افزودنی های نرم کننده چیست؟
افزودنی های نرم کننده با اضافه شدن به پلیمر PVC که یکی از محصولات اصلی صنایع پتروشیمی است جهت رفع محدودیت ها و افزایش گستره کاربرد این محصول به آن اضافه می شود. این محدودیت‌ها شامل آسیب‌پذیری بالا در برابر حرارت و عدم انعطاف‌پذیری و نرمی می‌شود. برای رفع این محدودیت ها پلیمر را به شکل گرانول تبدیل می‌کنند.
انواع نرم کننده ها قابلیت کاربرد و مصرف آن را گسترش داده و ضمن حفظ استحکام ماده اولیه، نرمی و انعطاف‌پذیری آن را بالا می‌برند.
سالانه بیش از 8 میلیون تن در سراسر جهان انواع مختلفی از نرم کننده تولید می شود. این مقدار خالص نیست و تقریبا از 95 درصد PVC نرم تولید می کنند.
DOP که مخفف Dioctyl phthalate است، بیشترین سهم مصرف را بالغ بر 87 درصد میان تمامی نرم کننده ها را دارد. ویژگی های بارز نرم کننده های خوب می تواند موارد ذکر شده در ادامه مقاله باشند:
- سازگاری کامل با PVC
- عدم فراریت
- نداشتن بو
- نداشتن رنگ
- ویسکوزیته مناسب برای فرایند
- قیمت به صرفه
- سمی نبودن و تطابق برای استفاده و تماس با غذا و انسان
افزودنی های نرم کننده و تأثیرات آنها پس از اضافه شدن به PVC در
حین فرایند شکل دهی عبارتند از:
– بهبود جریان پذیری و کاهش اصطکاک میان دستگاه شکل‌دهی
– افت دمای شکل‌دهی
– افت ویسکوزیته
– بهتر شدن پخش فیلر و دیگر انواع نرم کننده های موجود در فرمولاسیون
نرم کننده ها و تأثیرات آنها در کالاهای نهایی شامل موارد زیر است:
– بهتر شدن نرم‌شدگی و انعطاف‌پذیری (کاهش مدول و استحکام مکانیکی و افزایش انسداد پارگی)
– کاهش ضربه‌پذیری و چقرمگی
– بهبود خواص آنتی‌استاتیک
– افزایش خواص سطحی و براقیت
بر اساس سختی و دیگر خواص مورد نیاز، مقدار استفاده از پلاستی‌سایزرها تعیین می‌شود. این مقدار از حدود 20 phr تا بیشتر از 100 phr متغیر است.
باید در نظر داشت که اگر پلاستی‌سایزرها به مقدار کمتر از 10 phr به PVC اضافه شوند، ممکن است تاثیرات معکوس داشته باشند.
در واقع ، در این وضعیت به دلیل انباشته شدن فضای خالی بین زنجیره‌های PVC و عدم ورود کامل نرم‌کننده به داخل زنجیره (به دلیل استفاده کم)، انعطاف‌پذیری PVC نسبت به حالت عادی کمتر نیز می‌شود و قطعه نهایی شکست پذیر خواهد بود.
اما با افزایش غلظت و استفاده بیشتر از 10 phr، تأثیرات معرفی شده در بالا در قطعه نهایی ایجاد می‌شود. مهمترین گروه شیمیایی انواع افزودنی های نرم‌کننده، خانواده فتالات هستند و سرگروه این خانواده DOP است.
نرم کننده پلاستی سایزر و بررسی اهمیت آن در صنعت پلاستیک سازی
در صنعت پلاستیک سازی، استفاده از مواد افزودنی بسیار حیاتی است.
تقریباً همه قطعات و محصولات پلاستیکی از یک یا چند پلیمر پایه به همراه مقداری مواد افزودنی ساخته می شوند.
این مواد افزودنی، از جمله مواد ترموپلاستیک، به طور گسترده ای در تهیه مواد اولیه نیز به کار می روند.
خواص پلاستیک ها تحت تأثیر شرایط تولید و استفاده از انواع افزودنی های نرم کننده قرار می گیرند.
ترکیب پلیمر پایه و افزودنی هایی که فرمول های مشخصی دارند، علاوه بر اینکه ویژگی های ظاهری مانند کیفیت رنگ و درخشندگی را تعیین می کنند،
می توانند مقاومت در برابر حرارت و شرایط آب و هوایی را بهبود بخشند و همچنین باعث بهبود مقاومت در برابر ضربه و دیگر خواص محصول شود.
همچنین برخی از مواد افزودنی مانند پرکننده‌ها (Fillers) جهت کاهش هزینه مواد اولیه نیز استفاده می شوند.
در ادامه این مقاله، به صورت خلاصه، مواد افزودنی پرکاربرد در صنعت پلاستیک و پلیمر معرفی خواهند شد.
افزودنی نرم کننده مستر بچ رنگی
مستربچ رنگی یکی از مهم ترین مواد افزودنی در صنعت پلاستیک است که برای رنگ‌آمیزی محصولات استفاده می شود.
این مواد به صورت گرانول تولید می شوند و شامل مقداری پلیمر پایه به همراه رنگ دانه هستند. علاوه بر رنگ دانه، ممکن است مستربچ‌ها دارای مواد افزودنی دیگری نیز باشند.
افزودنی های پر کننده ها و تقویت کننده
پرکننده‌ها و تقویت‌کننده ها مواد افزودنی ای هستند که شامل انواع گسترده‌ای از الیاف و پودرهای معدنی می شوند.
آنها برای افزایش استحکام یا کاهش هزینه مواد اولیه استفاده می شوند.
به عنوان مثال، ترکیب پلی‌آمید با الیاف شیشه به عنوان افزودنی تقویت‌کننده، باعث افزایش مدول الاستیسیته و بهبود خواص مکانیکی پلیمر می شود.
استفاده از مواد تقویت‌کننده در ارتقاء خواص مواد پلیمری به حدی موثر است که به عنوان مثال، پلی پروپیلن که یک نوع پلاستیک کالایی است، با کامپاند شدن با الیاف در رده پلاستیک های مهندسی قرار می گیرد.
الاستومرها
لاستیک ها یا الاستومر ها می توانند به عنوان پلیمر های ترموپلاستیک ترکیب شوند و باعث افزایش چقرمگی و مقاومت به ضربه شوند.
آنها یکی از محبوب ترین انواع افزودنی‌های نرم کننده در تولید قطعات خودرو مانند سپر هستند. برای تولید قطعاتی از جنس پلاستیک های مهندسی که نیاز به مقاومت بسیار بالا در برابر ضربه دارند، از افزودنی های الاستومری استفاده می‌شود.
استفاده از الاستومرها تنها به پلاستیک های مهندسی محدود نمی شود و ترکیب این افزودنی با پلاستیک‌های دیگر، مانند پلی پروپیلن، باعث ارتقاء ضربه پذیری می شود.
