شرکت تولیدی رویال پلاستیک

آشنایی با افزودنی های صنعت پلاستیک

آشنایی با افزودنی های صنعت پلاستیک

در این مقاله به موضوع افزودنی های صنعت پلاستیک می پردازیم

آشنایی با افزودنی های صنعت پلاستیک

آیا تا به حال به این موضوع فکرکرده اید که :
چرایک پلاستیک زودتغییررنگ داده است اما پلاستیکی ازهمان جنس مدت بیشتری طول میکشد تاتغییررنگ در آن مشاهده شود؟
چرا برخی پلاستیک ها انعطاف بیشتری دارند وبرخی انعطاف کمتری دارند؟
چرابرخی قطعات پلاستیکی طول عمربیشتری دارند وبرخی طول عمرکمتری دارند؟
چرا برخی پلاستیکها مقاومت بهتری نسبت به ضربه دارند وزودتر می شکنند؟

پاسخ همه این سئوالات متوجه افزودنی هایی است که زمان تهیه این محصولات به مواد اولیه آنها اضافه شده است.

درواقع پلیمرهای پایه برای اینکه عملکرد بهتری داشته باشند میبایست نسبت به عوامل مخرب مثل حرارت و نور فرابنفش و…. مقاوم گردند.بنابراین نیاز به استفاده از افزودنی ها در مقادیربسیار کم حدود (1%-2%) میباشد که همین مقادیر کم تاثیرات بسیاری روی خواص پلیمرها دارد (لوله و اتصالات پلی اتیلن)

اهمیت افزودنی های صنعت پلاستیک به اندازه ای است که درواقع بدون افزودنی ها پلاستیک ها کارایی ندارند یا در صورت استفاده ممکن است موجب ضررهای میلیاردی شوند.درایران نزدیک به سالانه 6 میلیون تن مواد پتروشیمی تولید میگردد که اغلب نیاز به افزودنی دارند.

 افزودنی های صنعت پلاستیک بر اساس نوع عملکرد:

1-افزایش طول عمر 8-ضدباکتری و قارچ
2-افزایش پایداری حرارتی 9-محافظ در برابر اشعه رادیو
3-ایجادمقاومت دربرابر ازن 10-ضدالکتریسیته ساکن
4-ایجادمقاومت دربرابر حرارت 11-کمک فرایندها
5-ایجادمقاومت دربرابر شعله 12-مقاومت ضربه
6-ضد رطوبت 13-عامل پخت
7-افزایش نرمی 14-غلظت دهنده
15-پرکننده 21-عامل اتصال عرضی
16-رنگدانه 22-عامل جفت کننده
17-روان کننده 23-موادعطرزا
18-ضداکسنده 24-موادهسته زا
19-عوامل پف زا 25-عامل بلورینگی.
20-شفاف کننده

دراین میان رنگدانه ها ،پرکننده های میکرو،ماکرو و نانو ، روان کننده ها،تقویت کننده ها،پایدارکننده حرارتی ،آنتی uv،ضداکسنده ها،عوامل پف زا،آنتی میکروبها ،آنتی استاتیک ها بیشترین مقدارمصرف رادارند.افزودنی های دیگر مانند شفاف کننده ها ،عامل اتصال عرضی،عامل جفت کننده و موادعطرزا، موادهسته زا و عامل پخت کمترمصرف میگردند.

این افزودنی های صنعت پلاستیک هم به تنهایی به شکل جامد ومایع وهم به شکل مستربچ ویا آمیزه و همراه با مواد پایه فروخته میشوند. برخی شرکت ها نیز آمیزه خاصی را تولید میکنندکه 1000 برابر نسبت به ماده اولیه تقویت شده است بنابراین با قیمتی چندین برابر فروخته میشود.

خرید محصولات جار و پت

کاربرد افزودنی های صنعت پلاستیک  

پرکننده:یک ماده ارزان قیمت که دراندازه های بسیارکوچک برای کاهش هزینه،افزایش سختی،چقرمگی و استحکام ضربه ،به پلاستیک اضافه میشودکه میتوانند ازجنس چوب،فلز،شیشه یا رس یا پودری باشد.
آنتی اکسیدانت یا ضد اکسنده:این افزودنی پلیمرها را درمقابل تخریب ناشی از هوا مقاوم میکند.

آنتی میکروب:برای جلوگیری ازرشد قارچ و باکتری دربسته بندی موادغذایی کاربرد دارد.

آنتی استاتیک:کاهش یا به حداقل رساندن الکتریسیته ساکن در سطح قطعات الکترونیک استفاده میشود.

پلاسیسایزر:به منظورنرمتر و منعطف کردن محصولات مصرف میگردد.که پس از افزودن به پلاستیک ها ،تمایل به جمع شدن دریک قسمت پلاستیک و بخارشدن دارد.معروفترین آن DOP است که برای پی وی سی مصرف میگردد.

روان کننده:برای سهولت درقالبگیری وافزایش چسبندگی و ویسکوزیته قطعات قالبگیری شده استفاده میشود.

ضد آتش یا تاخیراندازنده:اغلب پلیمرها آتش گیرندودرهنگام آتش سوزی دودبسیارغلیظی تولیدمیکنند.بنابراین لازم است ازپخش شدن وگسترش آتش جلوگیری کردوآنهارا نسبت به آتش مقاوم کرد.این افزودنی درصنایع ساختمان سازی ،صنایع الکترونیک والکتریکی ،اتومبیل سازی و مبلمان سازی بیشترین مقدارمصرف رادارد.

الیاف:برای افزایش استحکام و افزایش چقرمگی درپلاستیک ها استفاده میشود.بیشترین نوع مصرفی الیاف کربن وشیشه میباشند.پلاستیک هایی که با شیشه تقویت میشوند فایبرگلاس یا کامپوزیت نامیده میشوند.

موادبازیافتی نیز به افزودنی هانیازدارند،بلکه به دلیل تخریبهای انجام شده ،موادبازیافتی بیشتربه موادافزودنی نیازدارند.این موادبدون افزودنی ها مقاوم و پایدار نیستند و قابلیت فرآیندپذیری ندارند.

افزودنی های صنعت پلاستیک برای تمام گروه های پلیمر ازجمله کامپوزیت ،تایر،چسب ورنگ استفاده میشوند.
اما نمیتوان هرنوع افزودنی ای را به سادگی به موادپایه اضافه کرد.این ترکیبات براساس نقش یک پلیمر یا پلاستیک ومتناسب با کابری آنها انتخاب و مصرف میشوند.برای انتخاب نوع افزودنی بایدازیک متخصص مشاوره گرفت که بگویدکدام کدام افزودنی؟چه مقدار؟وچه زمان اضافه گردد.

خرید بطری پلاستیکی

این افراد دراغلب موارد افزودنی های صنعت پلاستیک را به صورت مستربچ براساس کاربردی که شمانیازداریدتهیه نموده و دراختیار شماقرارمی دهند.درایران نیز شرکت هایی هستند که سالیان متمادی دراین زمینه فعالیت میکنند.
باید دقت داشت زمانی که نیازبه استفاده ازچندافزودنی باشدبایدمراقب تاثیرات متقابل آنهانیزبود زیرامعمولا افزودنی ها اثرسینوسی دارند یعنی ازنظرمقدار اگر از یک میزانی بیشترمصرف شوندتاثیر معکوس روی خواص دارند.درنتیجه نظرمتخصص باتجربه بسیارمهم است .

مثلا:درکفپوش ها موادمقاوم به سایش ،نرم کننده و مواد ضدشعله با هم استفاده میشود.برای فیلمهای گلخانه ای موادپایدار کننده دربرابرنورو پایدارکننده های حرارتی مصرف بسیاری دارند.در سپر که نیاز به خواص ضد ضربه هست EPDM درکنار PP استفاده میشود.
به غیرازاین هر افزودنی صنعت پلاستیک را نیزنمیتوان به راحتی به کار برد،مثلا:تهیه کنندگان پلاستیک های بسته بندی موادغذایی برای جلوگیری ازمهاجرت موادافزودنی به داخل موادغذایی باید درانتخاب نوع ومقدار مواد افزودنی دقت ویژه داشته باشند،همچنین درنظرگرفتن مسائل محیط زیستی برای موادغذایی بسیار حائز اهمیت است.

پیدا کردن فرمول یک قطعه پلاستیکی کاربسیا مهمی است و ممکن است روزها و هفته ها نیاز به زمان داشته باشد.اماشمامیتوانید بااستفاده از اصول آن فرمول و نوع موادافزودنی موجود دریک قطعه پلاستیکی را مشخص نمایید و محصولی تولیدنمایید که حداقل 2برابرارزش افزوده ایجادنماید. 

برای مثال فرمولاسیون یک پلیمرموردمصرف درچاپ و تبلیغات به شرح ذیل میباشد:

پلیمرپایه 60%
پرکننده 20%
پایدارکننده آنتی UV 1%
روان کننده 19%

حتما میبایست پایدارکننده انتخاب شده با سایر افزودنی ها،و مهمتر ازآن با پلیمر پایه همخوانی داشته باشد.

گاهی مواقع خود افزودنی های صنعت پلاستیک بر یکدیگرتاثیر میگذارند و موجب کاهش اثرات یکدیگر میگردند.بنابراین شخصی که درجستجوی فرمول یک قطعه میباشد میبایست ازتاثیر این مواد بایکدیگرآشنا باشد.برای مثال آنتی استاتیک که بار تجمع یافته روی وسایل الکترونیک راکاهش میدهد موادی مانند پرکننده ها و رنگدانه ها همخوانی داشته و باعث جذب بیشتر آن میشوند.درحالیکه افزودنی هایی مانند لیزکننده ها باعث مهاجرت موادبه سطح میشوند.

حتی نوع بلورینگی نیز تاثیرگذار است.این افزودنی درپلی اتیلن با بلورینگی پایین نسبت به پلی پروپیلن بهتر عمل میکند.
به فرآیندی که طی آن موادافزودنی به پلاستیک ها اضافه میشوند را ((کامپاندینگ یا آمیزه سازی)) گویند.
درحال حاضربیش از 3000 کارخانه در دنیا ترکیب موادپلیمری را با مواد افزودنی نظیر اصلاح کننده ها,رنگ ها،تقویت کننده و پرکننده ها و پلیمرهای دیگر آمیزه سازی انجام میدهند.

درپتروشیمی های ایران نیز 6 میلیون تن درسال مواد پلیمری تولید میگرددو تنها بیش از 20 گریدازپلی پروپیلن نوع همو و کو تولید میشود که درصورت افزودن افزودنی ها بالغ بر 100نوع کامپاند و 1000محصول از آنها تولید میگردد.

یکی از دستگاههای آمیزه سازی دوپیچه ها میباشند.برای مخلوط نمودن افزودنی های پلاستیک به صورت پودرجامد و مایع میبایست از میکسرهااستفاده نمود.در پی وی سی از توربومیکسر استفاده میگردداما در پلی پروپیلن و پلی اتیلن کمتر از این نوع میکسر استفاده کرد.پس از میکس کردن و یا مخلوط کردن نیاز به گرانول کردن این مخلوط میباشد.بالطبع دوپیچه ها در این خصوص کاربرد ویژه ای می یابند.درگذشته از تک پیچه ها استفاده می شده است اما درحال حاضر ازدوپیچه ها بیشتراستفاده میگردد.

پیشنهاد ویژه: بطری پت خوب دارای چه ویژگی هایی است

تست خواص مکانیکی ازقبیل مقاومت به ضربه ،استحکام کششی ،پایداری حرارتی،ازدیگرمواردی است که توسط شرکت های کامپاند ساز می بایست صورت گیرد.به عبارت دیگر فروش هر کامپاند میبایست با دیتاشیت همراه باشدتا مصرف کننده از مصرف آن آمیزه سازی برای کاربرد خاص اطمینان حاصل نماید.

برخی شرکت ها مستربچ( BATCH MASTER ) تهیه میکنند یعنی ماده افزودنی موردنظر رابا درصدمشخص به همراه رنگدانه به پلیمر پایه افزوده و سپس به فروش میرسانند.

برخی شرکتها آمیزه مشخصی رابرای کاربرد خاصی به فروش میرسانند،مثلا پلی اتیلن برای مصرف روکش کابل .درهرصورت هرآمیزه ای باتست هایی که براساس استاندارد ASTM میباشد میبایست دراختیار مصرف کننده قرار بگیرد.
یکی از آمیزه های پرمصرف ،آمیزه های پروپیلن میباشد که جایگزین پلاستیک های مهندسی و فلزات خصوصا در قطعه های خودرویی به منظور رسیدن به وزن کمتر و صرفه جویی درهزینه ها شده است.برهمین اساس آمیزه های PP بسیارمورد بررسی قرارگرفته است.

از آنجاکه پروپیلن (PP) ارزان است و درعین حال قالبگیری و خواص مکانیکی برجسته ای دارد بیش از نیمی ازموادپلاستیکی مورداستفاده درخودروها را به خود اختصاص میدهد.آمیزه های PP درانواع قطعه ها به کارمیروند که عبارتنداز رویه سپر،صفحه درجه و زهروی در سالهای اخیر سازگاری زیست محیطی PP بسیارمورد توجه قرارگرفته است.بنابراین انتظارمی رودمصرف PP درآینده به افزایش خود ادامه دهد.

در مورد افزودنی های صنعت پلاستیک استفاده از پرکننده های متفاوت و بررسی تاثیرنوع و اندازه ذرات برخواص و اختلاط پذیری موردبررسی قرارگرفته است.
پرکننده معدنی به منظور بهبود عملکرد اضافه میشود،هرکدام از پرکننده هاباتوجه به اندازه و شکل ذرات اثرسفت کنندگی خاصی رامیگذارند.چندپرکننده متداول عبارتند از:

اکسیدها،هیدروکسیدها،کربناتها،سولفاتها،سیلیکاتها وکربن.

اندازه ذرات نیزروی خواص پلیمر پایه تاثیر میگذارد.برای مثال با کاهش اندازه تالک استحکام ضربه ازنوع آیزود افزایش مییابد و میتوان در pp نتیجه گرفت که باکاهش بیشتر اندازه ذره ،سختی بیشتری بدست می آید.

نوع دیگرپرکننده ،الیاف شیشه میباشد.این پرکننده مقاومت بیشتری رانیز ایجاد میکند ومحصولات حاصل از آن درساخت بدنه استفاده میشوند.طول الیاف نیزدرایجادنوع استحکام تاثیرگذاراست.برای مثال pp تقویت شده با الیاف بلند مدول خمشی بسیاربالایی نشان میدهد.الیاف کوتاه مقاومت حرارتی را افزایش میدهند ودر ساخت قطعات موتور و الیاف بلند درساخت رودری ها در عقب و قاب بندی های داخلی استفاده میشوند.

 

امتیاز دهید

این مقاله را به اشتراک بگذارید.

دیدگاهتان را بنویسید...

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ورود | ثبت نام