LCY SBS

کدام گرید SBS کمپانی LCY معادل SBS های معروف بازار است؟

بحث فنی ما از جایی آغاز می شود که کمپانی بزرگ و خوشنام Kraton به کمک تکنولوژی Solution خود توانست SBS (Styrene Butadiene Styrene) تولید کند. Kraton به صورت هوشمندانه تلاش کرد گروه خاصی از پلیمرها را توسعه دهد که بتوانند نقش الاستومرها را در کاربری های مختلف، بدون نیاز به فرایند پخت ایفا کنند. در ادامه شرکت های دیگری همچون Dynasol, TSRC, LG, Sinopec، Kumho و اخیرا تعداد بیشتری شرکت های چینی و تایوانی به جمع تولید کنندگان SBS و سایر TPS ها پیوستند. یکی از کمپانی های معتبری که سبد متنوعی از TPSها را با کیفیت بالایی عرضه می کند، LCY تایوان است. در واقع یکی از حوزه های تخصصی LCY تولید گریدهای خاص انواع پلیمرهایی چون PP، SBS، SEBS، SIS، SEPS و TPV ها است.

LCY SBS

Kraton یکی از گریدهای پرکاربرد SBS خود را با نام Kraton D1101 عرضه کرد. این SBS به سرعت توانست در کاربردهای مختلف همچون تولید چسب، اصلاح ضربه پذیری پلاستیک ها، تولید انواع TPE، زیره کفش، تولید قیرهای بهبود یافته و ماستیک ها به کار گرفته شود. Kraton D1101 ساختار خطی دارد، حاوی 31 درصد استایرن و به دنبال آن 69 درصد بوتادی ان است. D1101 کراتون آنقدر خوب درخشید که شرکت های دیگری که در حوزه تولید SBS فعال شدند، کار خود را با ارائه گریدی مشابه D1101 شروع کردند. برای مثال SBS 501 کمپانی LG و گرید 101 کومهو تلاش هایی برای ارائه گریدی معادل با D1101 بود. اما LCY با تکنولوژی خاص تولید خود طیف گسترده ای از TPE های پایه استایرن را مانند Kraton تولید می کند. در گروه SBS ها، LCY مانند Kraton از سیستم نامگذاری چهار حرفی استفاده می کند و برای انواع کاربری ها گرید دارد. گریدهای 3501، 3502 و 3520 شرکت LCY معادل هایی برای گریدهای پر کاربردی چون D1101 کراتون و LG 501 هستند.

LCY نیز مشابه Kraton که پرچم دار تولید TPE های پایه استایرن است، SBS های تولیدی خود را به صورت پودر و گرانول برای طیف گسترده ای از کاربری ها از جمله تولید چسب، اصلاح ضربه پذیری پلاستیک ها، تولید انواع TPE، زیره کفش، تولید قیرهای بهبود یافته و ماستیک ها عرضه می کند.

کوپلیمرهای استایرنی

تلفیق شفافیت، ضربه پذیری و سفتی در فیلم های بسته بندی به کمک کوپلیمرهای استایرن (SBC)

استایرن یکی از قدیمی ترین منومرهایی است که در تولید پلیمرهای مختلفی مانند پلی استایرن (PS) و الاستومر استایرن بوتادی ان  (Styrene Butadiene Rubber – SBR)استفاده شده است. امروزه تولید به صرفه و سازگاری منومر استایرن با دیگر منومرها، مانند، بوتادی ان، ایزوپرن، اتیلن و … سبب توسعه طیف گسترده ای از پلیمرها، مانند HiPS (High Impact Poly Styrene)، SBS (Styrene Butadiene Styrene)، SEBS (Styrene Ethylene Butylene Styrene)، SIS (Styrene Isoprene Styrene) و … شده است. این بخش در ارتباط با نوع خاصی از کوپلیمرهای استایرن و بوتادی ان صحبت خواهد کرد که به کمک خواص ویژه خود توانسته اند صنعت بسته بندی را متحول کنند. این خانواده تحت عنوان Styrene Butadiene Copolymer، یا به اختصار SBC شناخته می شوند.

 کوپلیمرهای استایرنی

SBC ها توسط کمپانی کورون-فیلیپس، فعال در حوزه مواد شیمیایی (Chevron Philips)، در ابتدای دهه 70 میلادی توسعه داده شدند. امروزه کمپانی های بزرگی چون Ineos و Basf نیز در تولید SBC ها سهم بازار قابل توجهی دارند.

SBC ها را می توان در هر یک از فرایندهای فیلم دمشی، ریخته گری فیلم، تزریق، ترموفرمینگ و اکستروژن استفاده کرد. همچنین دانسیته بسیار کم در کنار مناسب بودن برای کاربردهای پزشکی و غذایی، منجر به توسعه گسترده این گروه از پلیمرها در صنعت بسته بندی شده است. SBC ها می توانند خواص ضربه پذیری PS را با حفظ شفافیت، بهبود دهند و در تولید کاپ و لیوان ها، سینی و ظروف به کار می روند. SBC ها استعداد تبدیل شدن به فیلم های بسته بندی را نیز دارند. فیلم های تولید شده با استفاده از SBC ها مقاومت مثال زدنی را در برابر سورخ شدن نشان می دهند و دیگر مزایای آن ها به شرح زیر است:

  • چاپ پذیری
  • قابلیت جمع شدن (Shrink)
  • عبور پذیری بالا در برابر بخار آب
  • پایداری حرارتی بالا
  • قابلیت پیچانده شدن در بسته بندی کالاهایی مانند شکلات
  • خاصیت الاستیک و برگشت پذیری

SBC

SBC ها با برخورداری از ویژگی های بالا در بسته بندی مواد غذایی، تولید لیبل و فیلم های شرینک کاربرد گسترده ای دارند. یکی از ویژگی های منحصر بفرد SBC ها مقاومت بالای آن ها در برابر خم شدن های متناوب است. این قابلیت که به Hinge Strength معروف است، در بسته بندی هایی که درب به بدنه متصل است و مدام باز و بسته می شود، بسیار مهم است. شفافیت و استحکام مکانیکی فوق العاده، پای SBC ها را به بخش بسته بندی های صلب نیز باز کرده است. علاوه بر صنعت بسته بندی، SBC ها در تولید قطعات تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی و صنعت خودرو نیز به کار می روند.

در پایان باید اشاره کرد که کوپلیمرهای استایرنی SBC معرفی شده در این بخش از نظر ساختار و ترکیب با گروه ترموپلاستیک های الاستومرهای استایرنی (Thermoplastic Styrene – TPS)، مانند SBS, SIS, SEBS, SEPS متفاوت هستند و فناوری تولید ویژه ای برای هر گروه به کار می رود.

قیر اصلاح شده

ورود قیر اصلاح شده به دنیای مواد مهندسی به کمک پلیمرها

برای ما ایرانی ها که یکی از ده پالایشگاه نخست دنیا در کشورمان احداث شد، واژه هایی مانند برج تقطیر و برش های نفتی غریبه نیستند. پالایشگاه نفت آبادان با بیش از 100 سال قدمت، اولین پالایشگاه نفت خاورمیانه است. یکی از محصولات با ارزش و پرکاربرد این پالایشگاه و دیگر پالایشگاه های نفتی که پس از آن در ایران به بهره برداری رسیدند، قیر است. قیر در ته مانده برج تقیطر  (Vacuum bottom) وجود دارد و به صورت یک مایع ویسکوز و حتی جامد، مشکی یا قهوه ای رنگ، حاوی هیدروکربن ها، ضد آب و چسبنده است. قیر در طبیعت نیز وجود دارد و سابقه کاربرد 5000 ساله در عایق سازی و پوشش دهی صنعت راه و ساختمان دارد. با همه خواص مفیدی که قیر دارد، باید گفت متاسفانه این ماده با ارزش امروزه در طبقه مواد اولیه عادی قرار می گیرد و پاسخگوی الزامات امروزی کاربردهای مهندسی راه و ساختمان نیست. قیر در هوای سرد شکننده می شود و برعکس در دماهای بالا جریان پیدا می کند و نرم می شود. از آنجاییکه خواص پایه ای قیر کاملا مناسب است، با افزودن پلیمرها می توان نقاط ضعف آن را پوشش داد و قیر اصلاح شده با پلیمرها (Polymer Modified Bitumen) را تولید کرد. در این بخش نگاهی اجمالی به این فناوری خواهیم کرد.

قیر اصلاح شده

بر اساس شرایط تولید گریدهای مختلف قیر، مانند Penetration, Cutback, Hard و Oxidized بدست می آیند. قیر مخلوطی پیچیده از هیدروکربن ها ( مانند پارافین ها، نفتنیک ها و آروماتیک ها) و غیر هیدروکربن ها ( مانند حلقه های گوگردی، نیتروژنی و اکسیژنی) است. عناصر موجود در گریدهای مختلف قیر به قرار زیر است:

  • کربن، 82 تا 85 درصد
  • هیدروژن، 8 تا 11 درصد
  • گوگرد، 0 تا 6 درصد
  • اکسیژن، 0 تا 1.5 درصد
  • نیتروژن، 0 تا 1 درصد

همچنین در برخی نمونه ها ردپای نیکل، آهن، وانادیوم، کلسیم و منیزیم نیز دیده شده است.

اما تشابه ساختار هیدروکربنی قیر با پلیمرها در دهه هشتاد میلادی پای پلیمرها را به دنیای قیر باز کرد. در واقع پلیمرها با ساختار کنترل شده می توانستند خواص ضربه پذیری و شکنندگی قیر را در فصول سرد سال بهبود دهند و همچنین در روزهای گرم نیز مانع از نرم شدن قیر شوند. انواع پلیمرها سابقه اختلاط با قیر را دارند. پلی اتیلن و پلی پروپیلن، EVA، SBS، SEBS، SEPS، SBR، SIS مهمترین پلیمرهایی هستند که برای اصلاح خواص قیر به کار می روند. از آنجاییکه قیر یک ماده ارزان قیمت است، تلاش هایی برای استفاده از پلاستیک های بازیافت شده و همچنین قطعات لاستیکی برای تولید قیرهای اصلاح شده، صورت گرفته است.

باید دقت داشت قیر با پلیمرها ناسازگار است و کیفیت اختلاط این دو جزء تاثیر بسزایی در بهبود خواص قیر دارد. بایستی بر اساس گرید قیر و ساختار آن که به نفت خام مورد استفاده و شرایط تولید وابسته است، همچنین خواص مورد نظر و در نهایت دستگاه های اختلاط، پلیمر مورد استفاده برای اصلاح انتخاب شود، درصد بهینه ای از آن به قیر اضافه شود و خواص قیر اصلاح شده ارزیابی شود. امروزه قیرهای اصلاح شده کاربرد فراوانی در راهسازی و عایق سازی ساختمان ها دارند.