فیلرهای پلیمری کاربردی بهطور گسترده در پلاستیکها استفاده میشوند و روند استفاده روزافزون از فیلرهای ناشی از عوامل متعددی است. اولاً، فیلرها اجازه میدهند تا مواد پلاستیکی با طیف وسیعتری از خواص، از جمله خواصی که معمولاً با پلاستیکها مرتبط نیستند، مانند رسانایی الکتریکی بالا یا رسانایی گرمایی. فیلرهای پلیمری را میتوان برای تقویت پلاستیک استفاده کرد، به عنوان مثال، فیلرهایی مانند تالک و الیاف شیشه به ورق پلی پروپیلن PP اجازه دادهاند تا در بازارهای متنوعی اعم از تخته برش چرم یا تخته کفاشی با موفقیت رقابت کنند.
آشنایی با انواع فیلرهای پلیمری
تقریباً تمام پلاستیکها از مواد اولیه نفتی ساخته میشوند و با کاهش فراوانی نفت و گاز، قیمت پلاستیکها به طور غیرقابل افزایشی افزایش مییابد. در مقابل، فیلرهای معدنی فراوان هستند و قیمت فیلرها با سرعت بسیار کمتری افزایش مییابد، در نتیجه پلاستیکهای پرشده سال به سال از نظر تجاری جذابتر میشوند. رزینهای مشابه برای همه در دسترس هستند، اما با درک خوب فیلرهای کاربردی و سایر افزودنیها، میتوان فرمولاسیونهایی ساخت که عملکرد بهتری دارند.
در حالی که کتابهای کاملی به این موضوع اختصاص داده شده است، یادگیری از آنها میتواند نسبتاً سخت باشد زیرا حاوی اطلاعات بسیار زیادی هستند و در صدها صفحه پخش شدهاند. میدانم چون مالک اکثر آنها هستم و به نوشتن تعدادی کمک کردهام. اگر در حال حاضر متخصص هستید و به دنبال جزئیات بیشتر در مورد یک موضوع محدود هستید، کتابها عالی هستند، اما برای دیگران کمک چندانی نمیکنند.
کاربرد فیلرهای پلیمری
کامپوزیتها از دو یا چند ماده مختلف ساخته میشوند و خواص آنها معمولاً در جایی بین مواد اولیه است. بنابراین، اگر ذرات معدنی سخت را به لاستیک نرم اضافه کنم، سختی لاستیک افزایش مییابد. این یک ابزار بسیار مفید برای ساخت موادی است که خواصی بین مواد خالص دارند. به عنوان مثال، افزودن یک فیلر کاربردی به پلیمر پلیپروپیلن (PP) میتواند یک کامپوزیت با خواص مکانیکی مشابه نایلون پر نشده، اما ارزانتر از نایلون ایجاد کند.
خواص فیلرهای پلیمری
هیچ پلیمر و فیلر ایده آلی وجود ندارد. کامپوزیتها در مورد مصالحه هستند و برای ایجاد بهترین معاوضه نیاز به درک محکمی از خواص مواد اولیه و نحوه تعامل مواد تشکیل دهنده با یکدیگر دارد. با این حال، میتوان برخی از خواص مطلوب معمولی فیلرهایهای کاربردی را فهرست کرد. انواع فیلرهای پلیمری
- کم هزینه
- به راحتی در سراسر جهان در دسترس است
- بی خطر
- خالص
- از نظر شیمیایی غیر فعال/بی اثر
- سفت تر و قوی تر از پلیمر
- غیر ساینده
- بی رنگ (به شکل پودر سفید به نظر میرسد)
فیلرها
فیلرها برای کاهش هزینهها و بهبود خواص به فرمول پلیمری اضافه میشوند. میتوانند جامد، مایع یا گاز باشند. آنها فضا را اشغال میکنند و بدون تغییر سایر ویژگیها، رزین گران قیمت را با ترکیبات ارزان تر جایگزین میکنند. خواصی که یک پرکننده ارائه میدهد تا حد زیادی با ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خود تعیین میشود. انواع مختلفی از فیلرهای مورد استفاده در پلاستیک عبارتند از تری هیدرات آلومینا، خاک کائولن، کربنات کلسیم، تالک و غیره. کربن سیاه و سیلیس (رسوب شده، بسیار پراکنده) عمدتاً به عنوان فیلر در الاستومرها استفاده میشوند.
توجه: جهت بررسی موجودی و استعلام قیمت به روز ورق پیویسی سخت UPVC به فروشگاه پکیلون مراجعه بفرمایید ویا روی عبارت رنگی کلیک نمایید.
افزودنیها و فیلرهای پلاستیک چیست؟
افزودنیها و پرکنندهها ترکیبات آلی یا معدنی هستند که به منظور تغییر خواص پلاستیک وارد پلاستیک میشوند. در حالی که بیشتر پلاستیکها در شکل اصلی خود مقاوم در برابر ضربه و ماندگاری طولانی هستند، اغلب شکننده، سخت، قابل احتراق یا برای استفاده مورد نظر بسیار سنگین هستند. افزودن مواد افزودنی یا پرکنندهها میتواند پلاستیک را به گونهای تغییر دهد که بدون از بین بردن ویژگیهایی که در وهله اول باعث جذابیت آن شدهاند، به کاربرد مورد نظر برسد.
مثال پوشش سیم PVC در بالا تنها یک مثال است، اما تقریباً هر پلاستیک دارای نوعی افزودنی است تا برای استفاده مورد نظر بهینه شود.
نرم کنندههای مورد استفاده برای انعطاف پذیری
رایج ترین افزودنی در پلاستیک، نرم کنندهها هستند. اینها معمولاً مواد آلی مایع و غیرفرار هستند که انعطافپذیری را بهبود میبخشند، بهویژه هنگام شکلدهی حرارتی، شکلدهی و قالبگیری. بیشتر اوقات در PVC استفاده میشود، PVC پلاستیکی در ترموفرمینگ خودرو، کفپوش، سقف و کابلها است. همچنین نرم کنندههای مورد استفاده در اکریلیک، PET و پلی اولفین را خواهید یافت.
بیشتر نرم کنندهها استرهایی هستند که هنگام واکنش اسیدها با الکلها ایجاد میشوند و مقدار اضافه شده بر محصول نهایی تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، دستکشهای وینیل از حدود ۵۰ درصد مواد نرمکننده تشکیل شدهاند، بنابراین انعطافپذیری و پوشیدن آنها راحت است.
فیلرها هزینه و وزن را کاهش می دهند
اغلب مواد معدنی مانند کربنات کلسیم، سیلیس، خاک رس، کائولن و کربن به عنوان فیلر به پلیمرها اضافه می شوند. در حالی که بیشتر مردم فکر میکنند که این مواد صرفاً برای افزایش حجم و هزینه کمتر استفاده میشوند، بسیاری از این پرکنندههای معدنی قالبگیری و شکلدهی آنها را آسانتر میکنند و در عین حال پایداری ترکیبات را تضمین می کنند. برای پلاستیکهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت دارند، فیلر های معدنی میتوانند انحراف حرارتی را افزایش داده و انبساط حرارتی را کاهش دهند.
مقاله پیشنهادی: ۳ روش برای جوشکاری پلی اتیلن PE با رعایت شرایط ویژه
فیلرهای کربن در پلاستیک
الیاف کربن اغلب به پلیمرها اضافه میشوند زیرا مزایای متعددی از جمله افزایش استحکام کششی بدون افزودن وزن، بهبود انحراف گرما و بهبود رسانایی الکتریکی را اضافه می کنند. فیلرهای پلیمری
فیلرهای پلیمری طول عمر را افزایش میدهند
در حالی که آنتی اکسیدانها در پلاستیکها را به طور طولانی مورد بحث قرار دادهایم، ما همچنین میخواهیم در اینجا به آنها نیز اشاره کنیم. فیلرهای پلیمری افزودنیهای شیمیایی هستند که تخریب ناشی از اکسیداسیون، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و تخریب گرما را مهار یا کند میکنند و همچنین واکنشهای با کاتالیزورهایی را که می توانند پلاستیک را در سطح ساختاری شیمیایی تجزیه کنند، به حداقل می رساند.
نتیجه گیری در باب فیلرهای پلیمری
علاوه بر آنتی اکسیدانهایی که مانع از خود اکسیداسیونی میشوند که در هنگام واکنش پلیمر با اکسیژن موجود در جو اتفاق میافتد، فیلرهای اضافی عبارتند از:
- جاذبهای UV
- اسید گیر
- غیرفعال کنندههای فلزی
- تثبیت کنندههای حرارتی
- بازدارندههای شعله