Film
Bottle
IC Tube
Soft
Profile
 
facebook
พอลิไวนิลคลอไรด์(Polyvinylchoride, PVC)

พอลิไวนิลคลอไรด์ เตรียมได้จากมอนอเมอร์ไวนิลคลอไรด์ โดยปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบรวมตัว ดังสมการ


มีการใช้เทคนิคพอลิเมอร์ไรเซชัน ทั้งแบบบัลก์ แบบอิมันชัน และแบบแขวนลอย ในการเตรียม PVC แต่ส่วนใหญ่ จะใช้เทคนิคแบบแขวนลอย สำหรับกระบวนการผลิต PVC แบบบัลก์ แสดงดังรูป 2.11 ซึ่งมีการส่ง ไวนิลคลอไรด์มอนอเมอร์ พร้อมตัวเริ่มปฏิกิริยา AIBN (azobisisobutyronitrile) 0.016% เข้าสู่ปฏิกิริยา พรีพอลิเมอร์ไรเซอร์ ที่อุณหภูมิ 62 °C ความดัน 10 บรรยากาศ จะเกิดการเปลี่ยนแปลง เป็นพอลิเมอร์ประมาณ 10 %  จากนั้นสารจะถูกส่ง ไปยังปฏิกรณ์ autoclave ใช้เวลวาประมาณ 10-12 ชั่วโมง ในการเกิดปฏิกิริยา ต่อจนได้การเปลี่ยนแปลง เป็นพอลิเมอร์ประมาณ 75 %

รูป2.11 พอลิเมอร์ไรเซชันแบบบัลก์ ของไวนิลคลอไรด์

สำหรับพอลิเมอร์ไรเซชันแบบแขวนลอย (suspernsion) ที่เป็นที่นิยม ใช้กันนั้น ไวนิลคลอไรด์มอนอเมอร์ และน้ำ จะถูกส่งเข้าไป ในปฏิกรณ์ ที่รักษาไว้ที่ความดัน ประมาณ 15 บรรยากาศ มอนอเมอร์จะเป็น หยดเล็กๆ ในน้ำ มีขนาด 30 -130 µm มีการกวนและใช้คอลลอยด์ ป้องกันหยด มอนอเมอร ์มารวมกัน ตัวอย่างของคอลลอยด์ป้องกัน (protective colloids) คือ พอลิไวนิลแอลกอฮอล์, อนุพันธ์เซลลูโลส เช่น เมทิลเซลลูโลส, โซเดียมคาร์บอกซีเอทิลเซลลูโลส ฯลฯ อัตราส่วนน้ำต่อมอนอเมอร์อาจเป็น 1.5 ถึง 1.75 ในการพอลิเมอร์ไรซ์จะเกิด HCl ขึ้นบางส่วน จึงต้องเติม เกลืออนินทีรย ์ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ ควบคุม pH

ปฏิกรณ์สำหรับพอลิเมอร์ไรเซชันแบบแขวนลอย หรือ แบบอิมัลชัน ของไวนิลคลอไรด์ แสดงดังรูป 2.12
ตาราง 2.1 แสดงตัวอย่างองค์ประกอบ ในการทำพอลิเมอร์ไรเซชัน ของไวนิลคลอไรด์

รูป 2.12 ปฏิกรณ์สำหรับพอลิเมอร์ไรเซชัน แบบแขวนลอย หรือ แบบอิมัลชันของไวนิลคลอไรด์

ตาราง 2.1 องค์ประกอบ สำหรับพอลิเมอร์ไรเซชัน แบบแขวนลอยของไวนิลคลอไรด์ สำหรับปฏิกรณ์ขนาด 10ม3

น้ำหนัก(กก.)
น้ำ 5000
ไวนิลคลอไรด์ 3500
ตัวเริ่มปฏิกิริยา 1.5
คอลลอยด์ป้องกัน 3.5
บัฟเฟอร์

0.7

พอลิเมอร์ไรเซชันที่ 60 C เป็นเวลา 6 ชั่วโมง

ปฏิกรณ์ถูกความร้อน ไปถึงอุณหภูม ิสำหรับพอลิเมอร์ไรเซชัน โดยใช้ไอน้ำ ที่เข้าสู่ ช่องรอบปฏิกรณ์ (autoclave jacket) เมื่อได้อุณหภูมิแล้ว พอลิเมอร์ไรเซชัน จะเริ่มเกิดขึ้น และความร้อน ถูกปล่อยออกมา (ค่าความร้อน ในการพอลิเมอร์ไรซ์ ของไวนิลคลอไรด์เป็น PVC เท่ากับ -1540 kJ/kg) ความร้อนนี้ ถูกกำจัดออก โดยใช้น้ำเย็น เข้าสู่ช่องรอบปฏิกรณ ์พอลิไวนิลคลอไรด ์มีโครงสร้าง เป็นแบบอะแทกติก เป็นพลาสติกที่แข็ง เปราะ เสื่อมสภาพ ได้ง่ายที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C หรือเมื่อโดนแสงแดด นานๆทำให้สีเข้มขึ้น ดังปฏิกิริยา


เนื่องจากพลาสติกพีวีซีแข็ง เปราะ จึงมีการเติมพลาสติไซเซอร์ (plasticizer) ลงไปผสมกับพีวีซี เพื่อให้ได้พีวีซี ที่อ่อน ดัดงอ ได้ง่าย ไม่เปราะ ทำให้สามารถ นำไปใช้ประโยชน์ต่างๆได้มากขึ้น พลาสติไซเซอร์ ที่ใช้กันมาก สำหรับพีวีซี คือ ไดออกทิลทาเลต(dioctyl phthalate, DOP) ซึ่งมีสูตรเคมีเป็น


พีวีซีแข็งจะมี  DOP ไม่เกิน 25 % และถ้าเป็นพีวีซีอ่อนจะมี DOP มากกว่า 25 % พีวีซีใช้ประโยชน์ ในการทำท่อพลาสติก สายยาง ไวนิลปูพื้น พรมน้ำมัน เบาะรถยนต์ เสื้อกันฝน รองเท้าแตะ กระเป๋าถือ กระเป๋าเดินทาง ฉนวนหุ้มสายไฟ เป็นต้น

อ้างอิง
นิทัศน์ จิระอรุณ. วัสดุพอลิเมอร์  ชุดที่1. เชียงใหม่ : ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
 
© Vinyltec Industry Co., Ltd. All Rights Reserved. Design by b+j
609 Moo 6, Soi Praeksa, Praeksa Rd., Muang district, Samut Prakan 10280 Tel. 0-2703-6708-9, 0-23826717-8 Fax 0-2703-6338 E-mail : sales@vic.co.th