پس از معرفی لوبریکنت ها یا همان روان کننده PVC و همچنین توضیح لزوم استفاده از آن ها در فرمولاسیون های PVC، در این بخش می خواهیم به دلیل گستردگی ساختارهای شیمیایی این افزودنی ها، آن ها را معرفی کنیم و ویژگی های هر گروه را نام ببریم.
الکل های چرب: این گروه ساختار خطی حاوی 8 تا 22 اتم کربن دارند و به صورت سنتزی یا طبیعی در دسترس هستند. به دلیل فراریت بالا برای کاربری های دمای بالا مناسب نیستند و همچنین دمای وایکات محصول را کاهش می دهند.
کربوکسیلیک اسید: ساختار این گروه شباهت بسیاری به نرم کننده ها دارد و Distearyl phthalate معروفترین ساختار شیمیایی این خانواده است. این گروه برای محصولاتی که حاوی درصد بالایی از پرکننده هستند، کاربرد فراوانی دارد.
اسیدهای چرب: استئاریک اسید و اولئیک اسید معروفترین اعضای این گروه هستند. اسیدهای چرب در منابع طبیعی نیز وجود دارند و به همین دلیل در بسیاری از موارد ترکیبی از ساختارهای مختلف هستند. برخی از ساختارها مانند هیدروکسیل استئاریک اسید برای کاربردهایی که نیاز به شفافیت دارند کاملا مناسب هستند. اسیدهای چرب بازدهی بسیار خوبی بعنوان روان کننده خارجی دارند.
آمید – اسیدهای چرب: EBS (Ethylene Bis Stearamide) معروفترین آمید چربی است که به عنوان روان کننده در PVC به کار می رود. اما امروزه EBS به دلیل تاثیر منفی روی پایداری حرارتی PVC، کاربرد زیادی ندارد و بیشتر همراه با پایدارکننده های حرارتی پایه قلع به کار می رود.
صابون های فلزی: این گروه در نتیجه واکنش اکسیدهای فلزی با اسیدهای چرب بدست می آیند. کاربرد اصلی صابون های فلزی در پایدارسازی حرارتی PVC است، اما برخی از گونه های آن با زنجیره چرب بلند، می توانند به عنوان روان کننده خارجی عمل کنند. منیزیم، روی و کلسیم مهمترین فلزهایی هستند که در تولید صابون های فلزی به کار گرفته می شوند.
استرهای چرب – الکل ها: اگر الکل ها در واکنش Esterification شرکت کنند، ساختارهای استر – الکل، مانند مونو اتیلن گلایکول بدست می آید. با ادامه واکنش و استفاده از عوامل دیگر، ساختارهای پیچیده استری بدست می آیند که عمکرد روان کنندگی خارجی بسیار عالی را به خصوص در فرایند کلندرینگ دارند. در واقع وکس های استری امروزه کاربرد بسیار فراوانی به عنوان روان کننده خارجی/ داخلی دارند.
استرهای چرب – اسیدها: استرها آنقدر بازدهی خوبی در روان کنندگی دارند که ترکیبات آن ها با اسیدها نیز مورد توجه قرار گرفته است. هر چند قیمت این گروه بالا است، اما به دلیل عملکرد بی نظیر مورد نظر هستند. این گروه در سایر پلاستیک ها نیز کاربرد دارند.
وکس های پلی اتیلن: این گروه در حقیقت همان پلی اتیلن ها، تنها با وزن مولکولی کمتر هستند و به عنوان روان کننده خارجی به کار می روند. به دلیل قیمت مناسب حجم مصرف بالایی را این گروه تجربه می کنند. اما در حین انتخاب بایستی به نوع پلی اتیلن پایه وکس و وزن مولکولی آن دقت شود.
وکس های پلی اتیلن اکسیده شده: اگر وکس های پلی اتیلن عادی در دمای بالا و تحت شرایط خاص، در معرض گاز اکسیژن قرار بگیرند، گروه های قطبی در ساختار وکس پلی اتیلن تشکیل می شود. این نکته کاربرد وکس های پلی اتیلن را گسترده تر کرده و آن ها را برای طیف وسعی از کاربرد روان کننده داخلی/ خارجی آماده می کند.
پارافین: پارافین که از منابع طبیعی و سنتزی بدست می آید، رفتاری مشابه با وکس های پلی اتیلنی دارد. اما پارافین معمولا وزن مولکولی، دمای ذوب و ویسکوزیته کمتری دارد. پارافین نیز به عنوان روان کننده خارجی در فرمولاسیون PVC به کار می رود.
در کنار گروه های اصلی معرفی شده در بالا، وکس های پلی پروپیلنی، وکس وینیل استات و پلیمرهای فلوئورینه نیز به عنوان روان کننده PVC سابقه استفاده دارند، اما کمتر تجاری سازی شده اند. دنیای روان کننده ها امروزه کمتر خانواده شیمیایی جدیدی را به خود می بیند و رویکرد اصلی به سمت ترکیب ساختارهای مختلف و بهره مند شدن از خواص هم افزای گروه های مختلف است.
