מהו PVB פלסטיק

Polyvinyl Butyral Resin (PVB) הוא שרף מבוסס ממס המסונתז על ידי תגובת אצטל של אלכוהול פוליוויניל (PVA) ובוטיראלדהיד תחת פעולת זרז.

מכיוון ששרף PVB מכיל חלק גדול של קבוצות הידרוקסיל, הוא יכול לגשר עם כמה שרפים תרמוסטיים כדי לשפר את העמידות הכימית ואת הקשיות של סרט הציפוי.


בגלל תכונות מצוינות אלה, שרפי PVB נמצאים בשימוש נרחב בסרטים בין-שכבתיים לזכוכית בטיחותית מודבקת במכוניות ובבניינים, פריימרים מעכבי חלודה, לכות אפייה, לכות עץ, דיו להדפסה, דבקים לקרמיקה אלקטרונית ומעגלים מודפסים, דבקים בין מתכת למתכת , מתכת ופלסטיק, מתקנים לדבקים חמים, ואיטום לטקסטיל. יישומים חדשים בתעשיות שונות מפותחים ומיושמים ללא הרף.

המאפיינים הכלליים של PVB הם כדלקמן.

המראה של שרף פוליוויניל בוטירל (PVB) הוא חלקיקים נקבוביים כדוריים לבנים או אבקה, והמשקל הסגולי שלו הוא 1:1; עם זאת, צפיפות המילוי היא רק 0.20~0.35g/ml.

מאפיינים תרמיים

טמפרטורת העברת הזכוכית (Tg) של שרף פוליוויניל בוטירל (PVB) נעה בין 50 מעלות צלזיוס לרקומבינציה נמוכה ל-90 מעלות צלזיוס לרקומבינציה גבוהה; ניתן להתאים את טמפרטורת העברת הזכוכית הזו מתחת ל-10 מעלות צלזיוס על ידי הוספת הכמות המתאימה של חומר פלסטי.

תכונות מכאניות

לסרט הציפוי של שרף פוליוויניל בוטירל (PVB) יש עמידות טובה למים, עמידות ועמידות לשמנים (עמיד בפני שמנים אליפטיים, מינרלים, בעלי חיים וצמחים, אך לא לשמן שומשום מגורר). PVB נמצא בשימוש נרחב בדיו וציפויים להדפסה מכיוון שהוא מכיל קבוצות הידרוקסיל גבוהות ובעל פיזור טוב של פיגמנטים.

בנוסף, המבנה הכימי שלו מכיל הן קבוצות אצטל ואצטט הידרופוביות והן קבוצות הידרופיליות הידרופיליות, כך של-PVB הידבקות טובה לזכוכית, מתכת, פלסטיק, עור ועץ.

תגובה כימית

כל כימיקל שיכול להגיב עם אלכוהולים משניים יגיב גם עם PVB. לכן, ביישומים רבים, PVB משולב לעתים קרובות עם שרפים תרמוסטיים כדי לגשר על קבוצות ההידרוקסיל של PVB כדי להשיג עמידות כימית, עמידות לממסים ועמידות למים.

כמובן, בהתאם לסוג השרף התרמוסטי ויחס הערבוב עם PVB, ניתן לגבש תכונות שונות (כגון קשיות, קשיחות, עמידות בפני פגיעה וכו') של סרט הציפוי.

מאפייני בטיחות

PVB טהור אינו רעיל ואינו מזיק לגוף האדם, והוא יכול לשמש כממס עם אתיל אצטט או אלכוהול, ולכן PVB נמצא בשימוש נרחב כדיו הדפסה עבור מיכלי מזון ואריזות פלסטיק באירופה ובאמריקה.

מאפייני בטיחות אחסון

ניתן לאחסן PVB למשך שנתיים מבלי להשפיע על איכותו כל עוד הוא לא בא במגע ישיר עם מים; יש לאחסן את PVB במקום יבש וקריר ומוגן מאור שמש ישיר.

מְסִיסוּת

PVB מסיס באלכוהול, קטונים, אסטרים וממיסים אחרים. המסיסות של ממיסים שונים משתנה בהתאם להרכב הקבוצות הפונקציונליות של PVB. באופן כללי, אלכוהול מסיס, אך מתנול אינו מסיס יותר בקבוצות אצטל גבוהות; ככל שקבוצת האצטאל גבוהה יותר, כך היא מסיסה יותר בממיסים של קטון ואסטר.

PVB מסיס בממיסים של אתר אלכוהול (Cellosolve); PVB מסיס רק חלקית בממיסים ארומטיים כגון קסילן וטולואן; PVB אינו מסיס בממיסים פחמימנים.

מאפייני צמיגות של פתרונות PVB

באופן כללי, אם משתמשים באלכוהול כממיסים, ככל שהמשקל המולקולרי של האלכוהול גבוה יותר, כך צמיגות תמיסת ה-PVB גבוהה יותר.

ממיסים ארומטיים כגון קסילן וטולואן וממיסים פחמימנים יכולים לשמש כמדללים כדי להפחית את הצמיגות של תמיסות PVB. השפעת ההרכב הכימי של PVB על הצמיגות מתמצתת באופן הבא: ככל שדרגת הפילמור גבוהה יותר, כך צמיגות התמיסה עם אותו ממס ואותה תכולה של כל קבוצה גבוהה יותר; ככל שקבוצת האצטאל או קבוצת האצטאט גבוהה יותר, כך צמיגות התמיסה עם אותו ממס ובאותה דרגת פילמור נמוכה יותר.

שיטת הפירוק של PVB

כאשר משתמשים בממסים מעורבים, הליך הפירוק הוא להכניס ממיסים ארומטיים (כגון קסילן, טולואן וכו') או ממיסים אסטרים (למשל n-בוטיל אצטט, אתיל אצטט וכו') לתוך PVB לאט תוך כדי ערבוב, ולאחר מכן להוסיף ממיסים אלכוהוליים (למשל n-butanol, אתנול וכו') לאחר שה-PVB מתפזר ומתנפח.

במקרה זה, ניתן לקצר את זמן הפירוק על ידי הגדלת הטמפרטורה; על ידי שימוש בשיטת פירוק זו, ניתן להימנע מ-PVB דמוי גוש (מכיוון שזמן הפירוק יהיה ארוך פי כמה לאחר היווצרות PVB דמוי גוש), וכך ניתן להאיץ את מהירות ההמסה. יחס ממס ארומטי ואלכוהול כללי 60/40 עד 40/60 (יחס משקל), ניתן לערבב עם תמיסת PVB בעלת צמיגות נמוכה יותר.

הרכב הממס מכיל 2~3wt% של מים, מה שיכול לשפר את קשר המימן של ממס אלכוהול ולעזור למסיסות של PVB.

מאפייני עיבוד

למרות שרף PVB הוא תרמופלסטי, אין לו כמעט יכולת עיבוד לפני הוספת חומר פלסטי, אבל ברגע שמוסיפים חומר פלסטי, יכולת העיבוד שלו קלה מאוד.

עבור יישומי ציפוי ודבק כלליים, מוסיפים חומרים פלסטיים כדי לשנות את תכונות השרף כדי לעמוד בדרישות היישום, כגון רכות הסרט, הורדת נקודת ה-Tg של השרף, הורדת טמפרטורת האיטום בחום ושמירה על רכות בטמפרטורה נמוכה.

תאימות

PVB תואם למגוון שרפים כגון שרפים פנוליים, שרפי אפוקסי, שרפי אלקיד ושרף מלמין.

שרפי PVB ו-alkyd תואמים חלקית. PVB מסוג כללי ושרף אפוקסי במשקל מולקולרי נמוך יכולים להיות תואמים, בעוד ששרף אפוקסי במשקל מולקולרי גבוה צריך לבחור PVB בדרגת אצטל גבוהה כדי להיות תואם הדדית.