پی‌وی‌سی یا به عبارتی پلی وینیل کلرید یکی از پرکاربردترین انواع پلیمر‌ها در سرتاسر جهان است و به طور گسترده در کاربردهای مختلفی همچون ساختمان، حمل و نقل، بسته‌بندی، الکترونیک و بهداشت و سلامت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پی‌وی‌سی یک ماده بسیار مقاوم و با ماندگاری بالا است که می‌توان آن را به صورت‌های غیرمنعطف یا منعطف و رنگ‌های مختلفی در بخش‌های زیادی از ساختمان به کار گرفت. اصطلاح پی‌وی‌سی برای نخستین بار توسط یک مخترع آلمانی به نام فردریک کلات در سال ۱۹۱۳ مطرح شد. سرانجام در سال ۱۹۳۳ و برای اولین بار این محصول به تولید انبوه رسید. طبق آمار منتشر شده این ماده امروزه تشکیل دهنده ۲۰ درصد پلاستیک‌های تولید شده در سرتاسر جهان است.
پی وی سی چیست و چگونه ساخته می‌شود؟
مواد خام اصلی برای ساخت پی‌وی‌سی‌ها از نمک و نفت خام گرفته می‌شود. الکترولیز آب‌نمک موجب تولید کلرین یا همان کلر می‌شود که در ترکیب با اتیلن که از نفت خام استخراج شده است، موجب ساخته شدن مونومر کلرید می‌شود. مولکول‌های این مونومر به‌منظور تشکیل رزین پی‌وی‌سی پلیمریزه می‌شود.
نهایتاً با اضافه کردن مواد مناسب محصول نهایی پی‌وی‌سی تولید می‌شود. به طور کلی تمامی طول فرآیند تولید پی‌وی‌سی را می‌توان در پنج مرحله و شکل زیر خلاصه کرد:
استخراج نمک و منابع هیدروکربنی
تولید اتیلن و کلرید با استفاده از نمک و هیدروکربن
ترکیب کلرین و اتیلن با یکدیگر به جهت تولید مونومر وینیل کلرید
پلیمریزاسیون مونومر وینیل کلرید در جهت تولید پلی وینیل کلرید یا همان پی‌وی‌سی
ترکیب پلیمر پی‌وی‌سی با مواد دیگر به‌منظور تولید فرمول‌های مختلف با ویژگی‌های فیزیکی مختلف از پی‌وی‌سی
مواد خام لازم برای تولید پی وی سی چیست ؟
پی‌وی‌سی‌ها در مقایسه با دیگر محصولات پلاستیکی از کمترین میزان سوخت‌های فسیلی تجدید ناپذیر استفاده می‌کنند. به طور کلی پی‌وی‌سی‌ها از دو ماده خام زیر ساخته می‌شوند:
۵۷ درصد وزن مولکولی تشکیل شده از نمک معمولی
۴۳ درصد تشکیل شده از مواد خام نفتی اما در سال‌های اخیر به طور فزاینده‌ای از اتیلن حاصل از محصولات حاوی شکر به عنوان جایگزینی برای اتیلن نفت خام و گاز طبیعی استفاده شده است.
اگرچه به طور کلی پی‌وی‌سی‌ها عمدتاً با استفاده از نفت خام ساخته می‌شود اما در برخی از مناطق جهان بدون استفاده از مواد خام نفتی ساخته می‌شوند و در مقایسه با دیگر ترموپلاستیک‌ها کمترین وابستگی ممکن را به نفت خام دارد.
ویژگی‌های فیزیکی پی وی سی چیست ؟
به طور کلی پی‌وی‌سی‌ها به شدت مقاوم و ماندگاری بسیار بالایی دارند. مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی پی‌وی‌سی‌ها را می‌توان در جدول زیر خلاصه کرد.
مقاومت کششی ۶۰/۲ نیوتن بر میلی‌متر مربع
مقاومت ضربه‌ای ۲ تا ۴۵ کیلوژول بر مترمربع
ضریب انبساط ۸۰ در ۱۰ تا ۶
مقاومت حرارتی ۶۰ درجه سانتی‌گراد
چگالی ۳۸/۱ گرم بر سانتیمتر مکعب
انواع مواد افزودنی به پی وی سی ها
تثبیت‌کننده‌های حرارتی یکی از مهم‌ترین و ضروری‌ترین ترکیبات به کار رفته در فرمول‌های تولید پی‌وی‌سی است. این تثبیت‌کننده‌ها از تغییر شکل پی‌وی‌سی‌ها در اثر حرارت و فشار ایجاد شده در طول فرایند تولید و به‌کارگیری جلوگیری می‌کنند. این تثبیت‌کننده‌ها همچنین مقاومت پی‌وی‌سی‌ها در مقابل نور خورشید، هوازدگی و کهنگی در اثر حرارت را نیز بهبود می‌بخشند.
روغن‌ها به‌منظور کاهش اصطکاک در طول فرآیند تولید و ساخت پی‌وی‌سی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. روغن‌های خارجی می‌توانند که اصطکاک میان پی‌وی‌سی‌ها و تجهیزات تولید و به‌کارگیری را به حداقل برسانند. روغن‌های داخلی نیز روی دانه‌های پی‌وی‌سی تأثیر می‌گذارند. نرم‌کننده‌ها موادی هستند که برای بخشیدن حالت ارتجاعی و انعطاف پذیری به پی‌وی‌سی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای پی وی سی ها
پی‌وی‌سی‌ها در کشورهای پیشرفته اروپایی بالاترین سطح استاندارد‌های ممکن را در صنایع غذایی و بهداشتی دریافت کرده‌اند.
پی‌وی‌سی‌ها فرایند ساخت و تولید ساده و ماندگاری بالایی دارند و از طرفی هم سخت و سبک هستند.
در فرایند تولید پی‌وی‌سی‌ها در مقایسه با دیگر انواع پلاستیک‌ها انرژی کمتری مصرف می‌شود.
با توجه به ویژگی‌های فیزیکی و ساختاری بسیار خوبی که دارند، مناسب استفاده در کاربردهای کوتاه‌مدت مانند بسته‌بندی‌های خاص هستند.
پی‌وی‌سی‌ها اثر کربنی بسیار پایینی دارند.
درها و پنجره‌های ساخته شده از پی‌وی‌سی عایق بسیار خوبی در برابر سرما و گرما هستند و مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند.
به طور کامل قابل بازیافت هستند.
معایب پی وی سی ها
پلی وینیل کلرید یا همان پی‌وی‌سی مقاومت بسیار کمی در برابر حرارت و گرما دارد.
پی‌وی‌سی‌ها با قرارگیری تحت حرارت بالا و ذوب شدن مواد سمی از خود ساطع می‌کنند.
کاربردهای پی وی سی چیست ؟
پی‌وی‌سی‌ها محصولاتی چند کاربردی هستند که در بخش‌های مختلفی شامل چهارچوب پنجره‌ها، لوله، دستگاه‌های پزشکی، کیسه‌های ذخیره خون، عایق‌کاری کابل‌ها و سیم‌های برق، ساختن کف‌ها و سقف‌های انعطاف‌پذیر، وسایل بهداشتی، اتومبیل‌سازی و بسته‌بندی استفاده می‌شود.
کاربرد پی وی سی در صنعت ساختمان‌سازی
پی‌وی‌سی بیش از ۵۰ سال است که به طور گسترده در صنعت ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌هایی همچون استحکام، سبک بودن، ماندگاری بالا و چند کاربردی بودن پی‌وی‌سی را به ماده‌ای ایده آل برای پروفیل‌های در و پنجره، عایق‌کاری الکتریکی و سیم‌کشی تبدیل کرده است. از محصولات ساختمانی پی‌وی‌سی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
پروفیل‌های درب و پنجره
لوله
انواع سیم‌ها و کابل‌ها
روکش‌کاری داخلی و خارجی
محصولات به کار رفته سقف سازی
سیستم‌های هدایت آب باران و فاضلاب
محصولت به کار رفته در کف سازی
دیوارپوش و کفپوش پی وی سی
سیر تکاملی پی وی سی چیست ؟
گستردگی استفاده از پی‌وی‌سی‌ها در دنیای امروز همیشه این‌گونه نبوده است. تاریخچه ۱۰۰ ساله پی‌وی‌سی مملو از فعالیت‌های و اقدامات مختلفی است که در تکامل و توسعه پی‌وی‌سی‌ها نقش ایفا کرده‌اند. مهم‌ترین رویداد‌های در سیر تکاملی پی‌وی‌سی‌ها را می‌توان در شکل زیر خلاصه کرد.
منبع: ویکی ساختمون