد:

• قیمت
• سازگاری با سایر اجزا
• میزان مهاجرت به سطح قطعه
• مقاومت در برابر استخراج
• تاثیر بر میزان و زمان ژل شدن
• تاثیر بر جریان پذیری فرمول
• انعطافپذیری در دماهای پایین
• فراریت
• دانسیته
• مقاومت در برابر نور خورشید و هوازدگی
• بررسی خواص ویژه هر کاربری ( برای مثال در کاربری سیم و کابل تاثیر نرم کننده بر مقاومت الکتریکی بایستی بررسی شود.)

پس از انتخاب نوع مناسب نرم کننده باید از تاثیرات آن بر عملکرد محصول مطمئن شد و باید در نظر داشت که:

• با افزایش میزان استفاده از نرم کننده استحکام مکانیکی کاهش و ازدیاد طول در پارگی افزایش می یابد،
• در غلظت ثابت DOP بیشترین افزایش را در ازدیاد طول در پارگی ایجاد می کند،

معمولا بهترین نتایج در غلظت 30-40 phr نرم کننده حاصل می شود. باید در نظر داشت در سال های اخیر فتالات ها، از جمله DOP، به دلیل نگرانی هایی که در خصوص مخاطرات سلامتی این گروه از مواد اولیه وجود دارد، با محدودیت هایی در استفاده روبرو شده اند و چندین کشور اروپایی برنامه هایی برای کاهش میزان مصرف نرم کننده های فتالاتی وضع کرده اند. هر چند فتالات ها از نظر تعادل قیمت/ کارایی بهترین گزینه هستند، اما در برخی کاربردها بایستی به دلیل محدودیت های اعمالی به فکر جایگزین کردن آن ها باشیم. از جمله مهمترین جایگزین های DOP می توان به DOA و TOTM اشاره کرد.

درباره نویسنده

کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

شرکت پلیمر پیشرفته دانا فعالیت خود را در سال ۱۳۸۵ و به عنوان یک شرکت دانش محور در حوزه تولید و تأمین مواد اولیه پلیمری با عملکرد بین‌المللی و به ویژه با تمرکز بر منطقه خاورمیانه آغاز نموده است.
با توجه به اقبال روز افزون علاقه مندان به صنعت پلیمر جهت کسب اطلاعات به روز در صنعت پلیمر این شرکت با راه اندازی واحد تولید محتوای خود اقدام به تولید محتوای فارسی در زمینه صنعت پلیمر نمود.

See author's posts