چه مواد افزودنی باعث می شوند پلیمرها راحت تر فرایند شوند؟

کمک فرایندها, چه مواد افزودنی باعث می شوند پلیمرها راحت تر فرایند شوند؟

هدف از طرح این موضوع این است که فرایند کردن و شکل دهی پلاستیک ها می بایست در حالی انجام شود که تغییر رنگ نداشته باشند,
به قالب نبچسبند و یا سطح شان اصطلاحا" پوسته پوسته نشود.

در واقع فرایند کردن پلاستیک ها بدون استفاده از افزودنی ها تقریبا" غیر ممکن است.

گستره وسیعی از پلیمرها را در نظر بگیرید که روزانه مصرف می شوند نظیر بطری های نوشیدنی تا قاب پنجره و قاب کامپیوترها.
واضح است که این محصولات به روش های مختلف فرایند می شوند. اغلب این فرایند ها شامل ذوب کردن گرانول و یا پودرمی باشند,
سپس این مذاب در درون یک قالب به شکل فیلم و یا ورق و یا قطعات تزریقی در می آید.
سهولت شکل دهی بستگی به خواص فیزیکی و مکانیکی هر یک از این مواد دارد و کمک فرایندها برای سهولت شکل دهی و داشتن ظاهری بهتر استفاده می گردند.

کمک فرایندها در طول فرایند قالبگیری به شکل مایع در می آیند و این مایع اطراف مذاب پلیمری تشکیل می گردد تا راحت تر فرایند شوند.

این افزودنی ها باعث می شود ذرات پلیمری به هم بچسبند و سریعتر ذوب شوند همین موضوع باعث می گردد که دمای قالب کاهش یابد و انرژی بیشتری ذخیره گردد و آسیب هایی که از طریق حرارت به پلیمر می رسد به حداقل برسد.
ضمنا" قسمت های مختلف اکسترودر نیز کمتر آسیب می بیند و طول عمر ماشین آلات افزایش می یابد.

از دیگر تاثیرات مثبت کمک فرایندها می توان اصلاح میزان خروجی اکسترودر و در نتیجه افزایش سرعت تولید را نام برد.
از طرف دیگر استفاده از کمک فرایند ها منجر به کاهش تورم دای و شکست مذاب می شود و در نتیجه منجر به افزایش صافی سطح قطعه می گردد.

به علاوه توسط این مواد فشار پشت دای و میزان مصرف برق اکسترودر پایین می آید که از نظر اقتصادی و کاهش استهلاک دستگاه بسیار موثر می باشد.

از جمله مهمترین ترکیبات کمک فرایند میتوان ترکیبات فلئوروپلیمر ها و سیلوکسانها را نام برد که به صورت مستربچ بر پایه پلیمر مورد نظر در بازار موجود است و استفاده از ۳ تا ۵ درصد این مواد اثرات بسیار مشهودی بر پارامتر های ذکر شده دارد.

در تولید محصولات :

سیم و کابل

فیلم

لوله

دسته مواد افزودنی دیگر که به راحت فرایند شدن پلاستیک ها کمک می کند روان کنند ها می باشند.
روان کننده ها نیز مانع از چسبیدن فیلم ها به تجهیزات فلزی و ماشین آلات می گردند. این مواد قادرند:

۱ - ویسکوزیته را کاهش دهند

۲ - با ایجاد یک فیلم بین قالب و پلیمر مذاب مانع از تخریب سطح پلیمر گردند.

۳ - سرعت تولید را افزایش دهند.

۴ - سرعت برشی را کاهش دهند.

از ویژگی های این ماده این است که با پایدار کننده های حرارتی و رها کنند های قالب به راحتی استفاده می گردد.

روان کننده ها به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می گردد :

روان کننده های خارجی :

روان کننده های خارجی با پلیمر واکنش نمی دهند و وظیفه آنها این است که بصورت یک لایه بین پلیمر و سطح تجهیزات قرار می گیرند و با کاهش اصطکاک در نقطه اتصال سبب سهولت فرایند می گردند. مورد مصرف در لوله های پی وی سی و قاب پنجره ها.

روان کننده های داخلی:

این مواد با پلیمرپایه واکنش داده و سبب کاهش اصطکاک بین مولکولهای مواد پلیمر می گردد. نحوه عملکرد این مواد به این ترتیب می باشد که با کاهش نیروی واندروالس ویسکوزیته مذاب را کاهش می دهند و به این ترتیب انرژی لازم برای فرایند کردن را کاهش می دهند.

نظیراستئارات های فلزی برای پلی اولفین ها و پلی استر ها و فنلیک ها

واکس ها برای پلی اولفین ها و پلی استر ها و فنلیک ها

واکس ها برای پی و ی سی روان کننده خارجی هستند و برای پلی اتیلن روان کننده داخلی محسوب می شوند.

 میزان مصرف این مواد نیم تا ۱ درصد در آمیزه پلیمری می باشد.

نتیجه:

استفاده از روان کننده و کمک فرایند برای ترکیباتی که شاخص جریان مذاب پایین دارند برای جلوگیری از تخریب سطح پلیمرها و راحت فرایند شدن آنها لازم است.

نوشته: فاطمه ارشادی