گرانول PVC نرم یکی از مشتقات پرکاربرد پلی وینیل کلراید است که با افزودن نرم‌کننده هایی نظیر DOP، DINP یا DOTP، خواص انعطاف پذیری بالا و فرم پذیری به آن داده می شود. این نوع گرانول به دو دسته کلی تقسیم می شود: گرانول PVC نرم شفاف و گرانول PVC نرم کربناته. نوع شفاف معمولا فاقد پرکننده بوده و به دلیل شفافیت بالا در کاربرد هایی نظیر پرده های صنعتی، شلنگ شفاف و بسته بندی های خاص کاربرد دارد. در مقابل، گرانول PVC کربناته دارای پرکننده هایی نظیر کربنات کلسیم است که ضمن کاهش هزینه تولید، مقاومت مکانیکی و پایداری حرارتی بیشتری فراهم می آورد.
از مزایای گرانول PVC نرم می توان به قابلیت فرآیند پذیری بالا در تجهیزات اکستروژن و تزریق، مقاومت شیمیایی مناسب، انعطاف‌پذیری در دما های پایین و تنوع رنگ پذیری اشاره کرد. این ویژگی ها باعث شده اند که این نوع گرانول یکی از اصلی ترین مواد اولیه در تولید محصولات منعطف پلیمری در صنایع مختلف به شمار رود. کیفیت این گرانول بستگی مستقیمی به ترکیب دقیق مواد اولیه و فرمولاسیون بهینه دارد که باید متناسب با کاربرد نهایی انتخاب شود.
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی گرانول PVC نرم
گرانول PVC نرم دارای ساختاری آمورف (غیر بلوری) و بسیار انعطاف پذیر است که از طریق افزودن نرم کننده ها به زنجیره های پلیمری PVC سخت به‌دست می آید. این افزودنی ها موجب کاهش دمای انتقال شیشه ای (Tg) و در نتیجه افزایش انعطاف پذیری و نرمی محصول نهایی می شوند. از نظر فیزیکی، این گرانول دارای چگالی بین ۱.۲۵ تا ۱.۴۰ گرم بر سانتی متر مکعب، سختی Shore A بین ۶۰ تا ۹۰ و استحکام کششی متوسط است.
از نظر شیمیایی، گرانول PVC نرم مقاومت خوبی در برابر بسیاری از اسید ها، باز ها و روغن ها دارد ولی در برابر حلال های آلی قوی ممکن است دچار تورم یا تخریب شود. ثبات حرارتی آن در دمای بالا محدود بوده و حضور پایدارکننده های حرارتی از نوع سربی یا کلسیم-زینک برای جلوگیری از تخریب حرارتی در طول فرآیند لازم است. این گرانول در برابر UV و اکسیداسیون هوا حساس می باشد. استفاده از پایدارکننده های نوری برای کاربرد های فضای باز توصیه می شود. در محصولات شفاف، استفاده از مواد اولیه با درجه خلوص بالا و بدون پرکننده از اهمیت بالایی برخوردار است تا میزان انتقال نور و ظاهر بصری حفظ شود. در نوع کربناته کنترل دقیق درصد کربنات کلسیم و توزیع ذرات آن بر خواص مکانیکی و فرآیند پذیری اثرگذار است.
تفاوتهای گرانول PVC نرم با سایر انواع گرانول‌ها
گرانول PVC نرم در مقایسه با سایر انواع گرانول ها، به ویژه گرانولهای سخت PVC و گرانولهای دیگر پلیمر ها نظیر PE، PP و TPE، ویژگیهای منحصر‌‌به‌فردی دارد. تفاوت اصلی این گرانول با PVC سخت در حضور نرم‌کننده‌‌ها است. این امر موجب کاهش سختی، افزایش انعطاف‌پذیری و تغییر در کاربرد های صنعتی میشود.
در مقایسه با گرانول پلی‌اتیلن (PE) یا پلی‌پروپیلن (PP)، گرانول PVC نرم دارای چگالی بالاتر، فرآیند پذیری بهتر در دستگاه های اکستروژن دمای پایین و مقاومت بهتر در برابر شعله است. PVC نرم قابلیت اصلاح فرمولاسیون برای دستیابی به خواص خاص نظیر خود خاموش‌شوندگی، ضد جلبک یا آنتی باکتریال را دارد. در حالی‌که در پلی الفین ها به افزودنی های خاص تری نیاز می باشد.
تفاوت با الاستومرهای پذیرگرمانرم (TPE) در پایه پلیمری و عملکرد مکانیکی مشهود است. گرچه TPEها قابلیت کشسانی بالاتری دارند، اما از لحاظ اقتصادی و مقاومت شیمیایی، PVC نرم برتری دارد. PVC نرم به راحتی قابل بازیافت و رنگ‌پذیر است. درحالی‌که گرید های خاص TPE قیمت بالاتری دارند. این تفاوت ها موجب شده اند که گرانول PVC نرم گزینه ای اقتصادی، مهندسی شده و پرکاربرد در صنایع منعطف مانند تولید شیلنگ، سیم و کابل، و قطعات خودرو باشد.
تفاوتهای گرانول PVC نرم با سایر انواع گرانول‌ها
گرانول PVC نرم در مقایسه با سایر انواع گرانول ها، به ویژه گرانولهای سخت PVC و گرانولهای دیگر پلیمر‌ها نظیر PE، PP و TPE، ویژگیهای منحصر به فردی دارد. تفاوت اصلی این گرانول با PVC سخت در حضور نرم‌کننده‌‌ها است. این امر موجب کاهش سختی، افزایش انعطاف‌پذیری و تغییر در کاربردهای صنعتی میشود.
در مقایسه با گرانول پلی‌اتیلن (PE) یا پلی‌پروپیلن (PP)، گرانول PVC نرم دارای چگالی بالاتر، فرآیند پذیری بهتر در دستگاه‌های اکستروژن دمای پایین و مقاومت بهتر در برابر شعله است. PVC نرم قابلیت اصلاح فرمولاسیون برای دستیابی به خواص خاص نظیر خود خاموش‌شوندگی، ضد جلبک یا آنتی باکتریال را دارد. در حالی‌که در پلی الفین‌‌ها به افزودنی‌های خاص تری نیاز می‌باشد.
تفاوت با الاستومرهای پذیرگرمانرم (TPE) در پایه پلیمری و عملکرد مکانیکی مشهود است. گرچه TPEها قابلیت کشسانی بالاتری دارند، اما از لحاظ اقتصادی و مقاومت شیمیایی، PVC نرم برتری دارد. PVC نرم به راحتی قابل بازیافت و رنگ‌پذیر است. درحالی‌که گرید‌های خاص TPE قیمت بالاتری دارند. این تفاوت‌‌ها موجب شده اند که گرانول PVC نرم گزینه ای اقتصادی، مهندسی شده و پرکاربرد در صنایع منعطف مانند تولید شیلنگ، سیم و کابل، و قطعات خودرو باشد.
کاربردهای مختلف گرانول PVC نرم در صنایع مختلف (کفش، شیلنگ، سیم و کابل، خودرو و …)
گرانول PVC نرم، به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، فرآیند پذیری عالی و قیمت رقابتی، در بسیاری از صنایع کلیدی کاربرد دارد. در صنعت کفش، این گرانول برای تولید زیره کفش‌‌های ایمنی، طبی و دمپایی‌‌های طبی استفاده میشود. ترکیب مناسب از نرمی، مقاومت سایشی و قابلیت رنگ‌پذیری، این ماده را برای این کاربرد‌ها ایده آل کرده است.
از گرانول PVC شیلنگ نرم برای ساخت شیلنگ‌های آب، شیلنگ پزشکی و شیلنگ‌های صنعتی استفاده میشود. این مواد قابلیت مقاومت در برابر فشار، انعطاف‌پذیری بالا در دماهای پایین و شفافیت بصری خوبی را فراهم می‌آورند. در صنعت سیم و کابل، گرانول PVC کابل نقش کلیدی و مهمی در پوشش‌های عایق و غلاف دارد. ویژگی هایی نظیر مقاومت بالا در برابر شعله، انعطاف پذیری در دمای پایین و خواص الکتریکی مناسب، این ماده را برای کاربردهای فشار ضعیف و متوسط ایده آل کرده است.
در حوزه خودرو، گرانول PVC نرم در ساخت قطعاتی مانند پوشش دسته دنده، قاب پنل ها، واشر‌ها و لوله‌‌های تهویه کاربرد دارد.
چگونگی انتخاب گرانول PVC مناسب برای هر صنعت
برای انتخاب گرانول PVC نرم مناسب، ابتدا باید نیاز‌های فنی محصول نهایی مانند سختی، شفافیت، مقاومت حرارتی و خواص بهداشتی بررسی شود. برای کاربردهای پزشکی و غذایی، گرانولهای دارای گرید بهداشتی و عاری از فلزات سنگین ضروری هستند. در حالی که برای شیلنگ صنعتی، گرید‌های کربناته اقتصادی تر و مقاوم تر مناسب هستند. در صنعت کابل، خواصی مانند مقاومت شعله و ویژگیهای الکتریکی اهمیت دارند. نوع فرآیند تولید به شدت موثر است. در اکستروژن، به گرانولی با روانی مناسب و پایداری حرارتی بالا نیاز می‌باشد. در تزریق پلاستیک، ویسکوزیته پایین تر اولویت دارد. علاوه بر این، گرانول باید با استاندارد هایی مانند RoHS، REACH و UL سازگار باشد. مشاوره با تامین کننده و انجام تست‌‌های فنی، برای انتخاب دقیق ضروری است.
