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
پایدار کننده های آلی فناوری جدیدی هستند که به عنوان پایدار کننده های حرارتی سازگار با محیط زیست و جایگزینی مناسب برای پایدار کننده های سربی و کلسیم زینک در زمینه لوله‌های PVC وارد شده اند. در این تحقیق، نمونه‌های PVC با 5 نوع پایدار کننده حرارتی تثبیت شدند که عباتند از: استابلایزر تجاری سرب ، 2) استابلایزر تجاری کلسیم زینک ، 3) استابلایزر تجاری آلی (OBS)، 4) 1و3-دی متیل-6-آمینو اوراسیل (DAU) و 5) اوژنول. پس از آنالیز مکانیکی انوع استابلایزرها در دمای اتاق، مشخص شد نمونه هایی که در آن ها DAU استفاده شده است دارای بالاترین مقدار مدول ذخیره هستند. همچنین دمای انتقال شیشه ای PVC های تثبیت شده با اوژونول 890C و برای سایر پایدار کننده های حرارتی در حدود 990C گزارش شد. علاوه بر این، PVCهایی که با پایدار کننده های سربی، کلسیم زینک و OBS تثبیت شده اند را می‌توان حداقل تا 5 چرخه بازفراوری (استفاده مجدد) کرد. در حالیکه مشخص شد که نمونه های تحت تاثیر DAU تا 4چرخه می توانند استفاده شوند رنگ آن ها حدااقل تا 4 چرخه می تواند ثابت باقی بماند همچنین این نمونه ها دارای بیشترین میزان پایداری حرارتی کوتاه مدت نیز بودند. در نهایت، با تکرار فرایند تثبیت نمونه های PVC مشخص شد که برای حداقل 3دوره استفاده و بازفراوری نمونه ها، انواع مختلف استابلایزرها، تاثیر چندانی روی خواص مکانیکی از خود نشان نمی دهند. اما طبق نتایج آزمایش ها DAU دارای پتانسیل بالقوه‌ای برای جایگزینی ترکیبات همچون سرب و کلسیم زینک به عنوان پایدار کننده های حرارتی آلی و ایمن در PVC است.
1-مقدمه
پلی (وینیل کلراید) (PVC) پلاستیکی شناخته شده است که پس از پلی اتیلن و پلی پرو پیلن در رده‌ی 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، لوله‌های آب است که عموما از ترکیبات سربی به عنوان استابلایزر حرارتی در آنها استفاده می‌شود....