وبلاگ
افزودنی های پلیمر چیست؟

از جمله فوایدی که به وسیلهی افزودنی های پلیمری حاصل میشود باید به افزایش براق کنندگی، بالا رفتن انعطاف پذیری، استحکام در برابر ضربه، مقاومت در مقابل حرارت و … اشاره داشته باشیم. این نوع افزودنیها ساختار پلیمر را تغییر میدهند بر این اساس نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف ایفا میکنند. ادتیو در درصد پایین به پلیمرهای مختلف اضافه میشود تا خواص آنها چون فرآیند پذیری، افزایش مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر ضربه و … را تغییر دهد. وزن مولکولهای آن نسبتا کم بوده و در فرامولاسیون به میزان بسیار کمی از آن بهرمند میشوند. تولید این نوع مواد مانند ترموپلاستیک الاستومر امری بسیار تخصصی است که باید به دست کارشناسان آن و تنها در آزمایشگاه انجام شود تا از کیفیت مورد نیاز برخوردار باشد.
انواع افزودنی های پلیمری
افزودنی های پلیمری به انواع مختلفی تقسیم میشوند که از جمله مهمترین آنها باید به موارد زیر اشاره کرد.
- روان کنندهها: از این نوع محصول برای ایجاد خاصیت الاستیسیته، انعطاف یا جریان مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله رایجترین نوع روان کننده استرهای فتالات است که در پی وی سی بکار گرفته میشود. این روزها تثبیت کنندههایی خاص همچون تثبیت کنندههای مبتنی بر کادمیوم به دلیل نگرانیهای زیست محیطی غیر کاربردی هستند.
- آنتی اکسیدانها: از اکسیداسیون مواد جلوگیری کرده و در طول پردازش اولیه پلاستیک مورد استفاده قرار میگیرند. جذب کنندههای رادیکال پایدار نیز از اکسیداسیون نوری پلیمرها جلوگیری کرده یا این فرآیند را تا حد ممکن کند میکنند.
- آنتی اوزونها: این نوع افزودنی های پلیمری از تخریب پلیمرهای ناشی از ترک خوردگی ازن جلوگیری کرده و یا تلاش میکنند این موضوع را به تعویق بیاندازند.
- جدا کنندهها: به عنوان کاتالیزور عمل کرده و کمپلکسهای کلات را تشکیل داده و آثار یونهای فلزی را غیر فعال میکنند.
- تثبیت کنندههای فرابنفش: برای محافظت از پلیمرها در برابر اشعه ماوراء مورد استفاده قرار گرفته و برای مثال در کرمهای ضد آفتاب نیز کاربردی عمل کرده است.
کاربرد افزودنی های پلیمری
این نوع افزودنیها از جمله پرکاربردیترین محصولات پلیمری در صنایع به شمار میرود که از جمله کاربردهای آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- مورد استفاده در صنعت بسته بندی و گونی بافی
- تولید انواع تولید لوازم خانگی و الکتریکی
- تولید لوله آب و فاضلاب
- تولید انواع قطعات تزریقی و بادی
- تولید تایر، جعبه باتری، نوارهای کشسان و …
این نوع افزودنیها به سبب قیمت مناسب و کاربرد بالایی که دارند از سوی صنایع مختلف بسیار کاربردی ظاهر شده و توسط شیمی پل به طور مستقیم به مشتریان عزیز عرضه میشود.
کاربرد افزودنیهای پلیمری
افزودنیهای پلیمری، یکی از ترکیبات مهم در فرایند تولید بوده و کاربرد گستردهای در صنایع مختلف دارند که عبارتند از:
- صنعت خودروسازی
در صنعت خودرو، از افزودنیهایی مانند پایدارکنندهها و تقویتکنندهها برای ساخت قطعاتی مقاوم در برابر گرما، ضربه و شرایط محیطی سخت استفاده میشود. این مواد به قطعات پلاستیکی و لاستیکی خودرو دوام بیشتر، استحکام بالاتر و ایمنی بهتری میبخشند. - صنعت بستهبندی
افزودنیهای پلیمری در بستهبندیهای مدرن نقش مهمی دارند. آنها از مواد در برابر نفوذ رطوبت، اکسیژن و نور UV محافظت میکنند. همچنین با ویژگیهایی مانند زیستتجزیهپذیری یا مقاومت در برابر فساد میکروبی، ماندگاری محصولات را افزایش میدهند. - لوازم خانگی
در تولید لوازم پلاستیکی آشپزخانه یا تجهیزات برقی، افزودنیهایی مانند ضدحرارت، ضدخوردگی و آنتیباکتریال به کار میروند تا علاوه بر افزایش مقاومت، زیبایی ظاهری محصول نیز حفظ شود. این مواد در بهبود رنگ، شفافیت و براقیت سطح نیز تأثیرگذار هستند. - صنعت نساجی
پلیمرهای مورد استفاده در پارچههای مصنوعی، با افزودن موادی مانند ضدچروک یا ضدحریق، به محصولاتی بادوام، ایمن و راحت تبدیل میشوند. این افزودنیها از آسیبهای ناشی از تابش خورشید و شستشوهای مکرر جلوگیری کرده و طول عمر پوشاک را افزایش میدهند.
مزایای استفاده از افزودنی های پلیمری
انواع افزودنی های پلیمری، مزایای متعددی دارند که آنها را به یکی از اجزای جداییناپذیر در فرآیندهای تولید صنعتی تبدیل کردهاند.
- کیفیت بالا و قیمت مناسب: این افزودنیها با وجود کیفیت بالا، قیمت مقرونبهصرفهای دارند که توجه تولیدکنندگان زیادی را جلب کرده است.
- قابل فرآوری بودن: بهراحتی در فرایندهای تولیدی استفاده میشوند و نیاز به تجهیزات خاص ندارند.
- کاهش زمان، انرژی و هزینه تولید: استفاده از این افزودنیها باعث بهبود روند تولید و کاهش مصرف منابع میشود.
- قابلیت ترکیب با سایر مواد: برخلاف بسیاری از افزودنیها، این محصول بهراحتی با ترکیبات دیگر مخلوط میشود و محدودیت ندارد.
- ضروری برای صنایع مختلف: در صنایعی مثل رنگسازی و پوششهای صنعتی، استفاده از این افزودنیها کاملاً ضروری است و بدون آنها، تولید به مشکل برمیخورد.
افزودنیهای کمکی فرآیندی (Processing Aids)
این دسته از افزودنی های پلیمری به منظور بهبود شرایط فرآیند شکلدهی پلیمر و جلوگیری از تخریب آن در طول تولید به کار میروند. عملکرد آنها اغلب در مرحلهای است که پلیمر به حالت مذاب در میآید.
- پایدارکنندههای حرارتی: برای جلوگیری از تخریب زنجیرههای پلیمری در برابر دماهای بالا، بهویژه در پلیمرهایی مانند PVC استفاده میشوند. این مواد با مهار رادیکالهای آزاد یا واکنش با ترکیبات ناپایدار، از تغییر رنگ، شکست زنجیره و افت خواص مکانیکی جلوگیری میکنند.
- پایدارکنندههای نوری: این مواد از پلیمر در برابر نور خورشید محافظت میکنند. آنها میتوانند از طریق جذب پرتو فرابنفش، یا از بین بردن رادیکالهای آزاد حاصل از تابش (Quenchers) عمل کنند.
- آنتیاکسیدانها (Antioxidants): برای جلوگیری از اکسید شدن پلیمر در حین فرآیند حرارتی یا در طول زمان نگهداری محصول، استفاده میشوند. آنها به دو دسته اصلی اولیه (رادیکالگیرها) و ثانویه (تجزیهکننده هیدروپراکسیدها) تقسیم میشوند.
- روان کنندهها: به منظور کاهش اصطکاک بین پلیمر و دیوارههای قالب یا بین زنجیرههای پلیمری در حین فرآیند ذوب استفاده میشوند. آنها به تسهیل جریان مذاب و جلوگیری از چسبندگی کمک میکنند.
- عاملهای دمنده: برای تولید فومهای پلیمری به کار میروند. این مواد در حین فرآیند حرارتی تجزیه شده و گاز آزاد میکنند، که منجر به ایجاد ساختار سلولی در محصول میشود.
افزودنیهای بهبوددهنده خواص محصول نهایی
این دسته از افزودنی های پلیمری پس از فرآیند شکلدهی نیز در محصول باقی میمانند و خواص عملکردی آن را در کاربرد نهایی بهبود میبخشند.
- نرمکنندهها: با قرار گرفتن بین زنجیرههای پلیمری، فاصله میان آنها را افزایش داده و میزان نیروی بینمولکولی را کاهش می دهند. این امر موجب افزایش انعطافپذیری و کاهش شکنندگی میشود. نرمکنندهها در صنایع تولید کابل، کفش، اسباببازی و چرم مصنوعی کاربرد فراوان دارند.
- پرکنندهها: این مواد به منظور کاهش هزینه، بهبود خواص مکانیکی، افزایش سختی یا کاهش انقباض در پلیمر استفاده میشوند. پرکنندهها میتوانند معدنی (مانند کربنات کلسیم و تالک) یا آلی (مانند آرد چوب) باشند.
- افزودنیهای مقاوم به شعله: این مواد برای کاهش قابلیت اشتعال پلیمرها استفاده میشوند. مکانیسم عملکرد آنها شامل ایجاد لایه محافظ کربنی، رهاسازی گازهای غیرقابل اشتعال یا جلوگیری از واکنشهای زنجیرهای احتراق است.
- آنتیباکتریالها: به پلیمرها خاصیت ضد میکروبی میبخشند تا از رشد باکتریها، قارچها و کپکها روی سطح محصول جلوگیری شود. این افزودنیها در بستهبندیهای غذایی، تجهیزات پزشکی و محصولات خانگی کاربرد زیادی دارند.
- رنگدهندهها: برای ایجاد یا تثبیت رنگ دلخواه در محصولات پلیمری استفاده میشوند. رنگدهندهها شامل پیگمنتها (ذرات نامحلول) و رنگها (محلولها) هستند و باید در برابر حرارت و نور پایدار باشند.
افزودنیهای تقویتکننده پلیمر
برخلاف پرکنندهها که عموماً بیاثر یا غیر فعال هستند، مواد افزودنی پلیمر از نوع تقویتکننده به طور فعال خواص مکانیکی پلیمر را بهطور چشمگیر بهبود داده و باعث افزایش استحکا و سختی پلیمرها می شوند. الیاف شیشه، الیاف کربن و الیاف آرامید از جمله تقویتکنندههای رایج هستند و در صنایع خودروسازی و ساختمانی نقش دارند.
تاثیر افزودنیها بر خواص پلیمر
افزودنیها به مقدار کم به پلیمرها اضافه میشوند تا ویژگیهای آنها را بهتر کنند. این مواد کمک میکنند پلیمرها در فرآیند تولید راحتتر شکل بگیرند و در عین حال عملکرد بهتری هم داشته باشند. مثلاً پلاستیکها را محکمتر کرده تا در برابر گرما مقاومتر عمل کنند. علاوه بر این، افزودنیها در بهبود رنگ و ظاهر نهایی محصول هم نقش مهمی دارند. بهطور خلاصه، بدون این مواد کمحجم اما کاربردی، خیلی از محصولات پلیمری کیفیت و کارایی لازم را نخواهند داشت.