پلاستیک PVB چیست؟

رزین پلی وینیل بوتیرال (PVB) یک رزین مبتنی بر حلال است که توسط واکنش استال پلی وینیل الکل (PVA) و بوتیرآلدئید تحت اثر یک کاتالیزور سنتز می شود.

از آنجایی که رزین PVB حاوی بخش زیادی از گروه های هیدروکسیل است، می تواند با برخی از رزین های ترموست پلی شود تا مقاومت شیمیایی و سختی لایه پوشش را بهبود بخشد.


به دلیل این ویژگی‌های عالی، رزین‌های PVB به طور گسترده در فیلم‌های بین‌لایه‌ای برای چسب شیشه‌های ایمنی در خودروها و ساختمان‌ها، آغازگرهای ضد زنگ، لاک‌های پخت، لاک‌های چوب، جوهرهای چاپ، چسب‌های سرامیک‌های الکترونیکی و بردهای مدار چاپی، چسب‌های بین فلز و فلز استفاده می‌شوند. ، فلز و پلاستیک، اصلاح کننده ها برای چسب های ذوب داغ و عایق رطوبتی برای منسوجات. کاربردهای جدید در صنایع مختلف به طور مداوم در حال توسعه و بکارگیری است.

خواص کلی PVB به شرح زیر است.

ظاهر رزین پلی وینیل بوتیرال (PVB) ذرات متخلخل یا پودر کروی سفید است و وزن مخصوص آن 1:1 است. با این حال، چگالی پر شدن تنها 0.20 ~ 0.35g/ml است.

خواص حرارتی

دمای انتقال شیشه (Tg) رزین پلی وینیل بوتیرال (PVB) از 50 درجه سانتیگراد برای نوترکیب کم تا 90 درجه سانتیگراد برای نوترکیب بالا متغیر است. این دمای انتقال شیشه را نیز می توان با افزودن مقدار مناسب نرم کننده به زیر 10 درجه سانتی گراد تنظیم کرد.

ویژگی های مکانیکی

لایه پوششی رزین پلی وینیل بوتیرال (PVB) دارای مقاومت خوبی در برابر آب، مقاومت و مقاومت در برابر روغن است (مقاوم در برابر روغن های آلیفاتیک، معدنی، حیوانی و گیاهی، اما نه در برابر روغن کنجد رنده شده). PVB به دلیل داشتن گروه های هیدروکسیل بالا و پراکندگی خوب رنگدانه ها به طور گسترده در جوهرها و پوشش های چاپ استفاده می شود.

علاوه بر این، ساختار شیمیایی آن دارای هر دو گروه استال و استات آبگریز و گروه های هیدروکسیل آبدوست است، بنابراین PVB چسبندگی خوبی به شیشه، فلز، پلاستیک، چرم و چوب دارد.

واکنش شیمیایی

هر ماده شیمیایی که بتواند با الکل های ثانویه واکنش دهد با PVB نیز واکنش نشان می دهد. بنابراین، در بسیاری از کاربردها، PVB اغلب با رزین های ترموست ترکیب می شود تا گروه های هیدروکسیل PVB را برای رسیدن به مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر حلال و مقاومت در برابر آب، پل کند.

البته بسته به نوع رزین ترموست و نسبت اختلاط با PVB می توان خواص مختلفی (مانند سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر ضربه و ...) فیلم پوشش را فرموله کرد.

ویژگی های ایمنی

PVB خالص غیر سمی و بی ضرر برای بدن انسان است و می توان از آن به عنوان حلال با اتیل استات یا الکل استفاده کرد، بنابراین PVB به طور گسترده ای به عنوان جوهر چاپ برای ظروف مواد غذایی و بسته بندی های پلاستیکی در اروپا و آمریکا استفاده می شود.

ویژگی های ایمنی ذخیره سازی

PVB را می توان به مدت دو سال بدون تأثیر بر کیفیت آن تا زمانی که در تماس مستقیم با آب قرار نگیرد نگهداری کرد. PVB باید در جای خشک و خنک و دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شود.

انحلال پذیری

PVB در الکل ها، کتون ها، استرها و سایر حلال ها محلول است. حلالیت حلال های مختلف بسته به ترکیب گروه های عاملی PVB متفاوت است. به طور کلی، الکل ها محلول هستند، اما متانول در گروه های با استال بالا نامحلول تر است. هرچه گروه استال بالاتر باشد، محلول آن در حلال های کتون و استر بیشتر است.

PVB در حلال های الکل اتر (Cellosolve) محلول است. PVB فقط تا حدی در حلال های معطر مانند زایلن و تولوئن محلول است. PVB در حلال های هیدروکربنی نامحلول است.

ویژگی های ویسکوزیته محلول های PVB

به طور کلی، اگر از الکل ها به عنوان حلال استفاده شود، هر چه وزن مولکولی الکل بیشتر باشد، ویسکوزیته محلول PVB بیشتر می شود.

حلال های معطر مانند زایلن و تولوئن و حلال های هیدروکربنی را می توان به عنوان رقیق کننده برای کاهش ویسکوزیته محلول های PVB استفاده کرد. تأثیر ترکیب شیمیایی PVB بر ویسکوزیته به صورت زیر خلاصه می شود: هر چه درجه پلیمریزاسیون بیشتر باشد، ویسکوزیته محلول با حلال یکسان و محتوای یکسان هر گروه بیشتر می شود. هر چه گروه استال یا گروه استات بالاتر باشد، ویسکوزیته محلول با همان حلال و درجه پلیمریزاسیون یکسان کمتر می شود.

روش انحلال PVB

هنگامی که از حلال های مخلوط استفاده می شود، روش انحلال به این صورت است که حلال های معطر (مانند زایلن، تولوئن و غیره) یا حلال های استری (مانند n-بوتیل استات، اتیل استات و غیره) را به آرامی با هم زدن داخل PVB قرار داده و سپس حلال های الکلی را اضافه کنید. (به عنوان مثال n-بوتانول، اتانول، و غیره) پس از PVB پراکنده و متورم می شود.

در این مورد، زمان انحلال را می توان با افزایش دما کوتاه کرد. با استفاده از این روش انحلال، می توان از PVB توده مانند اجتناب کرد (زیرا زمان انحلال پس از تشکیل PVB توده مانند چندین برابر بیشتر خواهد شد) و بنابراین سرعت انحلال را می توان تسریع کرد. نسبت حلال معطر و الکل عمومی 60/40 تا 40/60 (نسبت وزن) را می توان با محلول PVB با ویسکوزیته پایین مخلوط کرد.

ترکیب حلال حاوی 2 تا 3 درصد وزنی آب است که می تواند پیوند هیدروژنی حلال الکل را بهبود بخشد و به حلالیت PVB کمک کند.

ویژگی های پردازش

اگرچه رزین PVB یک ترموپلاستیک است، اما قبل از افزودن نرم کننده تقریباً هیچ فرآیندی ندارد، اما پس از افزودن نرم کننده، پردازش آن بسیار آسان است.

برای کاربردهای عمومی پوشش و چسب، نرم‌کننده‌ها اضافه می‌شوند تا خواص رزین را تغییر دهند تا نیازهای کاربرد را برآورده کنند، مانند نرمی فیلم، کاهش نقطه Tg رزین، کاهش دمای آب‌بندی حرارتی و حفظ نرمی دمای پایین.

سازگاری

PVB با انواع رزین ها مانند رزین های فنولیک، رزین های اپوکسی، رزین های آلکیدی و رزین های ملامینه سازگار است.

PVB و رزین های آلکیدی تا حدی سازگار هستند. PVB نوع عمومی و رزین اپوکسی با وزن مولکولی کم می توانند سازگار باشند، در حالی که رزین اپوکسی با وزن مولکولی بالا باید PVB درجه استال بالا را برای سازگاری متقابل انتخاب کند.