مسحوق الكالسيوم (كربونات الكالسيوم) هو مادة مضافة مهمة في منتجات البولي فينيل كلوريد، ونقاوته تؤثر بشكل كبير على أدائها. فيما يلي تحليل مفصل للتأثيرات المحددة لنقاء مسحوق الكالسيوم على أداء منتجات بي في سي.
1. التأثير على الخواص الميكانيكية
قوة
1) مسحوق الكالسيوم عالي النقاء مفيد جدًا لتحسين قوة منتجات PVC. عندما تكون نقاء مسحوق الكالسيوم أعلى، يمكن توزيع مكونه الرئيسي بشكل أكثر توازناً في راتنج PVC. يمكن لمسحوق كربونات الكالسيوم بنقاء يزيد عن 95% أن يتحد بشكل وثيق مع راتنج PVC في إنتاج أنابيب PVC. عندما يتعرض الأنبوب لقوى خارجية، مثل التمدد أو الانحناء، تعمل جزيئات مسحوق الكالسيوم مثل "الهياكل العظمية" الصغيرة التي تتقاسم الحمل الخارجي بشكل فعال، وبالتالي تحسين قوة الشد والانحناء للأنبوب. تظهر البيانات التجريبية أن قوة الشد لمنتجات PVC المملوءة بمسحوق الكالسيوم عالي النقاء يمكن أن تزيد بنحو 10% إلى 20%.
2) يحتوي مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء على العديد من الشوائب التي يمكن أن تتداخل مع تركيبة مسحوق الكالسيوم وراتنج البولي فينيل كلوريد. على سبيل المثال، مسحوق الكالسيوم الذي يحتوي على نسبة أعلى من الطين سيخلق بنية داخلية غير متساوية في منتجات البولي فينيل كلوريد. عند تعرضه لقوى خارجية، يميل الضغط إلى التركيز حول هذه الشوائب. يمكن أن يؤدي هذا بسهولة إلى حدوث تشققات وانخفاض في قوة المنتج.
صلابة
1) يمكن لمسحوق الكالسيوم عالي النقاء أن يزيد بشكل فعال من صلابة منتجات PVC. عند استخدام مسحوق الكالسيوم كحشو، كلما زادت نقاوته، زاد تعزيز الصلابة عند إضافته إلى PVC. على سبيل المثال، بعد إضافة مسحوق الكالسيوم عالي النقاء، تزداد صلابة سطح الأرضية بشكل كبير. مما يجعلها أكثر مقاومة للتآكل وقادرة على تحمل ضغط أكبر دون تشوه. وذلك لأن مسحوق الكالسيوم عالي النقاء يمكن أن يشكل بنية حشو أكثر كثافة في مصفوفة PVC، مما يحد من حركة سلاسل جزيئات PVC وبالتالي زيادة الصلابة.
2) قد يؤثر مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء سلبًا على تأثير الملء بسبب وجود الشوائب. يمكن لبعض الشوائب أن تضعف التفاعل بين مسحوق الكالسيوم وPVC، مما يؤدي إلى تحسن ضئيل في صلابة منتجاتPVC المملوءة.
كثافة
1) يتمتع مسحوق الكالسيوم عالي النقاء بكثافة أعلى. ومع زيادة محتوى مسحوق الكالسيوم، تزداد كثافة منتجات PVC وفقًا لذلك. مع زيادة الكثافة، يمكن لمسحوق الكالسيوم عالي النقاء ملء ركيزة PVC بشكل أكثر توازناً، مما يقلل من الفراغات والعيوب، وبالتالي تحسين الأداء العام للمنتج.
2) قد تؤدي الشوائب الموجودة في مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء إلى حدوث بنية داخلية غير متساوية في المنتج، مما يؤثر بالتالي على كثافته وخصائصه الفيزيائية.
2. تأثير أداء المعالجة
من حيث السيولة
1) حجم الجسيمات وشكل مسحوق الكالسيوم عالي النقاء موحدان نسبيًا، مما يعزز سيولة المادة أثناء معالجة PVC (مثل البثق، وقولبة الحقن، وما إلى ذلك). على سبيل المثال، في بثق مقاطع PVC، يسمح مسحوق الكالسيوم عالي النقاء للمادة بالتدفق بسلاسة عبر البثق، مما يجعل من السهل البثق عبر القالب، مما يؤدي إلى سطح أكثر سلاسة للملف المبثوق. وذلك لأن جزيئات مسحوق الكالسيوم الموحدة لا تعيق تدفق المادة ويمكن أن تشكل خصائص ريولوجية مواتية مع راتنج PVC.
2) قد يحتوي مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء على شوائب معدنية، مثل الحديد والمغنيسيوم. يمكن أن تحفز هذه الشوائب المعدنية تفاعلات تحلل البولي فينيل كلوريد أثناء المعالجة. في درجات الحرارة المرتفعة، يخضع البولي فينيل كلوريد لتفاعل إزالة الكلوريد الهيدروجيني، ويمكن أن تؤدي الشوائب المعدنية إلى تسريع هذه العملية، مما يؤدي إلى تغير اللون وهشاشة منتجات البولي فينيل كلوريد. على سبيل المثال، يمكن لمسحوق الكالسيوم المحتوي على شوائب حديدية أن يتسبب في اصفرار البولي فينيل كلوريد بسرعة أكبر أثناء المعالجة وتقليل خصائصه الميكانيكية.
من حيث الاستقرار الحراري
1) يتمتع مسحوق الكالسيوم عالي النقاء بثبات كيميائي جيد، مما يفيد الاستقرار الحراري لمنتجات PVC. أثناء معالجة PVC، تكون درجات الحرارة مرتفعة، ولا يتحلل مسحوق الكالسيوم عالي النقاء أو يطلق مواد تحفز تحلل PVC. على سبيل المثال، أثناء عملية خلط PVC، تتراوح درجات الحرارة عادةً بين 160-190 درجة مئوية، ولا يتفاعل مسحوق الكالسيوم عالي النقاء بشكل سلبي مع PVC، مما يضمن معالجة سلسة.
2) قد يحتوي مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء على شوائب معدنية، مثل الحديد والمغنيسيوم. يمكن أن تحفز هذه الشوائب المعدنية تفاعلات تحلل البولي فينيل كلوريد أثناء المعالجة. في درجات الحرارة المرتفعة، يخضع البولي فينيل كلوريد لتفاعل إزالة الكلوريد الهيدروجيني، ويمكن أن تؤدي الشوائب المعدنية إلى تسريع هذه العملية، مما يؤدي إلى تغير اللون وهشاشة منتجات البولي فينيل كلوريد. على سبيل المثال، يمكن لمسحوق الكالسيوم المحتوي على شوائب حديدية أن يتسبب في اصفرار البولي فينيل كلوريد بسرعة أكبر أثناء المعالجة وتقليل خصائصه الميكانيكية.
3. تأثير الاستقرار الكيميائي
مقاومة التآكل
1) يمكن لمسحوق الكالسيوم عالي النقاء أن يعزز الاستقرار الكيميائي لمنتجات البولي فينيل كلوريد. على سبيل المثال، في مواد البناء الخارجية المصنوعة من البولي فينيل كلوريد (مثل إطارات الأبواب والنوافذ المصنوعة من البولي فينيل كلوريد)، يمكن للمنتجات المملوءة بمسحوق الكالسيوم عالي النقاء أن تقاوم بشكل أفضل التآكل الناتج عن الأمطار الحمضية والأبخرة الكيميائية وغيرها من العوامل المسببة للتآكل. وذلك لأن مسحوق الكالسيوم عالي النقاء لا يدخل شوائب أخرى تتفاعل بسهولة مع الوسائط المسببة للتآكل. خصائصه الكيميائية مستقرة، ويمكنه تكوين طبقة واقية مستقرة نسبيًا مع البولي فينيل كلوريد. وبالتالي تمديد خدمة عمر المنتج.
2) قد تتفاعل الشوائب الموجودة في مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء مع المواد الكيميائية الخارجية. على سبيل المثال، إذا كان مسحوق الكالسيوم يحتوي على شوائب قابلة للأكسدة بسهولة، فقد تتأكسد هذه الشوائب عند تعرضها للهواء. وسوف يؤدي ذلك إلى حدوث تفاعلات كيميائية يمكن أن تؤدي إلى التآكل وتغير اللون على سطح منتجات البولي فينيل كلوريد.
4. التأثير على المظهر والملمس
اللمعان واللون
1) يساعد مسحوق الكالسيوم عالي النقاء في الحفاظ على لمعان وتوحيد لون منتجات PVC، مما يعزز جاذبيتها الجمالية.
2) يمكن أن تسبب الشوائب الموجودة في مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء ظهور بقع واختلافات في اللون على سطح المنتجات، مما يؤثر سلبًا على جودة مظهرها.
ملمس السطح
1) يساهم مسحوق الكالسيوم عالي النقاء في الحصول على ملمس سطح أكثر دقة وتوحيدًا في منتجات PVC.
2) قد يؤدي مسحوق الكالسيوم منخفض النقاء إلى ظهور سطح خشن وغير مستوٍ، مما يقلل من راحة اللمس.
باختصار، تؤثر نقاء مسحوق الكالسيوم بشكل كبير على العديد من الجوانب. بما في ذلك الخصائص الفيزيائية وخصائص المعالجة والاستقرار الكيميائي والمظهر والملمس لمنتجات PVC. لذلك، يجب التحكم بدقة في نقاء مسحوق الكالسيوم أثناء عملية الإنتاج. وذلك لضمان جودة وأداء المنتجات.
