Podsumowanie powszechnie stosowanych dodatków do modyfikacji tworzyw sztucznych (2)

Środek spieniający

Środek spieniający do maszyn ekstruzji z Chin jest używany w systemach kompozycji polimerów, celem uzyskania wyrobów polimerowych o mikroporowatej strukturze poprzez uwalnianie gazu; środek pomocniczy służący do obniżenia gęstości widocznej produktów nazywa się środkiem spieniającym. W zależności od sposobu powstawania gazu podczas procesu spieniania, środki spieniające można podzielić na dwa główne typy: środki spieniające fizyczne i chemiczne.

Środek spieniający fizyczny do maszyn ekstruzji z Chin zwykle uwalnia gaz poprzez zmianę własnego stanu fizycznego; są to przeważnie lotne substancje ciekłe, chlorofluorowęglowodory (np. freon), niskie alkanowe (np. pentan) oraz sprężone gazy – te wszystkie są przykładami środków spieniających fizycznych.

Środki spieniające chemiczne spieniane są na podstawie gazu uwalnianego przez rozkład chemiczny i dzielą się na środki spieniające nieorganiczne oraz organiczne w zależności od różnorodnej budowy.

Środki spieniające nieorganiczne to głównie niektóre wrażliwe na ciepło węglany (np. węglan sodu, węglan amonu itp.), azotyny i związki borohydrydowe, które charakteryzują się endotermicznym procesem spieniania, znane również jako piany endotermiczne. Środek spieniający.

Środki spieniające organiczne zajmują bardzo wybitne miejsce na rynku środków spieniających do tworzyw sztucznych; ich reprezentatywnymi odmianami są związki azo, związki N-nitroso oraz związki sulfonylhydrazynowe. Proces spieniania środka spieniającego organicznego często towarzyszy reakcja egzotermiczna i dlatego nazywa się on także środkiem spieniającym egzotermicznym. Ponadto do listy środków spieniających zalicza się również kilka wspomagaczy regulujących temperaturę rozkładu środka spieniającego, czyli środki wspomagające spienianie.

Środek antystatyczny

Funkcją środka antystatycznego jest redukcja oporu powierzchniowego wyrobu polimerowego oraz eliminacja zagrożenia elektrostatycznego, które może być spowodowane nagromadzeniem elektryczności statycznej. Ze względu na różne sposoby stosowania środki antystatyczne można podzielić na dwa typy: środki do dodawania wewnętrznie i środki do pokrywania.

Środek antystatyczny dodawany wewnętrznie jest dodawany lub wymieszany do formuły tworzywa sztucznego; po formowaniu migruje z wnętrza wyrobu na powierzchnię lub tworzy sieć przewodzącą, dzięki czemu redukuje opór powierzchniowy i odprowadza ładunek.

Środki antystatyczne do pokrywania są nanoszone na powierzchnię wyrobów plastikowych poprzez pokrycie lub zwilżenie, dzięki czemu absorbują wilgoć z otoczenia i tworzą warstwę elektrolitu, która może odprowadzać ładunki.

Z punktu widzenia składu substancji chemicznych tradycyjne środki antystatyczne bez wyjątku należą do związków powierzchniowo aktywnych, w tym kationowe surfaktanty typu soli amonu czterołożonych, anionowe surfaktanty typu alkylsulfonatu, alkanołaminy, nietypowe surfaktanty takie jak alkanołamidy i estery kwasów tłuszczowych poliolowe itp.

Jednak nowo pojawiające się “permanentne środki antystatyczne o wysokiej masie molowej” łamią tę konwencję. Są to zazwyczaj hydrofilowe kopolimery blokowe współpracujące z żywicą bazową w postaci mieszanin złotych, by przewodzić ładunki poprzez tworzenie przewodzących kanalików. W porównaniu z środkami antystatycznymi opartymi na surfaktantach, ten permanentny środek antystatyczny o wysokiej masie molowej nie traci swoich właściwości ze względu na migrację, lotność i ekstrakcję, więc jego właściwości antystatyczne są trwałe i stabilne, a na nie ma większego wpływu wilgotność otoczenia.

Inhibitor pleśni

Jako producent ekstruderów do tworzyw sztucznych, Chiny Jwell używają środków przeciwpleśniowych, znanych również jako inhibitory mikrobiologiczne, które są stabilizatorami hamującymi rozwój mikroorganizmów takich jak pleśń i zapobiegającymi erozji i degradacji żywic polimerowych przez mikroorganizmy. Większość materiałów polimerowych nie jest wrażliwa na pleśń, ale ich produkty są podatne na pleśń ze względu na dodatek płatków, smarów, mydeł kwasów tłuszczowych i innych substancji, które mogą rozwijać pleśń w procesie obróbki.

W inhibitorze pleśni do tworzyw sztucznych zawarte są wiele substancji chemicznych. Najczęściej spotykane odmiany obejmują związek metaliczne organiczne (np. organiczne rtęci, organiczne cyny, organiczne miedzi, organiczne arsenu itp.), związki organiczne zawierające azot, związki organiczne zawierające siarkę, związki organiczne zawierające halogeny oraz pochodne fenolowe.

Rozjaśniacz

Rozjaśniacze optyczne to barwniki fluorescencyjne, czyli białe barwniki, które są również złożonymi związkami organicznymi. Ich cechą jest to, że mogą pobudzać padające światło do wytworzenia fluorescencji, dzięki czemu zabarwiony materiał uzyskuje efekt blasku podobny do fluorytu, a materiał widziany gołym okiem jest bardzo biały.

Wypełniacz

Wypełnienie i wzmocnienie stosowane przez chińskiego wytłaczarka producenta są ważnym sposobem na poprawę właściwości fizycznych i mechanicznych wyrobów plastikowych oraz obniżenie kosztów kompozycji. Materiały wzmocniające stosowane w przemyśle tworzyw sztucznych obejmują przeważnie materiały włókniste takie jak włókna szklane, włókna węglowe i metalowe włoski. Wypełniacz to materiał objętościowy o niskim koszcie kompozycji, w tym węglan wapnia, talk, terakota, proszek muszlowy, krzemionka, popiół lotny, czerwony osad oraz minerały naturalne takie jak mąka drzewna i celuloza, syntetyczne nieorganiczne i produkty uboczne przemysłowe.

W rzeczywistości ciężko jest odróżnić wzmocnienie od wypełniacza, ponieważ prawie wszystkie wypełniacze mają działanie wzmocniające. Ze względu na dużą ilość wypełniaczy i środków wzmocniających stosowanych w tworzywach sztucznych część z nich stała się samodzielnym systemem branżowym, który tradycyjnie nie jest omawiany w kategorii środków pomocniczych do obróbki.

Należy zauważyć, że efekt modyfikacyjny nano-wypełnionych materiałów wzmocniających szeroko badanych przez chińskiego producenta maszyn ekstruzji na tworzywa sztuczne znacznie przekroczył sens wypełnienia i wzmocnienia, a ich zastosowanie przyniesie nową rewolucję w przemyśle tworzyw sztucznych.

Środek sprzęgający jest modyfikatorem interfejsu między nieorganicznymi i naturalnymi wypełniaczami oraz materiałami wzmocniającymi. Ponieważ większość materiałów wzmocniających i wypełniających w chińskim przemyśle tworzyw sztucznych to materiały nieorganiczne, ich ilość kompozycji jest duża. Przy bezpośrednim komponowaniu z żywicami organicznymi często prowadzi to do pogorszenia obrabialności i plastyczności kompozytu. Jako modyfikator powierzchniowy środek sprzęgający może sprawić, że powierzchnia materiałów nieorganicznych stanie się organiczna poprzez działanie chemiczne lub fizyczne, co zwiększa ilość kompozycji i poprawia właściwości obrabialności oraz użytkowania kompozytu. Opisane środki sprzęgające obejmują przeważnie długie łańcuchy kwasów tłuszczowych, związki silanowe, organiczne związki chromu, związki tytanowe, związki aluminiowe, związki cyrkonowe oraz poliolefiny zgrawione anhydrydami.

Środek usieciowujący

Usieciowienie tworzyw sztucznych w zasadzie nie różni się od wulkanizacji gumy, jednak stosowanie środków usieciowujących nie jest dokładnie takie samo. Metody usieciowienia żywic obejmują przede wszystkim usieciowienie promieniowaniem i usieciowienie chemiczne. Organiczny peroksyd jest najbardziej powszechnym typem środka usieciowującego w przemyśle. Czasami, aby poprawić stopień usieciowania i szybkość tego procesu, często konieczne jest stosowanie dodatkowych środków usieciowujących i akceleratorów usieciowienia razem.

Pomocniczy środek wiązania jest stosowany, aby zahamować reakcję rozszczepienia wolnych rodników przez organiczny środek wiązania peroksydowego na głównym łańcuchu żywicy polimerowej w trakcie procesu wiązania, poprawić efekt wiązania i ulepszyć właściwości produktu skrzyżowanego. Jego zadaniem jest stabilizacja wolnych rodników polimerowych. Główną funkcją przyspieszacza wiązania jest przyspieszenie szybkości wiązania i skrócenie czasu wiązania. Środki utwardzające do tworzyw termoutwardzalnych, takich jak niekoncentrowane poliestry i żywice epoksydowe, również należą do kategorii środków wiązania; typowe ich rodzaje to organiczne aminy i anhydrydy kwasów organicznych. Ponadto, światłoczułek używany w procesie wiązania promieniowaniem UV również może być uważany za pomocnika w wiązaniu.

Rozpuszczalnik

Produkty plastikowe są w rzeczywistości mieszaniną podstawowych żywic oraz różnych barwników, wypełniaczy i dodatków. Stopień rozproszenia barwników, wypełniaczy i dodatków w żywicy ma bardzo istotne znaczenie dla wydajności produktów plastikowych.

Rozpuszczalnik jest środkiem pomocniczym, który wspomaga równomierne rozpraszanie różnych materiałów pomocniczych w żywicy; stosuje się go głównie w granulatach bazowych, produktach kolorowych i wysoko wypełnionych produktach. Obejmuje on węglowodory (olej parafinowy, wosk polietylenowy, wosk oksydowany polietylenowy itp.), mydła kwasów tłuszczowych, estery i amidy tłuszczowe.

Smar

Smar jest modyfikatorem obróbki, który dodaje się do żywicy polimerowej, by zmniejszyć tarcie między cząsteczkami żywicy, stopioną żywicą a urządzeniami obróbkowymi oraz tarcie międzycząsteczkowe w stopionej żywicy, a także poprawić jej płynność i łatwość odkładania się od formy podczas formowania. Stosuje się go głównie w procesie obróbki i formowania termoplastów; obejmuje to węglowodory (takie jak wosk polietylenowy, parafina itp.), kwasy tłuszczowe, alkohole tłuszczowe, mydła kwasów tłuszczowych, estery kwasów tłuszczowych i amidy tłuszczowe.

Środek antykorozyjny

Producenci ekstruderów z Chin mogą stosować środki antykorozyjne na powierzchnię form lub urządzeń obróbkowych, a także dodawać je do podstawowej żywicy, co ułatwia demouldowanie modeli i poprawia ich wykończenie powierzchniowe. Pierwsze nazywa się środkiem antykorozyjnym typu powlekającego – stanowi główną część tego środka – drugie natomiast są środkami antykorozyjnymi wewnętrznymi, które charakteryzują się łatwą aplikacją i innymi korzystnymi właściwościami. Olej silikonowy jest najpowszechniej stosowanym typem środka antykorozyjnego w przemyśle.