سازگاركننده ها برای آلياژهای پليمری

سازگاركننده ها برای آلياژهای پليمری

كاربرد آلياژهاي پليمري به دليل ارائه موازنه اي مطلوب از خواص فيزيكي و شيميايي همچنان به رشد سريع خود ادامه مي دهد. سازگاركننده ها مكانيسمي جهت اختلاط اين پليمرهاي غير قابل امتزاج فراهم مي آوردند. در اين مقاله به روند اخير استفاده از سازگاركننده ها براي آلياژهاي پليمري نگاهي مي اندازيم.

استفاده از آلياژهاي پليمري و به تبع آن سازگاركننده ها طبق پيش بيني كارشناسان، همچنان به رشد خود ادامه خواهد داد. بازار سازگاركننده ها، بدون در نظر گرفتن آن ميزان كه در بازيافت استفاده مي شود، در حدود 6/13 ميليون كيلوگرم (30 ميليون پوند) در سال 2000 تخمين زده شده است و انتظار مي رود تا با سرعت رشد سالانه % 4/5 در سال 2005 به 6/18 ميليون كيلوگرم (40 ميليون پوند) برسد.

چگونگي عملكرد سازگاركننده ها

سازگاركننده ها جهت تهيه آلياژ از پليمرهاي غير قابل امتزاج و خلق يك مخلوط همگون به كار مي روند. مواد ناسازگار، مانند آب و روغن، هنگام اختلاط دو فازي مي شوند. يك سازگاركننده مانند يك عامل سطح فعال عمل كرده و كشش بين سطحي دو پليمر ناسازگار را كاهش داده و امكان تهيه آلياژ از آن ها را فراهم مي آورد.

هر چند كه آلياژ كماكان دو فازي است اما سازگاركننده، اختلاط و پايداري دو فاز را تا حدي كه آلياژ به مثابه حالت امتزاج پذير عمل كند، ممكن مي سازد. سازگار كننده نوعاً شامل دو بخش است به طوري كه هر بخش مي تواند با يكي از اجزاي آلياژ بر همكنش داشته باشد، سازگاركننده هاي غير واكنشي پيوندي تشكيل نمي دهند اما عموماً با يكي از اجزا آلياژ امتزاج پذير مي باشند.

سازگاركننده هاي مورد استفاده در بازيافت

كاربرد مهم ديگر سازگاركننده ها در بازيافت مواد پليمري مي باشد، استفاده از مواد بازيافتي در فرايند گرما نرم ها معمول است. اگر مواد ضايعاتي شامل پليمرهاي ناسازگار، مانند آنچه در ساختارهاي چند لايه مشاهده مي شود، باشد، جزء ناسازگار به سطح خارجي ماده اكسترود شده مهاجرت خواهد نمود. سازگاركننده ها مي توانند از وقوع اين پديده جلوگيري يا ميزان آن را كاهش دهند. همچنين سازگاركننده ها امكان بازيافت تكه هاي فيلم هاي چند لايه اي را كه حاوي پليمرهاي با انديس جريان كاملاً متفاوت مي باشند، فراهم مي آورند.

آميزه سازي با سازگاركننده ها

هنگام انتخاب يك سازگاركننده، آميزه ساز ابتدا بايد آن سازگاركننده اي را انتخاب كند كه با پليمرهاي تشكيل دهنده آلياژ همخواني داشته باشد، سازگاركننده هاي واكنشي نياز به يك گروه متضاد واكنشي دارند و سازگاركننده هاي غير واكنشي بايد از لحاظ گرانروي يا به طور ايده آل امتزاج پذيري، با يكي از اجزاي آلياژ تطبيق داشته باشند. آميزه سازها همچنين بايد به محدوده دمايي قابل استفاده براي سازگاركننده و اجزاي آلياژ توجه داشته باشند. آميزه سازها بايد مراقب هر گونه تاثيرات ناخواسته منفي حاصل از افزودن سازگاركننده نيز باشند. براي مثال در يك سيستم واكنشي پيوند زني مالئيك انيدريد (MA) كه پراكسيد بسيار زيادي دارد، امكان شبكه اي شدن يكي از پليمرها در حين فرايند وجود خواهد داشت.

سازگاركننده هاي واكنشي

پلي الفين هاي پيوند خورده با مالئيك انيدريد (MA) عموماً به عنوان عوامل اتصال براي سيستم هاي حاوي پركننده يا تقويت كننده استفاده مي شوند، اما همچنين مي توانند به عنوان سازگاركننده هاي واكنشي براي آلياژ پلي الفين ها با پليمرهايي نظير نايلون و EVOH كه با MA واكنش مي دهند، به كار گرفته شوند. PE يا PP پيوند خورده با MA تهيه شده توسط شركت Crompton امكان تهيه آلياژهاي نايلون – PP را براي كاربردهايي نظير قطعات سيستم سرمايش ماشين ها مي دهند.

سازگاركننده هاي غير واكنشي

كوپليمرهاي اتيلن – اتيل اكريلات (EEA) مي توانند به عنوان سازگاركننده هاي غير واكنشي براي آلياژ پليمرها يا افزودني هاي قطبي با پلي الفين ها به كار گرفته شوند. EEA مي تواند در خطوط بازيافت حاوي نايلون و PP به عنوان جايگزين ارزان تر براي پلي الفين هاي پيوند خورده با MA در مواردي كه نياز به مقاومت ضربه بالايي نيست يا حين توليد تحت برش بالا قرار نمي گيرد، به كار گرفته شود. Amplity EA از شركت Dow در محدوده وسيعي از انديس هاي مذاب موجود مي باشد تا با گرانروي اجزا در خط بازيافت همخواني داشته باشد.

روندها و فناوري هاي جديد

در حالي كه آلياژهاي پليمري به طور متداول در اكسترودهاي دو پيچه كه برش بالا و اختلاط مناسبي فراهم مي كنند، فرايند مي گردند، بيشتر آميزه سازان تمايل به استفاده از تجهيزات ديگري نظير اكسترودهاي تك پيچه در مراكز فعاليت خود دارند. محصولات جديد Kraton G و Kraton A طراحي شده اند تا آلياژسازي در ماشين آلات با برش كمتر به سهولت انجام گيرد. Kraton G حاوي جزء رابري اصلاح شده اي است كه جهت آلياژ نمودن بهتر با PP طراحي شده است. Kraton A كه در سال 2003 معرفي شد جهت آلياژسازي بهتر با استايرن ها طراحي شده است.

میتوانید متن کامل این مطلب را با فرمت ورد رایگان از لینک زیر دانلود کنید.

ادامه مطلب