ما هو كلوريد البوليفينيل المتعدد الفينيل؟ دليل كامل عن بلاستيك البولي فينيل كلوريد

كلوريد البولي متعدد الفينيل هو واحد من أكثر أنواع البلاستيك الصناعي استخدامًا في العالم، ويشتهر بتعدد استخداماته، ومتانته، وفعاليته من حيث التكلفة. يلعب كلوريد البولي متعدد الفينيل دورًا حيويًا في مختلف الصناعات، بدءًا من مواد البناء وصولاً إلى الأجهزة الطبية. في هذا المقال، سنستعرض ماهية كلوريد البولي متعدد الفينيل وكيف يتم تصنيعه، وخصائصه الفريدة، وتطبيقاته الواسعة.

1. ما هو كلوريد البولي متعدد الفينيل ؟

كلوريد البولي متعدد الفينيل هو نوع من البلاستيك يتم تصنيعه من خلال بلمرة كلوريد الفينيل، وهو مركب كيميائي مستخلص من البترول أو الغاز الطبيعي. يُعد كلوريد البولي متعدد الفينيل من أكثر أنواع البلاستيك إنتاجًا، حيث يتم تصنيع حوالي 400 مليون طن منه سنويًا.

يُقدر هذا المادة لقوتها ومتانتها، مما يجعلها مثالية لصناعة منتجات مثل أنابيب المياه، والنوافذ، وأسقف المباني. يتميز كلوريد البولي متعدد الفينيل بمقاومته للعوامل الجوية والمواد الكيميائية والظروف البيئية، مما يجعله مناسبًا للاستخدام الخارجي. كما أنه سهل المعالجة باستخدام طرق مثل التشكيل والبثق، ويتوفر بمجموعة متنوعة من الألوان والأحجام، ويظل خيارًا اقتصاديًا للتطبيقات المتنوعة حول العالم.

2. تركيب البلاستيك 

كلوريد البولي متعدد الفينيل هو بلاستيك يتم تصنيعه من وحدات متكررة من كلوريد الفينيل. صيغته الكيميائية هي C2H3Cln، حيث يشير “n” إلى عدد الوحدات المتكررة في السلسلة. وكلوريد الفينيل، وهو الوحدة الأساسية لتكوين كلوريد البولي متعدد الفينيل، عبارة عن غاز عديم اللون صيغته الكيميائية CH2=CHCl.

3. كيف يتم تصنيع البلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل؟

تتضمن عملية تصنيع البلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل عدة خطوات رئيسية لإنشاء مادة قوية ومتينة.

• البلمرة: تبدأ العملية ببلمرة مونومر كلوريد الفينيل  لتكوين راتنج كلوريد البولي متعدد الفينيل . يتم تعريض مونومر كلوريد الفينيل لضغط ودرجات حرارة عالية لبدء التفاعل، ويتم تحفيزه باستخدام بيروكسيد أو محفزات أخرى. ينتج عن تفاعل البلمرة تكوين راتنج كلوريد البولي متعدد الفينيل على شكل مسحوق.
• الخلط: يتم بعد ذلك خلط راتنج كلوريد البولي متعدد الفينيل مع مجموعة من الإضافات مثل المثبتات ومواد التشحيم والأصباغ. يهدف هذا الخلط إلى تحسين خصائص المادة وأدائها. تُخلط الإضافات مع راتنج كلوريد البولي متعدد الفينيل لتكوين خليط متجانس.
• البثق: يتم إدخال خليط كلوريد البولي متعدد الفينيل بعد ذلك في جهاز البثق، وهو آلة تقوم بإذابة الخليط ودفعه عبر قالب لتشكيل مقطع مستمر. يمكن أن يكون للمقطع أشكال وأحجام مختلفة حسب مواصفات التصميم.
• التبريد: يتم تبريد القالب المبثوق عن طريق تمريره عبر حمام مائي أو نظام تبريد هوائي لتصلبه والحفاظ على شكله
• القطع والتشطيب: يتم بعد ذلك قطع المقطع المبرد إلى الطول المطلوب وتشطيبه وفقًا لمتطلبات التطبيق المحددة، مثل حفر الثقوب أو اللحام أو اللصق.

4. خصائص البلاستيك المصنوع من كلوريد البولي متعدد الفينيل

4.1. الخصائص الفيزيائية للبلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل

بلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل هو بوليمر غير متبلور يظهر على شكل مسحوق أبيض أو أصفر باهت. يتميز بكثافة نوعية تبلغ 1.4 ومعامل انكسار قدره 1.544. يمكن لـ كلوريد البولي متعدد الفينيل تحمل درجات حرارة تتراوح بين 80°C و160°C، مما يجعله متعدد الاستخدامات في العديد من التطبيقات. ومع ذلك، فإنه يميل إلى التقدم في العمر بسرعة، مما يؤدي إلى انخفاض مرونته وقوته الميكانيكية.

من حيث الخصائص الكهربائية، يُظهر كلوريد البولي متعدد الفينيل ثابت عزل يبلغ 3.54 عند تردد 60 هرتز ودرجة حرارة 30°C، و3.41 عند تردد 1000 هرتز. تبلغ قوته العازلة 1080 فولت/مل، ومقاوميته 10¹⁵ أوم، مما يجعله عازلًا جيدًا، على الرغم من أن أدائه يتأثر بدرجات الحرارة والضغط.

4.2. الخصائص الميكانيكية للبلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل

يتميز بلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل بخصائص ميكانيكية ممتازة تجعله مادة متعددة الاستخدامات لمختلف التطبيقات

• مقاومة التآكل: يتميز كلوريد البولي متعدد الفينيل بمقاومة التآكل، مما يعني قدرته على تحمل الاحتكاك والتآكل مع مرور الوقت. تعد هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص في المناطق ذات الحركة الكثيفة أو في الصناعات التي تتطلب مواد متينة.
• خفيف الوزن: يعتبر كلوريد البولي متعدد الفينيل خفيف الوزن أيضًا، مما يجعله سهل التعامل والنقل والتركيب دون إضافة وزن غير ضروري للهياكل. 
• مقاومة الصدمات: على الرغم من خفة وزنها، فإن مادة كلوريد البولي متعدد الفينيل متينة وتوفر مقاومة جيدة للصدمات، مما يوفر أداءً موثوقًا به حتى في ظل الظروف الصعبة. 
• القوة الميكانيكية: تضمن قوتها الميكانيكية المتانة في التطبيقات مثل الأنابيب والأرضيات والأسقف، حيث يكون الأداء طويل الأمد ضروريًا.

5. أنواع بلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل

هناك أنواع مختلفة من كلوريد البولي متعدد الفينيل تُقسم إلى فئتين رئيسيتين: الصلب والمرن.

كلوريد البولي متعدد الفينيل الصلب، المعروف أيضًا باسم غير مُلدَّن أو مُلَيَّن أو كلوريد البولي متعدد الفينيل غير الملدن، هو بلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل لا يحتوي على ملدنات. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي على أقل كمية من المكونات الإضافية.

من ناحية أخرى، يحتوي بولي فينيل كلوريد المرن على ملدنات مثل الفثالات، مما يجعله أكثر ليونة وقابلية للانحناء. وهذا يمنحه استخدامات في إنتاج عوازل الأسلاك الكهربائية وأرضيات المدارس والمنازل والمستشفيات. دعونا نستعرض الأنواع المختلفة من بلاستيك كلوريد البولي متعدد الفينيل بمزيد من التفصيل.

5.1.  كلوريد البولي متعدد الفينيل – غير مُلدَّن

عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، يمتلك هذا الـ كلوريد البولي متعدد الفينيل إجهاد شد يقارب 52 ميجا باسكال. ومع ذلك، يمكن استخدامه وتطبيقه في درجات حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن الحد الفعلي لدرجة حرارة غير مُلدَّن غالبًا ما يعتمد على عوامل مختلفة، بما في ذلك الظروف البيئية والإجهاد.

5.2. كلوريد البولي متعدد الفينيل – مُلَيَّن

يحتوي هذا النوع من كلوريد البولي متعدد الفينيل على ملدنات، مما يجعله أكثر مرونة وأقل صلابة. على الرغم من أنه ينتمي إلى فئة كلوريد البولي متعدد الفينيل المرن، إلا أن هذا الـ كلوريد البولي متعدد الفينيل يمتاز بقوة تأثير عالية. تجعل مرونته عملية البثق البلاستيكي، والقولبة بالحقن، وإنتاج البلاستيك بشكل عام أسهل.

من ناحية أخرى، يتميز هذا النوع من كلوريد البولي متعدد الفينيل بمقاومة أقل للحرارة وأقل مقاومة للمواد الكيميائية. أيضًا، مقارنة بـ مُلَيَّن، فإن هذا النوع من كلوريد البولي متعدد الفينيل يتمتع بقوة شد منخفضة.

5.3. كلوريد البولي متعدد الفينيل – المعدل  

يُعرف أيضًا بـ كلوريد البولي متعدد الفينيل المعدل، ويقع هذا النوع ضمن الفئة الصلبة. يتمتع بمقاومة عالية للتأثير، لكن قوة الشد القصوى، وإجهاد العائد، ومعامل المرونة له أقل من كلوريد البولي متعدد الفينيل غير الملدن. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن كمية ونوع المعدل المستخدم في صناعة كلوريد البولي متعدد الفينيل المعدل يلعب دورًا كبيرًا في خصائصه.

5.4. كلوريد البولي متعدد الفينيل – المكلور

يُعرف كلوريد البولي متعدد الفينيل أيضًا باسم كلوريد البولي متعدد الفينيل – المكلور، ويشترك في خصائص مشابهة لـ كلوريد البولي متعدد الفينيل غير الملدن. ولكن بسبب الكمية الكبيرة من الكلور، يتمتع هذا النوع من كلوريد البولي متعدد الفينيل بمقاومة أعلى للحرارة. يمكنه العمل في درجات حرارة تصل إلى 95 درجة مئوية. مثل الـ كلوريد البولي متعدد الفينيل غير الملدن. يمتلك الـ كلوريد البولي متعدد الفينيل – المكلور إجهاد شد قصوى يبلغ 15 ميجا باسكال عند 80 درجة مئوية وإجهاد قصوى عند 20 درجة مئوية.

5.5. كلوريد البولي متعدد الفينيل –  الموجه  

يقدم هذا النوع من كلوريد البولي متعدد الفينيل . قوة شد قصوى تعادل ضعف تلك الموجودة في الـ كلوريد البولي متعدد الفينيل – المكلور. يُعرف أيضًا بـ كلوريد البولي متعدد الفينيل الموجه، ويميل إلى عملية تؤدي إلى توجيه الجزيئات في اتجاه الحافة أو التوجيه الدائري لجزيئات بولي فينيل كلوريد. غالبًا ما تكون جزيئات بولي فينيل كلوريد المستخدمة في هذه العملية من النوع طويل السلسلة.  

عند توجيهها في اتجاه الحافة، يمتلك كلوريد البولي متعدد الفينيل –  الموجه  قوة شد تبلغ 90 ميجا باسكال ومعامل مرونة قدره 4000 ميجا باسكال. يمنحه هذا استخدامات في مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك إنتاج أنابيب الضغط، والأفلام، وعبوات المشروبات الغازية، وأكياس القمامة عالية القوة، وغيرها.

6. تطبيقات كلوريد البولي فينيل 

يُعد بلاستيك البولي فينيل كلوريد  أحد أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا على مستوى العالم نظرًا لتعدد استخداماته ومتانته وفعاليته من حيث التكلفة. وفيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لبلاستيك البولي فينيل كلوريد:

• البناء: يعد كلوريد البولي متعدد الفينيل أساسيًا في صناعة البناء، حيث يُستخدم في الأنابيب، والتركيبات، والكسوة، وأغشية الأسطح، وإطارات النوافذ، والأرضيات. تجعله مقاومته للمواد الكيميائية، وتكلفته المنخفضة، وسهولة تركيبه مثاليًا لهذه التطبيقات.

اقرأ المزيد: أنابيب البولي إيثيلين عالي الكثافة و أنابيب بولي فينيل كلوريد: أيهما مناسب لمشروعك؟

• التعبئة والتغليف: تجعل مرونة كلوريد البولي متعدد الفينيل وشفافيته وقدرته على تشكيل إغلاق محكم للهواء منه مناسبًا لفيلم الانكماش، فيلم الالتصاق، العبوات البلاستيكية، والزجاجات. تساعد هذه الخصائص في حماية المنتجات والحفاظ عليها.
• الكهرباء: في صناعة الكهرباء، يعمل البولي فينيل كلوريد كعازل للأسلاك والكابلات. فهو يوفر عزلًا كهربائيًا ممتازًا، ويقاوم الرطوبة والمواد الكيميائية، ويحمي الكابلات من التلف.
• صناعة السيارات: يُستخدم كلوريد البولي متعدد الفينيل في صناعة لوحات الأبواب، والتنجيد، وأغطية لوحات القيادة، وأحزمة الأسلاك في صناعة السيارات. تجعل متانته، ومقاومته للتأثير، وقدرته على التشكيل منه مادة قيمة لمكونات المركبات.
• الطب: إن التوافق البيولوجي للبولي فينيل كلوريد ومرونته وقدرته على تحمل التعقيم أمر ضروري لأنابيب الطب، وأكياس الوريد، وأكياس الدم، والأجهزة الطبية.
• السلع الاستهلاكية: يُستخدم كلوريد البولي متعدد الفينيل في الألعاب، والأثاث، والأحذية، والهياكل القابلة للنفخ، والأدوات المنزلية. تضمن قدرته على التشكيل بأشكال وألوان متنوعة استخدامه الواسع في المنتجات اليومية.

7. هل مادة كلوريد البولي متعدد الفينيل ضارة بالصحة؟

يمكن أن يضر كلوريد البولي متعدد الفينيل بصحة الإنسان إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح. يمكن أن يطلق مواد كيميائية سامة في الهواء، والتي يمكن استنشاقها وتسبب مشاكل في الجهاز التنفسي وقضايا صحية أخرى. كما يمكن أن يسبب تهيجًا في الجلد أو ردود فعل تحسسية إذا لامس الجلد. يرتبط التعرض لكلوريد الفينيل بزيادة خطر الإصابة بنوع نادر من سرطان الكبد (سرطان الأوعية الدموية الكبدي)، بالإضافة إلى سرطان الدماغ والرئتين، والأورام اللمفاوية، وسرطان الدم (اللوكيميا).

8. الأسئلة الشائعة حول بلاستيك البولي فينيل كلوريد 

8.1. هل يمكن إعادة تدوير البولي فينيل كلوريد؟

يعد كلوريد البولي متعدد الفينيل قابلًا لإعادة التدوير بنسبة 100%. عند إعادة تدويره، فإنه يقلل بشكل كبير من بصمة الكربون مقارنة بالإنتاج باستخدام المواد الخام. يوفر الطاقة ويتجنب استخراج المزيد من الكربون من الأرض. يتم جمع كلوريد البولي فينيل من خلال مراكز استقبال النفايات أو الحاويات المتاحة التي توفرها المدن. يتم تركيب حاويات نفايات في مواقع البناء لجمع النفايات. كما أنه من الممكن نقل بقايا كلوريد البولي متعدد الفينيل أو نفاياته إلى مراكز إعادة المعالجة.

8.2. ما هي احتياطات السلامة التي يجب اتخاذها عند التعامل مع مادة كلوريد البولي متعدد الفينيل؟

عند التعامل مع كلوريد البولي متعدد الفينيل، من الضروري اتخاذ احتياطات السلامة المناسبة لتقليل المخاطر الصحية والبيئية. فيما يلي التدابير الأساسية للسلامة:

• ارتداء معدات الحماية: دائمًا ارتدِ القفازات، ونظارات الأمان، والأقنعة لحماية بشرتك، وعينيك، وجهازك التنفسي من غبار أو أبخرة بولي فينيل كلوريد، خاصة عند قطع أو تسخين بولي فينيل كلوريد.
• ضمان التهوية الجيدة: اعمل في منطقة جيدة التهوية لتجنب استنشاق الأبخرة الضارة، خاصة أثناء التسخين أو اللحام أو حرق بولي فينيل كلوريد. يمكن أن تطلق هذه العمليات مواد سامة مثل غاز كلوريد الهيدروجين والديوكسينات.
• التخزين الآمن: قم بتخزين مواد بولي فينيل كلوريد في مناطق باردة وجافة وجيدة التهوية بعيدًا عن مصادر الحرارة أو أشعة الشمس المباشرة لمنع التدهور.

8.3. ما هي التأثيرات البيئية لـ بولي فينيل كلوريد؟

أثناء التصنيع وإعادة التدوير والتخلص من بولي فينيل كلوريد، يتم إطلاق الملوثات، بما في ذلك الديوكسينات، في الهواء والأرض ومصادر المياه. الديوكسينات هي مجموعة من المركبات الكيميائية المترابطة التي تعتبر ملوثات بيئية مستمرة . توجد هذه المركبات في البيئة في جميع أنحاء العالم وتتراكم في سلسلة الغذاء، بشكل رئيسي في الأنسجة الدهنية للحيوانات. واحدة من أكبر المخاوف المتعلقة بـ بولي فينيل كلوريد هي الإضافات مثل الملدنات والمثبتات المعدنية، التي ستتسرب إلى التربة وتؤثر بشكل لا يمكن إصلاحه على البيئة.

9. الخاتمة 

باختصار، يُعد كلوريد البولي فينيل  مادة استثنائية تتمتع بمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من البناء وصولاً إلى الرعاية الصحية. تجعل خصائصه الفريدة مثل المتانة، والمقاومة الكيميائية، والفعالية من حيث التكلفة منه مادة أساسية في التصنيع الحديث. إن فهم التركيب والخصائص والأنواع والاستخدامات لـ بولي فينيل كلوريد يبرز أهميته وقابليته للتكيف. على الرغم من وجود تحديات تتعلق بتأثيره البيئي، إلا أن التقدم في إعادة التدوير والممارسات المستدامة لا يزال يعمل على تحسين دوره في تقديم حلول عملية ودائمة لاحتياجات متنوعة.  

يُعتبر EuP Egypt (اي يو بي ايجيبت) العضو الفخور في EuP، رائدًا عالميًا في إنتاج الحشوات الماسترباتش، حيث يمتلك أكثر من 17 عامًا من الخبرة.نحن نركز على تلبية احتياجات العملاء من خلال مجموعة واسعة من المنتجات مثل فيلر الماسترباتش المركبات البلاستيكية الحيوية، ماستر باتش ألوان ,الإضافات، مركبات البلاستيك الهندسي، والفيلر الحيوي. تواصل معنا الآن للحصول على مزيد من المعلومات والعينات، يرجى الاتصال بنا هنا!