آمیزه های پی وی سی از سال ۱۹۵۰ برای تولید محصولات با کاربری در محیط باز ، نظیر ورق های نمای ساختمان و پروفیل های درب و پنجره مورد استفاده قرار گرفته اند . آمیزه های مورد استفاده برای تولید این محصولات بایستی مقاومت آب و هوای بالایی داشته باشند . مقاومت آب و هوایی شامل ماندگاری رنگ ، ماندگاری خواص فیزیکی و پایداری ابعادی در شرایط مختلف آب و هوایی میباشد .
مکانیزم هوازدگی محصولات پی وی سی
محصولات پی وی سی با کاربری در فضای باز ، به دلیل اینکه تحت شرایط جوی مختلف ، نظیر آفتاب ، باران ، برف و تغییرات دمایی قرار می گیرند ، باید مقاومت آب و هوایی بالایی داشته باشند .
با شکستن برخی پیوند های مولکول پی وی سی ، رادیکال های آزادی تشکیل می شود که شروع به تخریب پی وی سی میکنند .
مقاومت پی وی سی نسبت به سایر پلیمر ها
پلیمر هایی که سریع تر از پی وی سی تخریب میشوند ، شامل پلی اتر ها ، پلی استایرن ، اکریلونیتریل) / پلی (اتیلن – پروپیلن – دی ان) و پلی (اکریلونیتریل ، بو تا دی ان – استایرن) می باشند .
ابته باید توجه داشت که برخی از پلیمر ها نیز پیوند های نسبتا قوی دارند ، اما با ایت وجود تمایل شدیدی برای هیدرولیز شدن ، به ویژه در باران اسیدی دارند .
روش های سنجش مقاومت آب و هوایی
قرار گیری نمونه در محیط بیرون
معمول ترین روش سنجش مقاومت آب و هوایی آزمون ASTM D1435 می باشد . در این روش نمونه ها ، در قفسه های ویژه ای ، با زوایای معین قرار می گیرند . زوایای قرار گیری نمونه ها شامل ۵ ، ۴۵ و ۹۰ درجه هستند و با توجه به نوع کاربرد محصول ، زوایای مناسب برای این آزمون انتخاب میشود . البته در اغلب آزمون ها از زاویه ی ۴۵ درجه استفاده می گردد . این روش سنجش مقامت آب و هوایی در مکان ها و مناطق مختلفی نظیر آریزونا ، فنیکس ، فلوریدا و مناطق صنعتی شمالی نظیر اهایو و کنتاکی انجام میشود .
پایدار کننده های پی وی سی
استاندارد های قرار گیری نمونه در محیط باز
بهترین روش پیش بینی کارایی واقعی محصولات ، استفاده از آزمون های هوازدگی در محیط های با میزان تابش زیاد آفتاب است . در ضمن برای تهیه ی برخی استاندارد های صنعتی ، از قبیل پنجره های وینیلی ورق های نمای ساختمان وینیلی نیز از آزمون قرار گیری در محیط باز در هر سه ناحیه آب و هوایی استفاده می شود .
برای انجام اندازه گیری های حفظ رنگ و برخی خواص فیزیکی دیگر ، نمونه ها به مدت حداقل شش ماه مورد برسی قرار میگیرند . رنگ و تغییرات رنگ نمونه ها تحت شرایط خاصی از روی نمونه های کاملا تمیز خوانده میشود . تغییرات رنگ به وجود آمده در نمونه ها از مقایسه ی نمونه تحت آزمایش با نمونه های نو ، اندازه گیری شده .
عوامل موثر بر مقاومت آّب و هوایی محصولات پی وی سی
درباره محصولات پی وی سی که در محیط های باز مورد استفاده قرار میگیرند ، حداقل سه نیاز اصلی زیر وجود دارد :
- پایداری رنگ با گذر زمان
- حفظ خواص فیزیکی ، نظیر چقرمگی
- پایداری ابعادی
پایداری و ثبات رنگ قطعه
پایداری و ثبات رنگ محصولات پی وی سی ، تحت تاثیر اجزای آمیزه ، نظیر پایدار کننده ها ، رنگدانه و پر کننده می باشد .
اثز اجزای فرمولاسیون
پایدار کننده ها
پایدار کننده ها در آمیزهای با مقاومت آب و هوایی مناسب ئو نقش مهم را ایفا می کنند . این مواد با ممانعت از تشکیل بخش های پلی انی و گروه های کربونیل که اغلب به جذب نور UV می انجامند .
رنگدانه ها
رنگدانه اثر بسیار مهمی در مقاومت آب و هوایی و حفظ رنگ محصولات پی وی سی دارد .