در هند، برای لوله های PVC-U ، اگر فیوژن بهینه باشد ، چون لوله ها در معرض شرایط هوازدگی شدید قرار نمی گیرند، اضافه کردن اصلاح کننده ضربه ضروری نیست. اما برای پروفیل ها که دارای گوشه های تیز هستند و پروفیل های پنجره که در معرض اشعه خورشید هستند،  افزودن اصلاح کننده ضربه ضروری است.

از طرف دیگر، همانطور که در نمودار زیر مشخص است، ازدیاد طول در شکست کم تر در آمیزه C-PVC منجر به استحکام ضربه پایین تر می شود. استحکام ضربه C-PVC 30 درصد کمتر از PVC است. علاوه بر آن، به علت مقدار کلر بیشتر تمایل و استعداد بیشتری برای تخریب اکسایشی و حرارتی دارد که منجر به تخریب در اثر UV و استحکام ضربه ای ضعیف تر می شود. به همین علت، اصلاح کننده های ضربه و نیز آنتی اکسیدان ها در مقادیر کافی، برای لوله های C-PVC ضروری هستند.

بسیاری از پردازندگان، MBS و CPE یا ترکیبات این دو را به عنوان اصلاح کننده ضربه در لوله های C-PVC به جای اصلاح کننده ضربه آکریلیکی (AAM) ترجیح می دهند. دلیل آن احتمالا فرایند پذیری آسان و قیمت پایین تر آن هاست.

با این حال، نیاز به اصلاح کننده ضربه به استفاده نهایی بستگی دارد. اصلاح کننده های ضربه برای استفاده طولانی مدت از محصولات PVC/C-PVC به خصوص در شرایط سرد و در معرض فضای باز نیاز است. لوله های C-PVC که برای انتقال آب گرم از هیترهای خورشیدی یا آبفشان استفاده می شود، معمولا در معرض اشعه خورشید و هوازدگی قرار می گیرند. بنابراین، اصلاح کننده های ضربه باید به طور عاقلانه و منطقی برای لوله های C-PVC برای کاربرد های داخل و فضای بیرونی انتخاب شوند.

انواع اصلاح کننده های ضربه:

اصلاح کننده های ضربه مواد الاستومری هستند که تا اندازه ای با PVC/C-PVC سازگارند.

دو مورفولوژی یا ساختار اصلی احتمالی برای اصلاح ضربه ماتریس UPVC/C-PVC ممکن است:

1. ساختار ذره ای
2. ساختار شبکه ای

از این رو، دو نوع اصلاح کننده ضربه مطابق این دو نوع مورفولوژی در فرم های زیر وجود دارند:

1. اصلاح کننده ضربه با اندازه ذرات از قبل تعیین شده یا ساختار هسته پوسته، به عنوان مثال AAM, MBS و ...
2. اصلاح کننده ضربه با اندازه ذرات از قبل تعیین نشده این نوع اصلاح کننده های ضربه ترموپلاستیک هستند که سازگاری قابل توجهی با PVC/C-PVC دارند، مثل: CPE,EVA و ...

همه اصلاح کننده های ضربه آکریلیکی (AAM یا AIM)در دسته اصلاح کننده های با اندازه ذرات از پیش تعیین شده قرار می گیرند و دارای ساختار هسته – پوسته هستند که شامل:

1. هسته رابری (لاستیکی) نرم بر پایه بوتیل آکریلات/ 2-اتیل هگزیل آکریلات با دمای انتقال شیشه ای (Tg) 45- تا 60-
2. پوسته ی سخت بر پایه ی متیل متاکریلات و استایرن که با PVC  سازگارند و از چسبیدن به یکدیگر در طول فرآیند جلوگیری می کنند.

از طرف دیگر، برای MBS  هسته از بوتادین یا بوتادین استایرن با Tg 70(-) درجه سانتیگراد ساخته شده است. پوسته از پلی متیل متاکریلات PMMA ساخته شده است. به علت وجود هسته از جنس بوتادین در کاربردهای فضای باز ترجیح داده نمی شود.

شرکت Mitsubishi Rayon برای بدست آوردن AAM مقاوم به شرایط آب و هوایی و MBS قابل کارکرد در دمای پایین، اصلاح کننده های ضربه ی بر پایه ی هسته ی سیلیکونی را ارائه کرده است.

اصلاح کننده های ضربه ی CPE :

این نوع اصلاح کننده ها در دسته ی اندازه ذرات از پیش تعیین نشده قرار می گیرند و از کلرینه کردن HDPE تهیه می شوند. در کلرینه کردن، بیشتر بلورینگی از بین رفته و با PVC سازگار خواهد شد.   CPE با مقدار 30 تا40 درصد محتوای کلر در حالت پودری با Tg تقریبی16(-) درجه سانتیگراد به صورت تجاری موجود است.

رفتار CPE در طول فرایند و مکانیزم اصلاح ضربه:

اندازه ذرات آن شبیه به PVC/C-PVC می باشد که اختلاط خشک را آسان می کند.

علاوه بر این، CPE شبیه به PVC  ذوب می شود. همانطور که در دمای پایینتر ذوب می شود، ذرات اولیه PVC را با یک غشای الاستیکی نازک احاطه کرده و یک ساختار شبکه ای را ایجاد می کند. CPEیک شبکه پیوسته با نفوذ در ماتریس PVC را تشکیل می دهد و یک ترکیب مولکولی نسبتا کامل را به دست میدهد. این غشا بر اثر ضربه تغییر شکل می دهد و شوک ضربه را جذب می کند.

زمانی که در طول فرایند، دما و تنش برشی افزایش پیدا می کند، ساختار شبکه ای به ساختار مخصوصی تغییر می یابد. غشاهای نازک که در واقع ذرات اولیه را احاطه کرده اند، پاره شده و ذرات مجزایی را تشکیل می دهند.

فیوژن و اصلاح کننده های ضربه:

درجه بهینه فیوژن با انواع اصلاح کننده های ضربه تغییر می کند.

برای اصلاح کننده های ضربه با اندازه ذرات از پیش تعیین شده مثل AAM، یک درجه فیوژن نسبتا بالا منجر به پخش بهتر ذرات و عملکرد بهتر PVC خواهد شد.

برای اصلاح کننده های با اندازه ذرات از پیش تعیین نشده، مانند CPE، درجه فیوژن بهینه برای به دست آوردن چقرمگی بهینه، نسبتا پایین می باشد.

از آن جایی که C-PVC در دمای 30-35 درجه بالاتر از PVC فرایند می شود، ساختار CPE به ساختار ذره ای تبدیل می شود و اگر در دمای پایین تر فرایند شود،  فیوژن C-PVC ممکن است جهت رسیدن به خواص مکانیکی بهینه، کافی نباشد. گزارش شده است که استحکام ضربه با استفاده از CPE حداکثر خواهد بود.

برخی خصوصیات برجسته CPE:

1. نقش یک عامل جفت کننده (COUPLING AGENT) را بین ذرات PVC و فیلر (پرکننده) ایفا می کند. این منجر به بارگذاری مقادیر فیلر بالا بدون تاثیر بر خواص فیزیکی و نوری می شود. با این حال CaCO₃(کلسیم کربنات)، به سختی به C-PVC افزوده می شود، بنابراین این مزیت رد می شود.
2. CPE، تورم دای را افزایش می دهد که نیاز به اصلاح تجهیز دارد، در غیر این صورت، باعث افزایش کشیدگی و به تبع آن افزایش بازگشت خواهد شد.
3. برای رسیدن به مقادیر یکسان از استحکام ضربه، دوز بیشتری از CPE نسبت به AAM نیاز است. این باعث افزایش تورم دای نیز می شود.
4. CPE، دارای مقداری ساختار خطی پلی اتیلن است که نقش روان کننده را ایفا می کند. این امر منجر به کاهش روان کننده خارجی و کاهش پلیت اوت ( رسوب) می شود.
5. CPE، دارای Tg: (-)16 درجه می باشد که دمای Tg لوله C-PVC را کاهش می دهد در حالی که AAM، Tg را کاهش نمی دهد.
6. آمیزه CPE در دمای کمتر از آکریلیک عمل می کند که باعث کاهش بار دمایی می شود.
7. ازآن جایی که CPE شامل کلر می باشد، استفاده آن در C-PVC منجر به افزایش مقدار کلر شده و کاهش پایداری حرارتی را سبب می شود.

مقایسه AMA و CPE در مقیاس 1 الی 5:

استحکام: AMA:4 . CPE:4

سفتی: AMA:4 , CPE:4

پایداری حرارتی: AMA:5, CPE:4

مقاومت به هوازدگی: AMA:5, CPE:4

فرایند پذیری:  AMA:5, CPE:3

دمای انتقال شیشه ای:  AAM هسته: 45- الی 60-،  پوسته: 70-120، CPE 16- درجه سانتیگراد

برخی پردازندگان از اصلاح کننده های ضربه ترکیب CPE:ACRYLIC به نسبت50:50 استفاده می کنند.

ترجمه و گرداوری: سحر سعادت فرد مدیر کنترل کیفیت شرکت اورامان غرب