Abstract
Organic based stabilizers have been considered as a new technology providing environmentally friendly heat stabilizer for PVC pipe production to substitute conventional lead stabilizer as well as calcium zinc stabilizer. In this research, PVC samples stabilized with 5 types of heat stabilizers i.e. 1) commercial lead stabilizer, 2) commercial calcium zinc stabilizer, 3) commercial organic based stabilizer (OBS), 4) 1,3-dimetyl-6-aminouracil (DAU) and 5) eugenol, were investigated. From dynamic mechanical analysis, storage modulus at room temperature of PVC stabilized with DAU was found to provide the highest value among those stabilizers. Glass transition temperature of the PVC stabilized with all types of heat stabilizers was determined to be approximately 99°C except the value of about 89°C in eugenol stabilized PVC. Furthermore, PVC stabilized with commercial lead, calcium zinc stabilizer and commercial OBS could be reprocessed up to at least 5 cycles. Whereas, PVC stabilized with DAU was found to be able to withstand the processing cycle up to 4 cycles. Additionally, PVC stabilized with DAU showed the most outstanding short term thermal stability and can maintain its original color for at least up to 4 processing cycles. Finally, repeated processing of PVC stabilized with each type of heat stabilizers showed negligible effect on mechanical properties for at least up to 3 processing cycles. From the above results, it is evident that DAU showed high potential use as a safe and effective organic based heat stabilizer for PVC to substitute traditional lead or calcium zinc compounds
چکیده
استابلایزرهای آلی فناوری جدیدی هستد که با فراهم آوردن شرایط حرارتی سازگار با محیط زیست در لوله های PVC استفاده شده و جایگزینی مناسب برای استابلایزرهای سربی همچون کلسیم زینک هستند. در این تحقیق، نمونه های PVC با 5 نوع استابلایزر حرارتی تثبیت شدند که عباتند از: استابلایزر سربی تجاری، 2) استابلایزر کلسیم زینک تجاری، 3) استابلایزر آلی تجاری (OBS)، 4) 1و3-دی متیل-6-آمینو اوراسیل (DAU) و 5) اوژنول. پس از آنالیز مکانیکی، مشخص شد که مدول ذخیره PVC های تثبیت شده با DAU در دمای اتاق، دارای بالاترین مقدار در میان سایر استابلایزرها است. دمای انتقال شیشه در PVC های تثبیت شده با اوژونول 890C و برای سایر استابلایزرهای حرارتی در حدود 990C بود. علاوه بر این، PVC های تثبیت شده با استابلایزرهای سربی، کلسیم زینک و OBS را می توان حداقل تا 5 چرخه بازفراوری کرد. در حالیکه مشخص شد که PV های تثبیت شده با DAU بیشترین میزان پایداری حرارتی کوتاه مدت را نشان داده و رنگ اصلی آن می تواند حداقل بیش از 4 چرخه بازفرآوری ثابت باقی بماند. در نهایت، پردازش های تکرار شده از PVC های تثبیت شده با هر کدام از استابلایزرها، اثر ناچیزی بر روی خواص مکانیکی برای دست کم 3 چرخه بازفرآوری نشان دادند. با توجه به نتایج فوق واضح است که DAU پتانسیل بالقوه ای برای جایگزینی ترکیبات معمولی همچون سرب و کلسیم زینک به عنوان استابلایزرهای حرارتی آلی و ایمن در PVC هستند.
1-مقدمه
پلی (وینیل کلراید) (PVC) یک کالای پلاستیکی شناخته شده است که پس از پلی اتیلن و پلی پرو پیلن در رده سوم ببیشترین میزان تولید در جهان قرار دارد [1]. تولید جهانی PVC به طور تقریبی در حدود 40 میلیون تن در سال 2012 تخمین زده شده است. این ماده یک پلیمر مقرون به صرفه است که طیف گسترده‌ای از خواص (انعطاف‌پذیری و سختی) را دارد. در تایلند، یکی از کاربردهای اصلی PVC، لوله های آب است که عموما از ترکیبات سربی به عنوان استابلایزر حرارتی در آنها استفاده می شود...