ماده اولیه پی وی سی ماده اولیه پی وی سی و کاربرد آن در لوله های پی وی سی و یو پی وی سی

پلی وینیل کلراید PVC (Poly Vinyl Chloride)
پلی وینیل کلراید یا همان PVC با فرمول شیمیایی   ( C2H3Cl)nنوعی از پلاستیک بسیار پر کاربرد باشد و نیز یکی از با ارزشمندترین محصولات صنعت پتروشیمی محسوب می گردد.
این ماده از پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلراید  (Vinyl Chloride) شکل می‌گیرد.
حلال های این ماده شامل : تترا هیدرو فوران THF (Tetrahydrofuran) و دی متیل فرمامیدDMF (Dimethylformamide) ، دمای ذوب (Tm) برابر ۱۰۰ تا ۲۶۰ درجه سانتی گراد و دمای انتقال شیشه ای (Tg) برابر ۸۲ تا ۸۴ درجه سانتی گراد می باشد.

روش های شناسایی پلی وینیل کلراید (PVC)
۱-  در شعله به سختی می سوزد و بعد از حذف شعله خاموش می شود . 
۲-   شعله زرد متمایل به نارنجی دارد. 
۳- دود سیاه دارد (با تأخیر دیده می شود) 
  ۴- در شعله چکه می کند .
۵- بوی هیدروژن کلراید می دهد .

تاریخچه پیدایش پلی وینیل کلراید (PVC)

پلی وینیل کلراید اولین بار در سال ۱۸۳۵ توسط هنری ویکتور رگنالت کشف شد.
پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا پی وی سی را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی نتیجه می‌گذاشت. در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌ وسیله مخلوط کردن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.

نحوه ی تولید پلی وینیل کلراید (PVC)

به روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی (تعلیقی) یا امولسیونی از وینیل کلراید تولید می شود. (تقریباً بیش از ۷۵% از PVC  تولیدی به روش تعلیقی است). تفاوتPVC و PE در یک اتم کلر است که جانشین یک اتم هیدروژن شده است 
تولید PVC  برای اولین بار در سال ۱۸۷۲ گزارش شد اما برای اولین بار در سال ۱۹۲۸ به صورت تجاری به بازار عرضه شد. برای تولید پلی وینیل کلراید آب و عوامل پلیمریزاسیون را در رآکتور تحت فشار و بدون هوا بهم می زنند، سپس مونومر وینیل کلراید را به رآکتور اضافه کرده و دما و فشار را روی ۵۰ درجه سانتی گراد و ۷ اتمسفر تنظیم کرده و به مدت ۱۵ ساعت بهم میزنند. هنگامی که ۹۰% از مونومر به پلیمر تبدیل شد پلیمرهای تشکیل شده را جدا کرده و خشک و بسته بندی می کنند. دانه های PVC در پلیمریزاسیون سوسپانسیونی (تعلیقی) به صورت گرانول و در پلیمریزاسیون امولسیونی به صورت پودر می باشد 
به طور مختصر به سه روش ذیل فراوری می شود:
روش های اکستروژنی جهت تولید لوله- کابل- گرانول سازی- فیلم های بادی- پروفیل در و پنجره 
 روش های پوشش دهی دورانی(توپ)- غوطه وری(دستکش) و … با استفاده از پلاستیزول 
 روش های معمول تزریقی – فشاری جهت تولید قطعات فنی و پیچیده از PVC سخت

انواع پلی وینیل کلراید (PVC)

پی وی سی سخت : بدون وجود نرم كننده  را PVC سخت ميگويند.
پی وی سی نرم : همراه نرم كننده ها به  PVC نرم معروف است و در بازار تجاري در دو نوع S   و E معروف است كه نوع S آن از طريق پليمريزاسیون سوسپانسيوني و نوع E از طريق پليمريزاسيون امولسیونی توليد ميشود
پلیمرهای PVC در دو نوع عمومی سخت و انعطاف پذیر در دسترس می باشند، پلی وینیل کلراید به صورت تجاری بسیار کم بلور است و زنجیره های آن بسیار بی نظم (آمورف) می باشند می توان گفت زنجیره ها بیش از ۹۰%  بی نظم (آمورف) می باشند، همچنین PVC به تنهایی یک ماده شکننده و سخت است که پایداری حرارتی پائینی دارد به همین دلیل PVC با افزودنی های متفاوت در انواع مختلف تولید و استفاده می شود. (نوع اول نيمه بلورين بوده و از قسمتهاي كروي تشكيل شده است در حاليكه نوع دوم نواحي آمورف دارد). قابلیت PVC در آمیزش با افزودنی ها آن را به ماده ای با خواص گسترده اعم از ماده ای سخت و سفت تا ماده ای نرم و حتی فیلم تبدیل کرده است. این افزودنی ها شامل عوامل لیز کننده، نرم کننده (Plasticizer) ، رنگدانه ها، واکس ها، پرکننده ها، کمک فرآیند ها، اصلاح کننده های ضربه و پایدار کننده ها می شوند که مهمترین آنها نرم کننده ها هستند اما همه آنها برای بسته بندی مواد غذائی مناسب نمی باشند زیرا برخی از آنها به سطح محصول مهاجرت می کنند .

خواص عمده ی پلی وینیل کلراید (PVC)

PVC پایداری شیمیایی کمی دارد ، در دمای پایین شکننده ودر دمای بالا به صورت تدریجی تخریب می گردد به این منظور جهت کسر این ویژگی از پایدارکننده استفاده می شود
PVC در برابر فاسد شدن مقاوت بالایی دارد

مزایای عمده ی پلی وینیل کلراید (PVC)

عایق در برابر جریان الکتریسیته، خیلی سخت می سوزد و بعد از ترک شعله خاموش می شود، مقاومت عالی در برابر آب، دارای رنگ شفاف و شیشه ای است و می توان با افزودن رنگ های مختلف آنرا به رنگ دلخواه در آورد . قابلیت ترکیب پذیری PVC با نرم کننده ها، افزودنی ها گوناگون و ساخت کامپاند های مختلف و دستیابی به طیف وسیعی از ویژگی های مختلف و دسیابی به طیف وسیعی از ویژگی های کاملا متفاوت از فیلم های نرم کاملا انعطاف پذیر گرفته تا قطعات سخت و همین طور امکان فرایندی آسان آن از یک طرف و قیمت مناسب آن به عنوان یک ماده اولیه از طرف دیگر عواملی هستند که افزایش روز افزون  PVC در آینده را هم تضمین می کنند.

معایب عمده ی پلی وینیل کلراید  (PVC)

بالا ترین دمای مجاز کاری آن ۷۰ درجه سانتی گراد است، وقتی PVC  مقابل حرارت قرار گیرد احتمال آزاد شدن اتم کلر وجود دارد و گفته می شود این امر باعث بروز سرطان می شود که البته امروزه این مشکل با بهره گیری از روش های پلیمریزاسیون پیشرفته و کاهش اتم های کلر آزاد، تا حد زیادی بر طرف شده است .

نکات ویژه درباره ی پلی وینیل کلراید (PVC) 
  درجه حرارت کار آن حداکثر ۱۸۰ درجه سانتی گراد است مقدار انقباض PVC نرم ۱٫۵ تا ۳ درصد است .درجه حرارت قالب باید بین ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد باشد .پلی وینیل کلراید (PVC) سخت و نرم در درجه حرارت بالای ۱۸۰ درجه سانتی گراد تجزیه شده و اسید کلریدریک آزاد می کنند که باعث خوردگی قالب می شود) . برای جلوگیری از خوردگی، سطوح داخلی قالب و ماشین به وسیله کروم پوشانده می شود

کاربرد های پلی وینیل کلراید (PVC) 
مواد PVC به دلیل استفاده گسترده از افزودنی های مختلف محصولات متنوعی را به بازار عرضه می نماید که به شرح ذیل می باشد
حدود ۵۵ درصد پلی وینیل کلرید به صورت رزین های سخت و بقیه به شکل نرم مصرف می شود یک کاربر و عمده در حالت سخت لوله است که ۴۰ درصد تولید را در بر می گیرد و از انواع لوله برای منابع و شبکه های توزیع آب آبیاری مزارع، فزایندهای شیمیایی، زهکشی، سیستم های فاضلاب و کانال های محل عبور کابل های برق و تلفن استفاده می شود.
ساختمان سازی حدود۳۰ درصد از تولید پلی وینیل کلرید را به خود اختصاص می دهد که شامل انواع دیوار پیش ساخته، تاب پنجره و آب رو، قطعات قالبگیری و تزیینات داخل ساختمان (۱۲ درصد) و همچنین انواع کفش پوش (۵ درصد) (عایقکاری سیم  و کابل ۷ درصد) و پوشش دیوارها، اثاثیه و مبلمان ، پروژه و اثر ورزینه (۵ درصد) است مصرف مهم ویتلر PVC در حدود، بسته بندی مواد غذایی، انواع بطری، کفش ، بارانی، صفحه گراماندنؤ وسایل ورزشی و اسباب بازی است.
لوله های ساختمانی PVC (لوله پولیکا)،  سیستم فاضلاب شهری، خانگی و صنعتی ، لوله کشی آب آشامیدنی ، عبور کابل های مخابراتی وبرق ، انتقال آب به زمین های کشاورزی و سیستم زهکشی ، انتقال مواد شیمیایی ، جداره چاه
لوله های تحت فشار، ورق های سخت، فیلم های نرم، فیلم های شفاف، استفاده برای لفاف پیچی های دستی و صنعتی، فیلم های  PVC برای بسته بندی محصولات پزشکی نیز استفاده گسترده ای دارند و به کمک پرتو افکنی اشعه گاما استریلیزه می شوند، وسایل اداری، عایق کاری، روکش سیم، پروفیل و درب و پنجره، کاغذ دیواری، چرم مصنوعی، کف پوش، شلنگ، کفی کفش، البسه ضد اسید و ضد آب، بیشتر روکش ها و چسب ها، دو شاخه برق، چکمه و