06-05-2022, 02:59 AM
عبارت پی وی سی و وینیل بطور رایج نه تنها با مرجع پلیمر بلکه برای همه موادی که پلی وینیل کلراید (PVC) یک سازنده آنست استفاده می‌شود.
پلی وینیل کلراید، پلاستیکی با موارد استفاده نامحدود است. بطور عمومی بیشتر از ۵۰% از لوله و اتصالات پی وی سی ساخت بشر در ساختمان سازی استفاده می‌شود زیرالوله و اتصالات یو پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم بندی می‌شود.
در سال های اخیر پی وی سی (PVC) جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است. با وجود ظهور یک ماده ایده آل در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد.
موارد استفاده فراوانی برای لوله پی وی سی (PVC) شامل وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت ها، برش عمودی پنجره ها، صفحات گرامافون، لوله و اتصالات فاضلاب ، لوله و اتصالات پولیکا ، کانال و لوازم نصب کردنی، کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک (بدون دید) و در شکل نرم آن برای لباس، اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده، کف سازی و ساختن سقف، پوسته کابل‌های الکتریکی، توپ‌های بازی سبک وزن وجود دارد.
پیش از اقدام به خرید لوله و اتصالات پی وی سی بهتر است با کاربرد و قیمت لوله پلیکا به طور کامل آشنا شوید.
همچنین پی وی سی ماده ایست ک بعلت ارزان بودن، طبیعی و انعطاف‌پذیر بودن اغلب برای لوله کشی آب و فاضلاب استفاده می‌شود.
پی وی سی (PVC) پلاستیکی سخت است که به‌وسیله اضافه کردن روان کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر می‌شود. بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است.
پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا لوله پی وی سی (PVC) را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی نتیجه می‌گذاشت.
کاربرد لوله پی وی سی در صنایع
در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌وسیله مخلوط کزدن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.
مونومر وینیل کلرید:
در اواخر ۱۹۶۰دکتر جان گریچ و دکتر موریس جانسون اولین کسانی بودند که با آزمایش بر روی کارگران دایره پلیمریزاسیون وینیل کلراید در بی اف گود ریچ به وضوح سرطان زایی مونومر وینیل کلراید برای انسان را شناسایی کردند.
اعتقاد بر اینست که بیشتر محصولات وینیلی زمانیکه بطور صحیح مصرف شوند عموماً بی ضررند هر چند تعدادی از افزودنیها و نرم کننده‌ها از محصول وینیلی می‌توانند نشت کنند حتی با وجود اینکه پی وی سی (PVC) اسباب بازی‌های نرم به منظور نوزادان برای سالها ساخته شده است این نگرانی وجود دارد که این افزودنیها از اسباب بازی‌های نرم به دهان کودکانی که آنرا به دهان می‌برند نشت کند.
محصولات پی وی سی زمانیکه می‌سوزند یا دفن می‌شوند می‌توانند مضرانه نفوذ کنند. در ژانویه ۲۰۰۳ اتحادیه اروپا یک تحریم برای ۶ نوع فتالیت نرم کننده در اسباب بازی‌ها قرار داد. در سال ۲۰۰۶ کمیسیون امنیتی محصولات مصرفی آمریکا عریضه برای تحریم مشابه در ایالات متحده را انکار کرد. با وجود این در آمریکا بیشتر کمپانی‌ها قیمت لوله پی وی سی به طور اختیاری اسباب بازی‌های پی وی سی (PVC) را برای نوزادان متوقف کردند.
درواقعPVC نوعی پلیمرترموپلا ستیک است که بطور گسترده در جهان شناخته شده است. این پلیمر سالیانه در حدود ۴۵ میلیون تن در جهان تولید می شود. این پلیمر پر مصرف در دسته پلیمرهای ترموپالستیک یا گرمانرم طبقه بندی می شود. رزین پی وی سی از پلیمریزاسیون منومروینیل کلراید تولید می شود.
مواد اولیه تولید وینیل کلراید در پتروشیمی ها نمک و گاز طبیعی است . این رزین از ۴۳ درصد گاز طبیعی و ۵۷ درصد نمک تولید می شود.) برخلاف بیشتر ترموپلاستیک ها که بطور کامل از منابع فسیلی مشتق می شوند.پی وی سی دارای بهترین خواص زیست محیطی در میان تمام پلیمرهاست(بدلیل وابستگی کمتر به مواد اولیه فسیلی ،مصرف انرژی کمتر برای تولید ، بازیافت پذیری صد در صد و تولید گاز های گلخانه ای کمتر.
خواص پی وی سی:
پی وی سی به علت خواص و ویژگی های مناسب نظیر وزن کم، سازگاری مطلوب با تعداد قابل توجهی از افزودنی ها و قیمت پایین، در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار گرفته است.
پر مصرف ترین محصوالت پیویسی، لوله و اتصالات U-p.v.cساختمانی هستند. همانطور که مشاهده می شود میزان مصرف لوله های Upvc بسیار زیاد است که این امر بدلیل تعادل خوب بین سفتی و چقرمگی این لوله ها بوده و در ضمن در مقابل کلر موجود در لوله و اتصالات آب آشامیدنی مقاومت خوبی دارند.
پیویسی مقاومت خوبی در مقابل شعله وری داشته و به همین علت در محصوالت صنایع الکترونیکی، از قبیل قطعات وسایل الکتریکی و روکش سیم و کابل مورد استفاده قرار می گیرد.
دمای نرم شدگی پلی وینیل کلراید ترموپلاستیک تقریبا ۸۰ درجه سانتیگراد است. این ماده سبک، مقاوم در برابر شعله، قوی و بادوام، دارای نفوذپذیری پایین به گاز و هوادهی خوب است و این ویژگی های فیزیکی آن را برای بسیاری از کاربردهای مختلف ایده آل می کند.
همچنین بدلیل مقاومت خوبی که در برابر جذب رطوبت دارد در لوله و اتصالات سفید آب مورد استفاده قرار می گیرد. وجود اتم کلر در ساختار مولکولی پیویسی سبب می شود این پلیمر هنگام تخریب HCl آزاد نماید و زنجیرهای پلیمری آن بصورت شبکه ای به یکدیگر متصل شوند. به همین دلیل تخریب پیویسی برخالف برخی از پلیمرها نظیر پلی پروپیلن، با کاهش شدید استحکام همراه نیست.
از سوی دیگر وجود کلر در مولکول پی وی سی به حفاظت این پلیمر در مقابل عوامل محیطی نظیر مایعات هیدروکربنی کمک زیادی می کند. در ضمن پیویسی تورم حدیده کمی داشته و در نتیجه ماده مناسبی برای روش شکل دهی اکستروژن است.
خلاصه خواص پی وی سی:
ارزان
استحکام بالا
خود اطفاء
مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی نا مناسب
دمای کاربردی پایدار حدود ۸۰-۶۰ درجه سانتیگراد.
غیر محلول در الکلها ، هیدروکربن ها ، استون
قابل استفاده مداوم در ۶۰ درجه سانتیگراد
مقاوم در برابر مواد شیمیایی ، روغنها ، اسیدهای ضعیف
خواص الکتریکی عالی
پی وی سی انعطاف پذیر معموال در ساخت و ساز به عنوان عایق در سیم های برق و یا در کف خانه ها، بیمارستان ها، مدارس، و مناطق دیگر که در آن محیط استریل یک اولویت است، و در بعضی موارد به عنوان جایگزینی برای رابرها استفاده می شود .
پی وی سی سخت، بر خالف پی وی سی نرم بدلیل عدم استفاده ازنرم کننده ها بسیار سخت و غیرقبل انعطاف می باشد .بنابراین در مقایسه با پالستیک های دیگر جایگزین مناسبی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند لوله، اتصالات و پروفیل های درب و پنجره جهت ساخت و ساز است.
فرم دیگر پلی وینیل کلراید، OPVC یا پی وی سی آرایش یافته است که بدلیل آرایش یافتگی زنجیره های پلیمر در جهت مناسب، خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار باالتری در مقایسه با UPVC و PVCاز خود نشان می دهد. بنابراین با این ساختار، امکان تولید محصوالت سبک تر با کیفیت باالتر وجود دارد.
نکته حایز اهمیت در مورد OPVC ها مکانیزم افزایش برای لوله یو پی وی سی خواص می باشد . پی وی سی اساسا پلیمری آمورف است که در آن زنجیره های پلیمر به صورت تصادفی قرار می گیرند.
این زنجیرها، تحت شرایط خاصی از فشار، دما و نیروهای برشی وجود دارد. این آرایش یافتگی هم در جهت محور و هم در جهت حلقه، باعث باال رفتن خواص مکانیکی همچون استحکام ضربه ای می شود. به گونه ای که در مکانیزم شکنندگی لوله های OPVC حالت پوسته پوسته شدن موجود در لوله و اتصالات UPVC برطرف می شود.
پلیمریزاسیون پی وی سی
رزین پی وی سی و روشهای تهیه آن رزین PVCمعمولا به ۵ روش پلیمریزه می شود .
در هر روش نوع بخصوصی از پلیمر با خواص متفاوت تولید می گردد . با تغییر شرایط واکنش و همچنین انتخاب نحوه خشک کردن رزین تولید شده می توان در محصول نهایی تغییراتی بوجود آورد .
فرآیندهای مختلف تولید pvc باعث می شوند که محصول حاصله نیز بر شکل و اندازه دانه بندی ، قابلیت جذب روغن های نرم کننده ، ویژگی های نوری ، الکتریکی ، فیزیکی ، میکانیکی و نیز موارد کاربردی ، با یکدیگر متفاوت باشند. روشهای تولید پی وی سی عبارتند از:
* پلیمریزاسیون به روش سوسپانسیون Polymerization Suspensionکه ۸۰ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش امولسیون Emulsion Polymerizationکه ۱۰ تا ۱۵ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش توده ای Bulk Polymerizationکه ۱۰ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش محلول Solution Polymerizationکه ۱ تا ۲ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش رسوبی Precipitated Polymerizationکه درصد بسیار ناچیزی از تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
*پلیمریزاسیون به روش سوسپانسیون Polymerization Suspension
روش سوسپانسیون تهیه رزین پی وی سی PVC-S در این روش مونومر وینیل کلراید به صورت دانه های بسیار ریز ( حدود ۵۰ تا ۱۵۰ میکرون ) در آمده و تحت فشار در آب به صورت معلق بیرون می آید و پخش می گردد که این ذرات در آب نامحلولند .
جهت سهولت در پخش این ذرات و همچنین قیمت لوله پلیکا جلوگیری از چسبیدن آنها به یکدیگر ، از پایدار کننده هایی چون نشاسته و ژالتین استفاده می شود . عمل پلیمریزاسیون در فشار و درجه حرارت باال و پس ازاضافه نمودن افزودنی هایی محلول در مونومر ( فعال کننده ها ) در اتوکالو انجام می پذیرد .
پس از پیشرفت واکنش و تبدیل ۸۰ تا ۹۰ درصد مونومر به پلیمر ، مونومرهای عمل نکرده از اتوکالو خارج و رزین PVC حاصل بوسیله فیلتر و یا سانتریفیوژ جدا می شود. نوع کاتالیزور افزوده شده ، کنترل شرایط واکنش مانند درجه حرارت ، فشار و همچنین سرعت هم زدن مواد واکنش گر توسط همزن تاثیر بسیار زیادی در اندازه زنجیره ملکولی ، اندازه ذرات ، نوع ذرات و نحوه توزین ذرات را دارا می باشد .
با تغییر شرایط واکنش می توان PVC-S را به شکل ذرات کروی شکل با سطح متخلخل تولید نمود . این نوع PVC قادر به جذب مقادیر بسیار زیادی نرم کننده یا Plasticizerمی باشد بدون آنکه سیالیت آزاد دانه های آن از دست برود . از این نوع رزین برای مواقعی که که نیاز به استفاده از پودر برای تغذیه دستگاه اکسترودر می باشد استفاده می شود.
از آنجائیکه پایدار کننده های سوسپانسیون در آب محلول می باشند ، این مواد به لوله پلیکا راحتی از پلیمر تولید شده جدا گردیده و از خود هیچگونه اثری در کیفیت محصول نهایی باقی نمی گذارند . بدین شکل PVC-Sدارای خواص خوب مکانیکی و الکتریکی می از اشکالات مهم این نوع پلیمر ، حساسیت زیاد آن به حرارت ، نور و اکسیژن در مقایسه با نوع PVC-E می باشد.
ذرات سنگین و کروی شکل S-PVC پلیمر مناسبی برای ساخت محصوالت الکتریکی و یا مصنوعات شفاف با روش فرآیند های اکستروژنی و تزریقی می باشد . از محاسن این روش سهولت در انتقال گرمای ناشی از واکنش پلیمریزاسیون است که براحتی توسط محیط آبی انجام می گیرد.
*پلیمریزاسیون به روش امولسیون Emulsion Polymerization
روش امولسیون تهیه رزین پی وی سیpvc-E در این روش مونومر وینیل کلراید تحت فشار و درجه حرارت باال به مایع تبدیل شده و این مایع در آب به کمک مواد امولسیون کننده Emulsifier به شکل امولسیون می شود و با استفاده از کاتالیزورهای محلول در آب عمل پلیمریزاسیون انجام می پذیرد . چون واکنش در PH خاصی شروع به پیشروی نموده و به جلو می رود بایستی برای تثبیت PH آن از محلول های بافر استفاده نمود .
در این حالت وزن ملکولی محصول به دست آمده وابسته به درجه حرارت واکنش می باشد . درجه حرارت بالا تولید پلیمر با وزن ملکولی پایین کرده و بالعکس با کاهش درجه حرارت وزن ملکولی پلیمر نیز افزایش می یابد .
در روند تولید رزین PVC بوجود آمده توسط نمک هایی رسوب داده شده و بوسیله خشک کن و خشک کردن به روش اسپری در هوای گرم جدا می گردد. در دوحالت اخیر ، تمامی افزودنی ها به امولسیون در پلیمر باقی مانده و این مطلب ممکن است خواص مطلوب یا نامطلوبتری را برای پلیمر فراهم سازد .
برای مثال وجود امولسیفایر در محصول نهایی به هنگام شکل دادن محصول به روش اکستروژن باعث بهبود کار می گردد و بالعکس باعث افزایش میزان جذب آب شده که در محصول نهایی تولید اشکال می نماید .
اگر در این روش رزین PVC به روش رسوبی از محلول جدا گردد و سپس با آب شسته شود ، قسمت اعظم امولسیون کننده ها و سایز افزودنی ها از جمله کاتالیزور و غیره از آن جدا گردیده و میزان جذب آب آن کاهش می یابد.
وجود امولسیفایر در محصول نهایی ، همچنین لوله استخر باعث کاهش شفافیت محصول گردیده و از طرف دیگر میزان جذب نرم کننده را نیز کاهش می دهد که این امر در هنگام تولید شاخه ای از محصوالت PVC با نام Plastisols بسیار مهم و ضروری می باشد .
چون از جمله خواص رزین مورد استفاده از تولید این نوع محصوالت ، توانائی بسیار کم آن در جذب روغن نرم کننده است. در روش خشک کردن به وسیله اسپری در هوای گرم ، میزان سختی ذرات به دست آمده نیز دارای اهمیت فراوان است .
هرچه ذرات سخت تر باشد ، جذب روغن نرم کننده در آن بصورت تدریجی انجام پذیرفته و برای استفاده به منظور Plastisols مناسب تر می باشد . هرچه حرارت محیط اسپری بالاتر باشد ذرات سخت تر می شوند .
در این روش می توان با تغییر شرایط واکنش حتی ذرات رزین با سطح متخلخل نیز تولید نمود . در هرحال با توجه به وجود ناخالصی های بیشتر باقیمانده در PVC نوع E ، خواص مکانیکی و الکتریکی آن نسبت به نوع S پایین تر است.
وجود ماده امولسیونی در Pvc اصطکاک بین پلیمر و قسمت های فلزی ماشین آالت فرآیند را کاهش داده و باعث سهولت در امر تولید می گردد.
در مقابل وجود همین عامل باعث افت ویژگی های الکتریکی ، تمایل به گرفتن بار الکتریسیته و کدری رنگ محصول می گردد . شکل و بزرگی دانه های PVC در این روش تابعی از شرایط خشک کن ها ، ذرات جدا شده pvc از فاز آبی بوده که با تغییر تنظیمات خشک کن اندازه ذرات از ۲ تا ۶۰ میکرون قابل تغییر می باشد. از PVC- E نیز بیشتر جهت تولید چرم مصنوعی ، کاغذ دیواری ، دستکش استفاده می شود.
*پلیمریزاسیون به روش توده ای Bulk Polymerization
روش توده ای تهیه رزین پی وی سیpvc -M در این روش مونومر وینیل کلراید با کاتالیزور بسیار کمی مخلوط گردیده و تحت فشار به پلیمر PVC تبدیل می گردد . سپس PVC به دست آمده که در مونومر نامحلول است در کف تانک رسوب کرده و خارج می گردد .
کنترل شرایط در این روش بسیار مشکل بوده و امکان برهم خوردن شرایط فرآیند بعید به نظر نمی رسد . طی این روش می توان نوع خاصی از رزین PVC که دارای شاخص گرانروی Value-K حوالی عدد ۶۰ را به دست آرود .
این روش مشابهت زیادی با نوع PVC-S داشته و در برخی موارد خواص آن نسبت به نوع S برتری نیز دارد.
*پلیمریزاسیون به روش محلول Solution Polymerization
روش محلول تهیه رزین پی وی سی در این روش مونومر وینیل کلراید در یک حالل آلی حل شده که این حالل خود پلیمر تولید شده را نیز در خود حل می نماید . انتخاب نوع حالل در کیفیت محصول به دست آمده و اندازه ذرات آن تاثیر بسزایی دارد . محصول به دست آمده معموال“ در پوشش کاری ها کاربرد دارد
*پلیمریزاسیون به روش رسوبی Precipitated Polymerization
روش رسوبی تهیه رزین پی وی سی این روش مشابهت زیادی با روش محلول دارد با این تفاوت که پلیمر در حالل آلی حل نمی شود و در پایان واکنش ، رزین PVC در انتهای ظرف واکنش گر رسوب کرده و از رآکتور خارج می شود . در تمامی حالت ها پلیمر به دست آمده بی شکل بوده و کریستال خاصی در آن شکل نمی گیرد .
در حال حاضر این روش به دلیل هزینه های باالی آن اقتصادی و مقرون به صرفه نمی باشد. K-Value :مفهوم هر تولید کننده پی وی سی بسته به مصرف نهایی ، نوع خاصی از پلیمر را تولید می نماید که از نظر مورفولوژی و جرم مولکولی با هم متقاوت می باشند.
در صنعت ، Value-K یا عدد ویسکوزیته به عنوان نمایانگر وزن مولکولی پی وی سی به کار می رود. به منظور اندازه گیری این شاخص ، ویسکوزیته محلول PVC تعیین می گردد. هر چه میزان این شاخص باالتر باشد نشاندهنده وزن مولکولی باالتر پی وی سی است. محدوده Value-K معموال بین ۳۵ تا ۸۰ می باشد.
مصارف مختلف PVC برحسب: Value-K
Value-K بین ۵۵ تا ۶۰ مناسب جهت تزریق
Value-K بین ۶۶ تا ۶۸ مناسب جهت اکستروژن دیوارپوش ، پروفیل ، لوله و
Value-K بین ۶۵ تا ۷۱ مناسب جهت تولید قطعات منعطف ، روکش کابل و
خواص و مزایای لوله و اتصالات پلیکا
مقاومت در برابر خوردگی:
لوله های U-PVC (پلیکا) نارسانای جریان الکتریکی هستند و در برابر واکنش های الکتروشیمیایی ناشی از اسیدها، بازها و نمک ها که منجر به خوردگی در فلزات می شوند، مقاوم هستند. این ویژگی در سطح داخلی و خارجی لوله پی وی سی وجود دارد. در نتیجه، استفاده از لوله ی U-PVC در کاربردهایی که در آن خاک مهاجم وجود دارد، بسیار به صرفه است.
مقاومت شیمیایی بالا:
لوله پی وی سی – لوله پلیکا در برابر بسیاری از الکل ها، روغن ها و مواد نفتی غیرآروماتیک مقاوم است. این ماده همچنین در برابر اکثر خورنده ها نظیر اسیدهای غیرآلی، بازها و نمک ها مقاوم است.
برای کارهای معمول آبرسانی، لوله های U-PVC کاملاً در برابر مواد شیمیایی موجود در خاک و آب مقاوم هستند. مسئله ی مقاومت شیمیایی تنها هنگامی مطرح می شود که محیط های غیرعادی وجود داشته باشد و یا از لوله برای انتقال مواد شیمیایی استفاده شود.
مدول الاستیسیته‌ی بالا و انعطاف پذیری:
مقاومت لوله های U-PVC (پلیکا) در برابر شکست یکی از مزایای عملکردی مهم آنها محسوب می شود. لوله های U-PVC تحت بار قادرند بدون شکستگی تغییر شکل بدهند. مدول الاستیسیته U-PVC یکی از مزایای مهم آن برای کاربردهای فنی محسوب می شود، به خصوص در شرایطی که حرکت یا لرزش خاک محتمل باشد (زمین لرزه و…).
بالا بودن این کمیت باعث می شود تا پدیده دوپهنی در این لوله ها به حداقل برسد. همچنین با توجه به این که ضخامت لوله های فاضلابی بر اساس مقدار مدول الاستیسیته ی رزین مصرفی در ساخت لوله تعیین می گردد، بالا بودن مدول U-PVC باعث کاهش ضخامت لوله و افزایش سطح مقطع عبور جریان می شود.
استحکام کششی بلند مدت:
لوله های U-PVC (پلیکا) به گونه ای فرمول بندی می شوند تا استحکام کششی بلند مدت بالایی داشته باشند. حداقل استحکام مورد نیاز (MRS) (که در طراحی لوله های تحت فشار به کار می رود)، برای لوله های U-PVC در حدود دو برابر بیشتر از مقادیر متناظر دیگر لوله های پلاستیکی نظیر پلی اتیلن است.
به همین دلیل هم ضخامت لوله های U-PVC نسبت به سایر لوله و اتصالات سبز کمتر بوده و در نهایت لوله پی وی سی – لوله پلیکا وزن کمتری نیز دارد، که این مسئله مزیت مهمی محسوب می شود.
نسبت استحکام به وزن بالا، وزن سبک:
استحکام بالای U-PVC باعث حداقل شدن ضخامت و سبکی این لوله ها می گردد. لوله و اتصالات پلیکا مزیت سبکی چشمگیری دارند که جنبه ایمنی مهمی محسوب می شود. امکان حمل و نقل آسان، آسیب های کاری را حداقل نموده و نصب و حمل و نقل ارزان تر را تسهیل می کند.
یک فرد می تواند به راحتی دو لوله ی ۶ متری با اندازه ۱۱۰ را حمل کند، ولی تنها قادر است کمتر از ۱/۵ متر لوله ۱۱۰ آهنی را با همان نیرو حمل کند.
اتصالات آب بند:
یک مزیت مهم برای هر لوله، آب بندی اتصالات آن است. لوله های پلیکا با عمق دخول بالا و سیستم های اتصال اورینگی (Push-fit) توانسته است از طریق همین مزیت بسیاری از محصولات سنتی را کنار بزند.
مقاومت در برابر سایش/ خراش:
لوله و اتصالات پلیکا مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و خراش از خود نشان می دهند. ثابت شده است که لوله های پی وی سی دوام بسیار بالاتری نسبت به لوله های فلزی، سیمانی و سفالی در برابر انتقال مواد دوغابی دارند.
استحکام ضربه:
تحت شرایط نرمال، لوله های U-PVC مقاومت نسبتاً بالایی در برابر آسیب های ناشی از ضربه در مقایسه با لوله های سفالی، سیمانی و بیشتر مواد رایج در ساخت لوله دارند. با وجود کاهش مقاومت ضربه لوله های U-PVC در دماهای بسیار پایین، استحکام ضربه ی آن همچنان بالاتر از حد نیاز است.
مقدار زبری پایین:
زبری لوله عامل بسیار مهم و مؤثری در ایجاد افت فشار و کاهش دبی می باشد. لوله های U-PVC به دلیل داشتن سطوح داخلی بسیار صیقلی (ضریب زبری و اصطکاک پایین)، مقاومت بسیار پایینی در برابر جریان سیال از خود نشان می دهند.
علاوه بر این، در بسیاری از لوله ها باکتری ها در قسمت های زبر و دارای پستی و بلندی لوله تجمع می کنند (تشکیل biofilm) و به مرور راه جریان آب را می بندند، که این امر باعث افت فشار جریان شده و بر سلامت آب آشامیدنی نیز تأثیر منفی می گذارند.
زبری هیدرولیکی پایین لوله های U-PVC، با ممانعت از تشکیل بیوفیلم، علاوه بر کاهش افت فشار، مانع ته نشینی لجن در شبکه های فاضلابی شده و در شبکه های توزیع آب آشامیدنی نیز باعث کاهش احتمال آلودگی می شود. بنابراین هزینه های نگهداری این لوله ها پایین بوده و طراحی اولیه ی خط لوله نیز بهینه تر صورت می گیرد.
کیفیت آب:
استفاده از فرمولاسیون مناسب جهت تولید لوله و اتصالت p.p موجب می شود تا مطابق استانداردهای NSF 61-62 بتوان از این لوله ها جهت انتقال آب آشامیدنی استفاده نمود و اطمینان حاصل کرد که مقادیر سرب، قلع و سایر عناصر سمی نظیر جیوه، کرم، کادمیم و باریم زیر حدود مجاز استاندارد می باشند.
مقاومت در برابر شعله:
لوله و اتصالات پلیکا به سختی آتش می گیرد و در غیاب منبع خارجی شعله به سوختن ادامه نمی دهد. دمای شعله ور شدن خود به خودی آن ۴۵۴ درجه سانتیگراد است، که بسیار بالاتر از اکثر مواد ساختمانی است. در اثر سوختن PVC، گاز HCl آزاد می شود که این گاز از دسترسی اکسیژن به منطقه ی مشتعل شده جلوگیری می کند. به همین دلیل است که PVC را ماده ای خودخاموش شونده می نامند.
پلی وینیل کلراید، پلاستیکی با موارد استفاده نامحدود است. بطور عمومی بیشتر از ۵۰% از لوله و اتصالات پی وی سی ساخت بشر در ساختمان سازی استفاده می‌شود زیرالوله و اتصالات یو پی وی سی ارزان بوده و به سادگی سر هم بندی می‌شود.
در سال های اخیر پی وی سی (PVC) جایگزین مواد ساختمان سازی سنتی نظیر چوب سیمان و سفال در بسیاری از مناطق شده است. با وجود ظهور یک ماده ایده آل در ساختمان سازی همچنان نگرانی در رابطه با هزینه پی وی سی برای محیط زیست طبیعی و سلامتی انسان وجود دارد.
موارد استفاده فراوانی برای لوله پی وی سی (PVC) شامل وینیل سایدینگ، علامت مغناطیسی کارت ها، برش عمودی پنجره ها، صفحات گرامافون، لوله و اتصالات فاضلاب ، لوله و اتصالات پولیکا ، کانال و لوازم نصب کردنی، کیف‌های ارزان قیمت، پنجره‌های تاریک (بدون دید) و در شکل نرم آن برای لباس، اثاثه یا لوازم داخلی نظیر پرده، کف سازی و ساختن سقف، پوسته کابل‌های الکتریکی، توپ‌های بازی سبک وزن وجود دارد.
پیش از اقدام به خرید لوله و اتصالات پی وی سی بهتر است با کاربرد و قیمت لوله پلیکا به طور کامل آشنا شوید.
همچنین پی وی سی ماده ایست ک بعلت ارزان بودن، طبیعی و انعطاف‌پذیر بودن اغلب برای لوله کشی آب و فاضلاب استفاده می‌شود.
پی وی سی (PVC) پلاستیکی سخت است که به‌وسیله اضافه کردن روان کننده‌ها نرم و انعطاف‌پذیر می‌شود. بیشترین مورد استفاده آن فتالیت است.
پیش از قرن بیستم شیمیدان روسی ایوان استرا میسلنسکی و فریتز کلیت از کمپانی گریشم الکترون شیمی آلمان هر دو تلاش کردند تا لوله پی وی سی (PVC) را در محصولات تجاری به کار گیرند اما مشکلات در فرایند، سختی و گاهی شکنندگی پلیمر تلاش‌های آنها را بی نتیجه می‌گذاشت.
کاربرد لوله پی وی سی در صنایع
در سال ۱۹۲۶ والدو سیمون از بی اف گودریچ روشی برای نرم کردن پی وی سی به‌وسیله مخلوط کزدن آن با افزودنی‌های گوناگون گسترش داد. نتیجه ماده‌ای انعطاف‌پذیر بود که به سادگی در فرایندها شرکت می‌کرد و بزودی در استفاده‌های تجاری شایع شد.
مونومر وینیل کلرید:
در اواخر ۱۹۶۰دکتر جان گریچ و دکتر موریس جانسون اولین کسانی بودند که با آزمایش بر روی کارگران دایره پلیمریزاسیون وینیل کلراید در بی اف گود ریچ به وضوح سرطان زایی مونومر وینیل کلراید برای انسان را شناسایی کردند.
اعتقاد بر اینست که بیشتر محصولات وینیلی زمانیکه بطور صحیح مصرف شوند عموماً بی ضررند هر چند تعدادی از افزودنیها و نرم کننده‌ها از محصول وینیلی می‌توانند نشت کنند حتی با وجود اینکه پی وی سی (PVC) اسباب بازی‌های نرم به منظور نوزادان برای سالها ساخته شده است این نگرانی وجود دارد که این افزودنیها از اسباب بازی‌های نرم به دهان کودکانی که آنرا به دهان می‌برند نشت کند.
محصولات پی وی سی زمانیکه می‌سوزند یا دفن می‌شوند می‌توانند مضرانه نفوذ کنند. در ژانویه ۲۰۰۳ اتحادیه اروپا یک تحریم برای ۶ نوع فتالیت نرم کننده در اسباب بازی‌ها قرار داد. در سال ۲۰۰۶ کمیسیون امنیتی محصولات مصرفی آمریکا عریضه برای تحریم مشابه در ایالات متحده را انکار کرد. با وجود این در آمریکا بیشتر کمپانی‌ها قیمت لوله پی وی سی به طور اختیاری اسباب بازی‌های پی وی سی (PVC) را برای نوزادان متوقف کردند.
درواقعPVC نوعی پلیمرترموپلا ستیک است که بطور گسترده در جهان شناخته شده است. این پلیمر سالیانه در حدود ۴۵ میلیون تن در جهان تولید می شود. این پلیمر پر مصرف در دسته پلیمرهای ترموپالستیک یا گرمانرم طبقه بندی می شود. رزین پی وی سی از پلیمریزاسیون منومروینیل کلراید تولید می شود.
مواد اولیه تولید وینیل کلراید در پتروشیمی ها نمک و گاز طبیعی است . این رزین از ۴۳ درصد گاز طبیعی و ۵۷ درصد نمک تولید می شود.) برخلاف بیشتر ترموپلاستیک ها که بطور کامل از منابع فسیلی مشتق می شوند.پی وی سی دارای بهترین خواص زیست محیطی در میان تمام پلیمرهاست(بدلیل وابستگی کمتر به مواد اولیه فسیلی ،مصرف انرژی کمتر برای تولید ، بازیافت پذیری صد در صد و تولید گاز های گلخانه ای کمتر.
خواص پی وی سی:
پی وی سی به علت خواص و ویژگی های مناسب نظیر وزن کم، سازگاری مطلوب با تعداد قابل توجهی از افزودنی ها و قیمت پایین، در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار گرفته است.
پر مصرف ترین محصوالت پیویسی، لوله و اتصالات U-p.v.cساختمانی هستند. همانطور که مشاهده می شود میزان مصرف لوله های Upvc بسیار زیاد است که این امر بدلیل تعادل خوب بین سفتی و چقرمگی این لوله ها بوده و در ضمن در مقابل کلر موجود در لوله و اتصالات آب آشامیدنی مقاومت خوبی دارند.
پیویسی مقاومت خوبی در مقابل شعله وری داشته و به همین علت در محصوالت صنایع الکترونیکی، از قبیل قطعات وسایل الکتریکی و روکش سیم و کابل مورد استفاده قرار می گیرد.
دمای نرم شدگی پلی وینیل کلراید ترموپلاستیک تقریبا ۸۰ درجه سانتیگراد است. این ماده سبک، مقاوم در برابر شعله، قوی و بادوام، دارای نفوذپذیری پایین به گاز و هوادهی خوب است و این ویژگی های فیزیکی آن را برای بسیاری از کاربردهای مختلف ایده آل می کند.
همچنین بدلیل مقاومت خوبی که در برابر جذب رطوبت دارد در لوله و اتصالات سفید آب مورد استفاده قرار می گیرد. وجود اتم کلر در ساختار مولکولی پیویسی سبب می شود این پلیمر هنگام تخریب HCl آزاد نماید و زنجیرهای پلیمری آن بصورت شبکه ای به یکدیگر متصل شوند. به همین دلیل تخریب پیویسی برخالف برخی از پلیمرها نظیر پلی پروپیلن، با کاهش شدید استحکام همراه نیست.
از سوی دیگر وجود کلر در مولکول پی وی سی به حفاظت این پلیمر در مقابل عوامل محیطی نظیر مایعات هیدروکربنی کمک زیادی می کند. در ضمن پیویسی تورم حدیده کمی داشته و در نتیجه ماده مناسبی برای روش شکل دهی اکستروژن است.
خلاصه خواص پی وی سی:
ارزان
استحکام بالا
خود اطفاء
مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی نا مناسب
دمای کاربردی پایدار حدود ۸۰-۶۰ درجه سانتیگراد.
غیر محلول در الکلها ، هیدروکربن ها ، استون
قابل استفاده مداوم در ۶۰ درجه سانتیگراد
مقاوم در برابر مواد شیمیایی ، روغنها ، اسیدهای ضعیف
خواص الکتریکی عالی
پی وی سی انعطاف پذیر معموال در ساخت و ساز به عنوان عایق در سیم های برق و یا در کف خانه ها، بیمارستان ها، مدارس، و مناطق دیگر که در آن محیط استریل یک اولویت است، و در بعضی موارد به عنوان جایگزینی برای رابرها استفاده می شود .
پی وی سی سخت، بر خالف پی وی سی نرم بدلیل عدم استفاده ازنرم کننده ها بسیار سخت و غیرقبل انعطاف می باشد .بنابراین در مقایسه با پالستیک های دیگر جایگزین مناسبی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند لوله، اتصالات و پروفیل های درب و پنجره جهت ساخت و ساز است.
فرم دیگر پلی وینیل کلراید، OPVC یا پی وی سی آرایش یافته است که بدلیل آرایش یافتگی زنجیره های پلیمر در جهت مناسب، خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار باالتری در مقایسه با UPVC و PVCاز خود نشان می دهد. بنابراین با این ساختار، امکان تولید محصوالت سبک تر با کیفیت باالتر وجود دارد.
نکته حایز اهمیت در مورد OPVC ها مکانیزم افزایش برای لوله یو پی وی سی خواص می باشد . پی وی سی اساسا پلیمری آمورف است که در آن زنجیره های پلیمر به صورت تصادفی قرار می گیرند.
این زنجیرها، تحت شرایط خاصی از فشار، دما و نیروهای برشی وجود دارد. این آرایش یافتگی هم در جهت محور و هم در جهت حلقه، باعث باال رفتن خواص مکانیکی همچون استحکام ضربه ای می شود. به گونه ای که در مکانیزم شکنندگی لوله های OPVC حالت پوسته پوسته شدن موجود در لوله و اتصالات UPVC برطرف می شود.
پلیمریزاسیون پی وی سی
رزین پی وی سی و روشهای تهیه آن رزین PVCمعمولا به ۵ روش پلیمریزه می شود .
در هر روش نوع بخصوصی از پلیمر با خواص متفاوت تولید می گردد . با تغییر شرایط واکنش و همچنین انتخاب نحوه خشک کردن رزین تولید شده می توان در محصول نهایی تغییراتی بوجود آورد .
فرآیندهای مختلف تولید pvc باعث می شوند که محصول حاصله نیز بر شکل و اندازه دانه بندی ، قابلیت جذب روغن های نرم کننده ، ویژگی های نوری ، الکتریکی ، فیزیکی ، میکانیکی و نیز موارد کاربردی ، با یکدیگر متفاوت باشند. روشهای تولید پی وی سی عبارتند از:
* پلیمریزاسیون به روش سوسپانسیون Polymerization Suspensionکه ۸۰ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش امولسیون Emulsion Polymerizationکه ۱۰ تا ۱۵ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش توده ای Bulk Polymerizationکه ۱۰ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش محلول Solution Polymerizationکه ۱ تا ۲ درصد تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
* پلیمریزاسیون به روش رسوبی Precipitated Polymerizationکه درصد بسیار ناچیزی از تولید در دنیا به این روش صورت می پذیرد.
*پلیمریزاسیون به روش سوسپانسیون Polymerization Suspension
روش سوسپانسیون تهیه رزین پی وی سی PVC-S در این روش مونومر وینیل کلراید به صورت دانه های بسیار ریز ( حدود ۵۰ تا ۱۵۰ میکرون ) در آمده و تحت فشار در آب به صورت معلق بیرون می آید و پخش می گردد که این ذرات در آب نامحلولند .
جهت سهولت در پخش این ذرات و همچنین قیمت لوله پلیکا جلوگیری از چسبیدن آنها به یکدیگر ، از پایدار کننده هایی چون نشاسته و ژالتین استفاده می شود . عمل پلیمریزاسیون در فشار و درجه حرارت باال و پس ازاضافه نمودن افزودنی هایی محلول در مونومر ( فعال کننده ها ) در اتوکالو انجام می پذیرد .
پس از پیشرفت واکنش و تبدیل ۸۰ تا ۹۰ درصد مونومر به پلیمر ، مونومرهای عمل نکرده از اتوکالو خارج و رزین PVC حاصل بوسیله فیلتر و یا سانتریفیوژ جدا می شود. نوع کاتالیزور افزوده شده ، کنترل شرایط واکنش مانند درجه حرارت ، فشار و همچنین سرعت هم زدن مواد واکنش گر توسط همزن تاثیر بسیار زیادی در اندازه زنجیره ملکولی ، اندازه ذرات ، نوع ذرات و نحوه توزین ذرات را دارا می باشد .
با تغییر شرایط واکنش می توان PVC-S را به شکل ذرات کروی شکل با سطح متخلخل تولید نمود . این نوع PVC قادر به جذب مقادیر بسیار زیادی نرم کننده یا Plasticizerمی باشد بدون آنکه سیالیت آزاد دانه های آن از دست برود . از این نوع رزین برای مواقعی که که نیاز به استفاده از پودر برای تغذیه دستگاه اکسترودر می باشد استفاده می شود.
از آنجائیکه پایدار کننده های سوسپانسیون در آب محلول می باشند ، این مواد به لوله پلیکا راحتی از پلیمر تولید شده جدا گردیده و از خود هیچگونه اثری در کیفیت محصول نهایی باقی نمی گذارند . بدین شکل PVC-Sدارای خواص خوب مکانیکی و الکتریکی می از اشکالات مهم این نوع پلیمر ، حساسیت زیاد آن به حرارت ، نور و اکسیژن در مقایسه با نوع PVC-E می باشد.
ذرات سنگین و کروی شکل S-PVC پلیمر مناسبی برای ساخت محصوالت الکتریکی و یا مصنوعات شفاف با روش فرآیند های اکستروژنی و تزریقی می باشد . از محاسن این روش سهولت در انتقال گرمای ناشی از واکنش پلیمریزاسیون است که براحتی توسط محیط آبی انجام می گیرد.
*پلیمریزاسیون به روش امولسیون Emulsion Polymerization
روش امولسیون تهیه رزین پی وی سیpvc-E در این روش مونومر وینیل کلراید تحت فشار و درجه حرارت باال به مایع تبدیل شده و این مایع در آب به کمک مواد امولسیون کننده Emulsifier به شکل امولسیون می شود و با استفاده از کاتالیزورهای محلول در آب عمل پلیمریزاسیون انجام می پذیرد . چون واکنش در PH خاصی شروع به پیشروی نموده و به جلو می رود بایستی برای تثبیت PH آن از محلول های بافر استفاده نمود .
در این حالت وزن ملکولی محصول به دست آمده وابسته به درجه حرارت واکنش می باشد . درجه حرارت بالا تولید پلیمر با وزن ملکولی پایین کرده و بالعکس با کاهش درجه حرارت وزن ملکولی پلیمر نیز افزایش می یابد .
در روند تولید رزین PVC بوجود آمده توسط نمک هایی رسوب داده شده و بوسیله خشک کن و خشک کردن به روش اسپری در هوای گرم جدا می گردد. در دوحالت اخیر ، تمامی افزودنی ها به امولسیون در پلیمر باقی مانده و این مطلب ممکن است خواص مطلوب یا نامطلوبتری را برای پلیمر فراهم سازد .
برای مثال وجود امولسیفایر در محصول نهایی به هنگام شکل دادن محصول به روش اکستروژن باعث بهبود کار می گردد و بالعکس باعث افزایش میزان جذب آب شده که در محصول نهایی تولید اشکال می نماید .
اگر در این روش رزین PVC به روش رسوبی از محلول جدا گردد و سپس با آب شسته شود ، قسمت اعظم امولسیون کننده ها و سایز افزودنی ها از جمله کاتالیزور و غیره از آن جدا گردیده و میزان جذب آب آن کاهش می یابد.
وجود امولسیفایر در محصول نهایی ، همچنین لوله استخر باعث کاهش شفافیت محصول گردیده و از طرف دیگر میزان جذب نرم کننده را نیز کاهش می دهد که این امر در هنگام تولید شاخه ای از محصوالت PVC با نام Plastisols بسیار مهم و ضروری می باشد .
چون از جمله خواص رزین مورد استفاده از تولید این نوع محصوالت ، توانائی بسیار کم آن در جذب روغن نرم کننده است. در روش خشک کردن به وسیله اسپری در هوای گرم ، میزان سختی ذرات به دست آمده نیز دارای اهمیت فراوان است .
هرچه ذرات سخت تر باشد ، جذب روغن نرم کننده در آن بصورت تدریجی انجام پذیرفته و برای استفاده به منظور Plastisols مناسب تر می باشد . هرچه حرارت محیط اسپری بالاتر باشد ذرات سخت تر می شوند .
در این روش می توان با تغییر شرایط واکنش حتی ذرات رزین با سطح متخلخل نیز تولید نمود . در هرحال با توجه به وجود ناخالصی های بیشتر باقیمانده در PVC نوع E ، خواص مکانیکی و الکتریکی آن نسبت به نوع S پایین تر است.
وجود ماده امولسیونی در Pvc اصطکاک بین پلیمر و قسمت های فلزی ماشین آالت فرآیند را کاهش داده و باعث سهولت در امر تولید می گردد.
در مقابل وجود همین عامل باعث افت ویژگی های الکتریکی ، تمایل به گرفتن بار الکتریسیته و کدری رنگ محصول می گردد . شکل و بزرگی دانه های PVC در این روش تابعی از شرایط خشک کن ها ، ذرات جدا شده pvc از فاز آبی بوده که با تغییر تنظیمات خشک کن اندازه ذرات از ۲ تا ۶۰ میکرون قابل تغییر می باشد. از PVC- E نیز بیشتر جهت تولید چرم مصنوعی ، کاغذ دیواری ، دستکش استفاده می شود.
*پلیمریزاسیون به روش توده ای Bulk Polymerization
روش توده ای تهیه رزین پی وی سیpvc -M در این روش مونومر وینیل کلراید با کاتالیزور بسیار کمی مخلوط گردیده و تحت فشار به پلیمر PVC تبدیل می گردد . سپس PVC به دست آمده که در مونومر نامحلول است در کف تانک رسوب کرده و خارج می گردد .
کنترل شرایط در این روش بسیار مشکل بوده و امکان برهم خوردن شرایط فرآیند بعید به نظر نمی رسد . طی این روش می توان نوع خاصی از رزین PVC که دارای شاخص گرانروی Value-K حوالی عدد ۶۰ را به دست آرود .
این روش مشابهت زیادی با نوع PVC-S داشته و در برخی موارد خواص آن نسبت به نوع S برتری نیز دارد.
*پلیمریزاسیون به روش محلول Solution Polymerization
روش محلول تهیه رزین پی وی سی در این روش مونومر وینیل کلراید در یک حالل آلی حل شده که این حالل خود پلیمر تولید شده را نیز در خود حل می نماید . انتخاب نوع حالل در کیفیت محصول به دست آمده و اندازه ذرات آن تاثیر بسزایی دارد . محصول به دست آمده معموال“ در پوشش کاری ها کاربرد دارد
*پلیمریزاسیون به روش رسوبی Precipitated Polymerization
روش رسوبی تهیه رزین پی وی سی این روش مشابهت زیادی با روش محلول دارد با این تفاوت که پلیمر در حالل آلی حل نمی شود و در پایان واکنش ، رزین PVC در انتهای ظرف واکنش گر رسوب کرده و از رآکتور خارج می شود . در تمامی حالت ها پلیمر به دست آمده بی شکل بوده و کریستال خاصی در آن شکل نمی گیرد .
در حال حاضر این روش به دلیل هزینه های باالی آن اقتصادی و مقرون به صرفه نمی باشد. K-Value :مفهوم هر تولید کننده پی وی سی بسته به مصرف نهایی ، نوع خاصی از پلیمر را تولید می نماید که از نظر مورفولوژی و جرم مولکولی با هم متقاوت می باشند.
در صنعت ، Value-K یا عدد ویسکوزیته به عنوان نمایانگر وزن مولکولی پی وی سی به کار می رود. به منظور اندازه گیری این شاخص ، ویسکوزیته محلول PVC تعیین می گردد. هر چه میزان این شاخص باالتر باشد نشاندهنده وزن مولکولی باالتر پی وی سی است. محدوده Value-K معموال بین ۳۵ تا ۸۰ می باشد.
مصارف مختلف PVC برحسب: Value-K
Value-K بین ۵۵ تا ۶۰ مناسب جهت تزریق
Value-K بین ۶۶ تا ۶۸ مناسب جهت اکستروژن دیوارپوش ، پروفیل ، لوله و
Value-K بین ۶۵ تا ۷۱ مناسب جهت تولید قطعات منعطف ، روکش کابل و
خواص و مزایای لوله و اتصالات پلیکا
مقاومت در برابر خوردگی:
لوله های U-PVC (پلیکا) نارسانای جریان الکتریکی هستند و در برابر واکنش های الکتروشیمیایی ناشی از اسیدها، بازها و نمک ها که منجر به خوردگی در فلزات می شوند، مقاوم هستند. این ویژگی در سطح داخلی و خارجی لوله پی وی سی وجود دارد. در نتیجه، استفاده از لوله ی U-PVC در کاربردهایی که در آن خاک مهاجم وجود دارد، بسیار به صرفه است.
مقاومت شیمیایی بالا:
لوله پی وی سی – لوله پلیکا در برابر بسیاری از الکل ها، روغن ها و مواد نفتی غیرآروماتیک مقاوم است. این ماده همچنین در برابر اکثر خورنده ها نظیر اسیدهای غیرآلی، بازها و نمک ها مقاوم است.
برای کارهای معمول آبرسانی، لوله های U-PVC کاملاً در برابر مواد شیمیایی موجود در خاک و آب مقاوم هستند. مسئله ی مقاومت شیمیایی تنها هنگامی مطرح می شود که محیط های غیرعادی وجود داشته باشد و یا از لوله برای انتقال مواد شیمیایی استفاده شود.
مدول الاستیسیته‌ی بالا و انعطاف پذیری:
مقاومت لوله های U-PVC (پلیکا) در برابر شکست یکی از مزایای عملکردی مهم آنها محسوب می شود. لوله های U-PVC تحت بار قادرند بدون شکستگی تغییر شکل بدهند. مدول الاستیسیته U-PVC یکی از مزایای مهم آن برای کاربردهای فنی محسوب می شود، به خصوص در شرایطی که حرکت یا لرزش خاک محتمل باشد (زمین لرزه و…).
بالا بودن این کمیت باعث می شود تا پدیده دوپهنی در این لوله ها به حداقل برسد. همچنین با توجه به این که ضخامت لوله های فاضلابی بر اساس مقدار مدول الاستیسیته ی رزین مصرفی در ساخت لوله تعیین می گردد، بالا بودن مدول U-PVC باعث کاهش ضخامت لوله و افزایش سطح مقطع عبور جریان می شود.
استحکام کششی بلند مدت:
لوله های U-PVC (پلیکا) به گونه ای فرمول بندی می شوند تا استحکام کششی بلند مدت بالایی داشته باشند. حداقل استحکام مورد نیاز (MRS) (که در طراحی لوله های تحت فشار به کار می رود)، برای لوله های U-PVC در حدود دو برابر بیشتر از مقادیر متناظر دیگر لوله های پلاستیکی نظیر پلی اتیلن است.
به همین دلیل هم ضخامت لوله های U-PVC نسبت به سایر لوله و اتصالات سبز کمتر بوده و در نهایت لوله پی وی سی – لوله پلیکا وزن کمتری نیز دارد، که این مسئله مزیت مهمی محسوب می شود.
نسبت استحکام به وزن بالا، وزن سبک:
استحکام بالای U-PVC باعث حداقل شدن ضخامت و سبکی این لوله ها می گردد. لوله و اتصالات پلیکا مزیت سبکی چشمگیری دارند که جنبه ایمنی مهمی محسوب می شود. امکان حمل و نقل آسان، آسیب های کاری را حداقل نموده و نصب و حمل و نقل ارزان تر را تسهیل می کند.
یک فرد می تواند به راحتی دو لوله ی ۶ متری با اندازه ۱۱۰ را حمل کند، ولی تنها قادر است کمتر از ۱/۵ متر لوله ۱۱۰ آهنی را با همان نیرو حمل کند.
اتصالات آب بند:
یک مزیت مهم برای هر لوله، آب بندی اتصالات آن است. لوله های پلیکا با عمق دخول بالا و سیستم های اتصال اورینگی (Push-fit) توانسته است از طریق همین مزیت بسیاری از محصولات سنتی را کنار بزند.
مقاومت در برابر سایش/ خراش:
لوله و اتصالات پلیکا مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و خراش از خود نشان می دهند. ثابت شده است که لوله های پی وی سی دوام بسیار بالاتری نسبت به لوله های فلزی، سیمانی و سفالی در برابر انتقال مواد دوغابی دارند.
استحکام ضربه:
تحت شرایط نرمال، لوله های U-PVC مقاومت نسبتاً بالایی در برابر آسیب های ناشی از ضربه در مقایسه با لوله های سفالی، سیمانی و بیشتر مواد رایج در ساخت لوله دارند. با وجود کاهش مقاومت ضربه لوله های U-PVC در دماهای بسیار پایین، استحکام ضربه ی آن همچنان بالاتر از حد نیاز است.
مقدار زبری پایین:
زبری لوله عامل بسیار مهم و مؤثری در ایجاد افت فشار و کاهش دبی می باشد. لوله های U-PVC به دلیل داشتن سطوح داخلی بسیار صیقلی (ضریب زبری و اصطکاک پایین)، مقاومت بسیار پایینی در برابر جریان سیال از خود نشان می دهند.
علاوه بر این، در بسیاری از لوله ها باکتری ها در قسمت های زبر و دارای پستی و بلندی لوله تجمع می کنند (تشکیل biofilm) و به مرور راه جریان آب را می بندند، که این امر باعث افت فشار جریان شده و بر سلامت آب آشامیدنی نیز تأثیر منفی می گذارند.
زبری هیدرولیکی پایین لوله های U-PVC، با ممانعت از تشکیل بیوفیلم، علاوه بر کاهش افت فشار، مانع ته نشینی لجن در شبکه های فاضلابی شده و در شبکه های توزیع آب آشامیدنی نیز باعث کاهش احتمال آلودگی می شود. بنابراین هزینه های نگهداری این لوله ها پایین بوده و طراحی اولیه ی خط لوله نیز بهینه تر صورت می گیرد.
کیفیت آب:
استفاده از فرمولاسیون مناسب جهت تولید لوله و اتصالت p.p موجب می شود تا مطابق استانداردهای NSF 61-62 بتوان از این لوله ها جهت انتقال آب آشامیدنی استفاده نمود و اطمینان حاصل کرد که مقادیر سرب، قلع و سایر عناصر سمی نظیر جیوه، کرم، کادمیم و باریم زیر حدود مجاز استاندارد می باشند.
مقاومت در برابر شعله:
لوله و اتصالات پلیکا به سختی آتش می گیرد و در غیاب منبع خارجی شعله به سوختن ادامه نمی دهد. دمای شعله ور شدن خود به خودی آن ۴۵۴ درجه سانتیگراد است، که بسیار بالاتر از اکثر مواد ساختمانی است. در اثر سوختن PVC، گاز HCl آزاد می شود که این گاز از دسترسی اکسیژن به منطقه ی مشتعل شده جلوگیری می کند. به همین دلیل است که PVC را ماده ای خودخاموش شونده می نامند.
