یکی از فاکتورهای مهم در خواص پلیمرها نقطۀ نرم شدگی است و به محدودۀ دمایی که در بالاتر از آن پلیمر نرم می‌شود، اطلاق می گردد. نقطۀ نرمی پلیمرها با دو فاکتور دمای نرم شدگی ویکت (Vicat softening point) و دمای تغییر شکل گرمایی(Heat distortion temperature)  گزارش می شود. برای نشان دادن این خاصیت حرارتی در PVC، عمدتا از تست دمای نرم شدگیVicat  استفاده می کنیم. در مقاله قبل تاثیر پرکننده ها بر نرم شدگی مورد بررسی قرار گرفت، این مقاله به ادامه بررسی عوامل تاثیرگذار می پردازد.

1- تاثیر واکس ها

واکس ها یکی از روان کننده های رایج در صنعت PVC هستند. در شکل 1 تاثیر انواع واکس های شرکت Clarient بر دمای نقطۀ نرم شدگی PVC مشاهده می شود:

شکل 1: تاثیر واکس های مختلف بر نقطه نرم شدگی PVC

واکس ها عمدتا باعث کاهش دمای نقطه نرم شدگی PVC می شوند. این اثر، متناسب با طول زنجیر واکس و گروه های عاملی واکس ها متفاوت است.

2- افزودن جزء پلیمری با دمای نقطۀ نرم شدگی بالاتر به PVC: رویکردی موثرتر در افزایش دمای نرم شدگی محصولات پی وی سی، آلیاژ سازی آن با پلیمرهایی با دمای نقطۀ نرم شدگی بالاتر است. این پلیمرها باید از نقطه نظر قطبیت (پارامتر حلالیت) با PVC مشابهت داشته باشند تا در فرآیند آلیاژ سازی، اختلاط خوبی  حاصل شود. اختلاط مناسب در دستیابی به خواص مکانیکی و حرارتی بهتر نقش موثری دارد. این فاکتور باعث می شود تا در انتخاب پلیمرها به منظور آلیاژ سازی، طیف محدودی از پلیمرها قابل برگزیدن باشند که در ادامه به تعدادی از آنها اشاره می شود.

2-1- پلی الفا متیل استایرن کو­­اکریلو نیتریل: این پلیمر به عنوان بهبود دهنده ضربه به پی وی سی اضافه می شود، ضمن سازگاری مناسب با PVC  می تواند خصوصیاتی همچون دمای انتقال شیشه ای بالاتر و مقاومت ضربه ای بیشتر را بهPVC  بخشد. از طرف دیگر، مشکل این مخلوط آن است که اشکالات ناخواسته ای در فرآیند خوراک دهی، انبارداری و همچنین قیمت تمام شده بالا ایجاد می کند.

2-2-ABS  دما بالا (High heat ABS): این پلیمر ترکیبی از استایرن، آکریلو نیتریل و رابر بوتادین بوده و در واقع کوپلیمری با خواص متناسبی از مقاومت ضربه، سختی، و قابلیت فرآیند پذیری است. کوپلیمر ABS بر خلاف کربنات کلسیم، در اختلاط با PVC می تواند خواص حرارتی آن را بدون تاثیر بر مقاومت ضربه ای افزایش می­دهد. از سوی دیگر، ترکیب بوتادین موجود در ABS در برابر گرما و نور UV ناپایدار است و به تدریج الاستیسیتۀ خود را از دست داده و در طول زمان، به مرور زرد می شود.

در صورت اختلاط مناسب PVC با ABS ترکیبی حاصل می شود که هم زمان با بهبود نقطۀ نرم شدگی، مقاومت ضربه ای و چقرمگی را در مقایسه با PVC به طور قابل توجهی افزایش می دهد. این کامپاند، گزینۀ مناسبی برای ماتریس کامپوزیت های فیبرهای طبیعی با استحکام فوق العاده است. با این وجود، اضافه کردن ABS به PVC باعث کاهش مقاومت در برابرنور UV، پلیمرPVC  می‌شود. هنگامی که  این مخلوط پلیمری برای مدت زیادی خارج از منزل یا زیر نور افتاب به کار برده شود، زردی سطح یا زوال خواص اتفاق می­افتد.

2-3- اصلاح کننده های اکریلیکی: بهبود دهنده های ضربۀ اکریلیکی، کوپلیمرهایی با ساختار هسته و پوسته هستندکه به منظور افزایش استحکام ضربۀ PVC های سخت UPVC به فرمولاسیون اضافه می شوند. این ترکیبات پلیمری با وجود آن که مقاومت خوبی در برابر  UVدارند، اما نقطۀ نرم شدگی UPVC را اندکی کاهش می دهند.

تاثیر برخی از نمونه های تجاری بهبود دهنده های ضربۀ اکریلیکی بر نقطۀ نرم شدگی PVC در جدول 2 نشان داده شده است:

جدول 1: اثر برخی نمونه های تجاری بهبود دهندۀ ضربۀ اکریلیکی بر نقطۀ نرم شدگی PVC

2-4- اکریلونیتریل استایرن آکریلات (ASA): این پلیمر ترموپلاستیکی چند فازی است و ساختاری شبیهABS  دارد. اما مزیت اصلی آن در مقایسه با ABS این است که به جای فاز بوتادین حساس به UV موجود در ABS، حاوی لاستیک اکریلیکی است. این ماده علاوه بر فراهم سازی خواص ضربه پذیری PVC، در مقابل تخریب و زرد شدگی به شدت مقاوم است. از پوشش های لایه دارASA/PVC اغلب برای محافظت رنگی PVC استفاده می­شود. در شکل 5، اثر افزودن درصدهای مختلف ASA در دمای تغییر شکل گرمایی HDT (دایره) و نقطۀ نرم شدگی Vicat (مربع) PVC مورد بررسی قرار گرفته است:

شکل 2: اثر اختلاط ASA بر نقطۀ نرم شدگی PVC [3]

 در جدول 2 نیز، اثر افزودنی ها مختلف بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی، مورد بررسی قرار گرفته اند:

 جدول 2: اثر افزودنی ها مختلف بر برخی خواص فیزیکی و شیمیایی

منبع: واحد تحقیق و توسعه آریا پلیمر پیشگام