بایگانی‌ها مقالات محصول - صفحه 22 از 29

معرفی برند EPT میتسوئی در دنیای EPDM ها

5 آبان 1399/0 دیدگاه /در EPDM, مقالات, مقالات محصول/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

EPT نام برند تجاری EPDM های تولیدی کمپانی معظم میتسوئی کمیکال (Mitsui Chemicals) است. میتسوئی به کمک کاتالیست های متالوسنی که فناوری تولید آن ها در دست خودش است، علاوه بر انواع زیگلر ناتا، گریدهای مختلف متالوسنی EPT EPDM را برای طیف گسترده ای از کاربردها تولید می کند. مهمترین مزایای EPDM های تولیدی میتسوئی که ناشی از روش تولید منحصربفرد این کمپانی است، عبارتند از:

فرایند پذیری عالی
مقاومت عالی در برابر هوازدگی و تابش نور خورشید
پایداری حرارتی بالا
عایق خوب در برابر گرما و جریان الکتریسیته
مقاومت شیمیایی بینظیر در برابر حلال های قطبی

کاربردهای مختلف گریدهای EPT در تصاویر زیر دیده می شود.

مهمترین مزیت EPDM های متالوسنی تولیدی میتسوئی، یکنواختی ریز ساختار مولکولی این الاستومرها است. در واقع از آنجاییکه EPDM ها در زنجیره اصلی خود اجزای غیر اشباعی ندارند و عامل پخت آن ها به صورت شاخه ای در ساختار قرار می گیرد، بنابراین به خودی خود مقاومت بالایی در برابر تابش نور خورشید و اشعه ازون نسبت به دیگر الاستومرها مانند NR، SBR، PBR و … دارند. اما گریدهای EPT به دلیل یکنواختی ساختار متالوسنی خود سرعت پخت یکنواخت در تمام زنجیره ها و توزیع یکنواخت منومرها را دارند. با تنظیم درصد منومرهای مختلف، میتسوئی طیف گسترده ای از EPDM ها را تولید می کند. برای مطالعه اطلاعات بیشتر در خصوص EPDM های متالوسنی به لینک زیر رجوع کنید.

مهندسی معماری زنجیره های EPDM به کمک کاتالیست های متالوسنی

نام گذاری گریدهای مختلف EPT بر اساس ساختار آن ها و به صورت زیر انجام می گیرد:

نام هر گرید شامل یک کد عددی چهار رقمی و حروف لاتین پس از آن است، که اعداد مختلف به ترتیب از سمت چپ بیانگر مشخصات زیر هستند:
- عدد اول، نشان دهنده غلظت منومر غیر اشباع با قابلیت پخت گوگردی است، این عدد هر چقدر بالاتر باشد، سرعت پخت گوگردی قطعات تولیدی بالاتر است.
- عدد دوم و سوم، این کد دو رقمی نشان دهنده ویسکوزیته مونی گرید است. برای مثال کد 07 بیانگر ویسکوزیته مونی حدود 70 است.
- عدد چهارم، این کد مشخصات کلیدی گرید را نشان می دهد و مطابق تصویر زیر هر عدد خاصیت ویژه ای از گرید را نشان می دهد.
همانطور که گفته شد نام هر گرید شامل حروف لاتین نیز می شود. این حروف لاتین مشخصات تکمیلی هر گرید را معین می کنند و چنانچه گرید مورد نظر در گروه EPDM های معمولی میتسوئی قرار گیرد، ممکن است در نام گذاری آن از حروف لاتین استفاده نشود. مهمترین حروف مورد استفاده E، به معنای نرم شده با روغن، P، به معنای شکل فیزیکی گرانولی، H، به معنای استفاده از فیلم پلی اتیلنی به عنوان کاور و محافظ و M، به معنای تولید به کمک کاتالیست متالوسنی است. تصویر زیر خلاصه شیوه نامگذاری میتسوئی را برای گریدهای مختلف نشان می دهد.

در بخش های بعدی با هر یک از گریدهای پر کاربرد EPT و مشخصات ساختاری آن ها بیشتر آشنا خواهیم شد.

افزودنی های لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ – بخش دوم

30 مهر 1399/0 دیدگاه /در فیلم پلی اتیلن, مقالات/توسط کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

بخش قبلی این نوشتار در خصوص معرفی افزودنی های اسلیپ یا همان لغزش صحبت کرد و لزوم استفاده از این افزودنی ها را در حین تولید فیلم های پلیمری بیان کرد. با مراجعه به لینک زیر می توانید مقدمه ای را در خصوص افزودنی های لغزش مطالعه کرده و با این متن در خصوص آشنایی با ساختار این افزودنی ها و نکات کاربری آن ها همراه باشید.

افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی، مستربچ های اسلیپ

در گروه افزودنی های اسلیپ مهاجرت کننده پرکاربردترین خانواده اسید آمیدهای چرب هستند. این گروه متشکل از آمیدهای اولیه، ثانویه و بیسامید (Bis-amide)، و یک زنجیره آلیفاتیک هستند. اولئامید (Oleamide) و اروکامید (Erucamide) دو عضو پرکاربرد این گروه هستند. عوامل اسلیپ مورد استفاده در فیلم های چند لایه معمولا زنجیره آلیفاتیک بلندتری، مانند EBO (Ethylene bis-oleamide)، SE (Stearyl erucamide) و OP (Oleyl palmitamide)، به منظور کاهش سرعت مهاجرت دارند. جدول زیر مقایسه کلی را بین عوامل اسلیپ مختلف مورد استفاده در فیلم های پلی الفینی نشان می دهد.

به منظور سهولت در استفاده، جلوگیری از ایجاد ذرات معلق و آلودگی محیطی، افزایش دقت در خوراک دهی و توزین، افزودنی های اسلیپ معمولا به صورت مستربچ تولید و به مصرف می رسند. در حین انتخاب مستربچ اسلیپ مناسب بایستی به نکات زیر توجه کرد:

سازگاری پلیمر حامل افزودنی در مستربچ با پلیمر مورد استفاده در تولید فیلم
توجه به تعداد لایه های موجود در فیلم و جنس هر لایه به منظور بررسی برهمکنش های احتمالی بین افزودنی اسلیپ و سایر اجزای به کار رفته در مستربچ
توجه به ضخامت فیلم و تعداد لایه ها به منظور انتخاب افزودنی با سرعت مهاجرت مناسب
توجه به حضور سایر افزودنی های موجود در فرمولاسیون فیلم و برهمکنش های احتمالی میان این افزودنی ها با عامل اسلیپ به کار رفته در مستربچ
درصد بهینه مصرف مستربچ اسلیپ به منظور کاهش COF (Coefficient Of Friction) تجهیرات تولیدی با فیلم پلیمری ( به صورت معمول با افزایش درصد استفاده از مستربچ، ضریب اصطکاک فیلم با تجهیزات تولیدی کاهش می یابد، اما بایستی مراقب رسوب افزودنی های اسلیپ در درصدهای مصرف بالا روی تجهیزات تولیدی بود.)

به منظور دستیابی به حداکثر بازدهی در استفاده از مستربچ های اسلیپ، علاوه بر دقت در انتخاب نوع مناسب مستربچ، بایستی در نظر داشت که با افزایش ضخامت فیلم تولیدی، عملکرد افزودنی های اسلیپ ضعیف می شود. همچنین بیشترین برهمکنش این افزودنی ها با خانواده افزودنی های آنتی بلاک، آنتی فاگ و آنتی استاتیک است. بایستی در نظر داشت که در فیلم های چند لایه افزودنی های اسلیپ مهاجرتی را در لایه بیرونی قرار داد تا اثر گذاری آن ها سریع باشد.

علاوه بر فیلم های پلی الفینی، مانند انواع فیلم های تک و چند لایه پلی اتیلن و پلی پروپیلنی، مستربچ های اسلیپ در سایر فیلم ها مانند پلی استر و PVC نیز به کار می روند. جدول زیر غلظت های پیشنهادی استفاده از افزودنی های اسلیپ را به منظور دستیابی به خواص لغزشی مناسب برای انواع فیلم های پلیمری نشان می دهد. با توجه به این غلظت ها بایستی درصد بهینه مصرف مستربچ اسلیپ مشخص شود.

NBR/PVC، آلیاژهایی با رنگ و بوی PVC و NBR

14 مهر 1399/2 دیدگاه /در NBR/PVC, مقالات/توسط علی ابراهیمی

قیمت معقول، خواص مناسب، قابلیت تولید و شکل پذیری آسان به سرعت PVC را به مقام سوم پلاستیک های پر مصرف رساند. از سوی دیگر در دنیای الاستومرها، NBR مدت هاست به عنوان الاستومری با خواص ویژه مورد اعتماد صنعتگران است و در قطعات خودرو و صنعتی بسیاری مورد استفاده قرار گرفته است. سومین عاملی که منجر شد در این بخش به معرفی آلیاژ پلیمری خاص بپردازیم، امتزاج پذیری بسیار خوب ترموپلاستیک PVC با الاستومر NBR می باشد که چند سالی است پای گونه خاصی از آلیاژهای پلیمری را به صنایع مختلف باز کرده است. آلیاژهای NBR/PVC در گستره وسیعی از غلظت ها و خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مختلف تولید و پاسخگوی الزامات بخش گسترده ای از بازار هستند. در این بخش این آلیاژها را معرفی خواهیم کرد.

در حدود 80 سال پیش برای اولین بار NBR به عنوان نرم کننده و بهبود دهنده ضربه برای ترموپلاستیک PVC به کار گرفته شد. اما امروزه آلیاژهای NBR/PVC در گروه آلیاژهای پلیمری پر کاربرد قرار دارند. مزیت اصلی استفاده از PVC در آلیاژهای NBR/PVC، افزایش مقاومت NBR در برابر ازون و اشعه UV، آتش و شعله است و در برابر NBR منجر به افزایش مقاومت سایشی، ایجاد مقاومت شیمیایی فوق العاده در برابر انواع روغن سوخت و روغن آلیاژ نهایی می شود. همین چند خاصیت برجسته منجر به استفاده از این کامپاند در بسیاری از کاربردهای معمولی و مهندسی شامل لیست زیر در صنایع مختلفی همچون خودروسازی، ساختمان، قطعات صنعتی، دکوراسیون و کفپوش، کفش، برق و الکترونیک شده است:

واشر و کاسه نمدهای روغن/ سوخت
انواع O-Ring
گرومت و گردگیر
دیافراگم ها
روکش غلتک
نوارها و آب بندها
انواع شلنگ خودرویی و صنعتی
روکش سیم و کابل
فوم های عایق سازی
تیوب و شلنگ های سوخت مایع و گاز
کفپوش های صنعتی

یکی از مهمترین مزیت های افزودن PVC به الاستومر NBR بهبود فرایند پذیری این الاستومر است. در واقع گریدهای مختلف NBR به دلیل خاصیت الاستومری و الاستیک خود در گروه پلیمرهای با فرایند پذیری ضعیف قرار می گیرند. با اضافه شدن PVC رفتار فرایند و شکل پذیری آلیاژ نهایی نزدیک به ترموپلاستیک ها می شود و ظرفیت آلیاژ در پذیرش رنگدانه ها افزایش می یابد و امکان تولید قطعات رنگی ممکن می شود. از طرف دیگر اگر به نرم کننده های مختلف در فرمولاسیون نیاز باشد و هدف تولید قطعات نرم باشد، به دلیل حضور NBR مهاجرت نرم کننده به سطح قطعه رخ نمی دهد. به دلیل امکان استفاده از درصدها و گریدهای مختلف NBR و PVC و همچنین استفاده از نرم کننده های مختلف، طیف گسترده ای از خواص مکانیکی در آلیاژهای PVC/NBR بدست می آید. به صورت کلی هر چقدر درصد NBR در این آلیاژها افزایش پیدا کند، ازدیاد طول در پارگی کامپاند نهایی افزایش می یابد و از طرف دیگر با افزایش PVC استحکام مکانیکی قطعات تولیدی بالاتر می رود.

به منظور تولید آلیاژهایی با خواص مکانیکی و حرارتی مناسب، و همچنین با پایداری بالا در برابر شرایط کاربری همچون تابش نور خورشید، در تولید آلیاژهای NBR/PVC بایستی از پایدار کننده های حرارتی مناسب استفاده کرد. گریدهای تجاری NBR/PVC به صورت معمول شامل 70 درصد NBR با درصد آکریلونیتریل 30-35 درصد هستند. در بخش بعدی به صورت مفصل در ارتباط با انتخاب گریدهای مناسب PVC و NBR برای آلیاژ سازی و نکات کاربری مهندسی این آلیاژ بیشتر صحبت خواهیم کرد.

کمک پایدار کننده های حرارتی، راه حلی مقرون به صرفه و موثر در افزایش کیفیت محصولات PVC

11 مهر 1399/0 دیدگاه /در کمک پایدارکننده حرارتی, مقالات/توسط علی ابراهیمی

در آخرین بخش از سلسله مقالات معرفی استابلایزرهای حرارتی PVC (کمک پایدار کننده های حرارتی) به سراغ معرفی هر خانواده رفتیم و مزایا و معایب هر گروه را شرح دادیم.

کمک پایدار کننده های حرارتی ( استابلایزر) PVC، خانواده ای وسیع و متنوع – بخش دوم

اما از آنجاییکه بیش از 20 سال است که تمرکز کمپانی های پیشرو و انجمن های مختلفی همچون سازمان های غذا و دارو، به حذف استابلایزرهای حاوی فلزات سنگین معطوف شده است، مدتی است که گروه جدیدی به لیست افزودنی های مورد استفاده در فرمولاسیون PVC و به منظور افزایش پایداری حراتی این پلاستیک، اضافه شده اند. نام این گروه کمک پایدارکننده های حرارتی یا کو استابلایزر است (Co-Stabilizer) است و شما می توانید با مراجعه به لینک زیر با کلیاتی در مورد این افزودنی ها آشنا شوید و ادامه مطلب را با معرفی ویژه گروه هیدروتالسیت ها در این بخش همراه باشید.

افزایش کارایی استابلایزرهای حرارتی PVC با استفاده از کمک پایدارکننده ها

هیدروتالسیت ها ساختارهای صفحه ای معدنی با فرمول شیمیایی کلی Mg₆Al₂CO₃(OH)₁₆·4(H₂O) هستند و ساختاری شبیه به پرکننده تالک دارند. ساختار صفحه ای در هیدروتالسیت ها با آرایش های مختلفی روی یکدیگر قرار می گیرند و در فضای بین صفحات آنیون های کربناتی قرار می گیرند که اتصالی ضعیفی دارند و به همین دلیل هیدروتالسیت ها به راحتی می توانند در واکنش های تعویض یونی شرکت کنند. همین ویژگی منجر به کاربرد گسترده این مواد در صنایع مختلفی همچون پزشکی، تصفیه پساب، مواد شیمیایی پایدارکننده و جاذب اسید شده است.

پس از این مقدمه با رنگ و بوی علم شیمی، به سراغ کاربردهای جذاب هیدروتالسیت ها در دنیای پلاستیک ها می رویم. هیدروتالسیت ها دو کاربرد مهم در صنعت پلاستیک دارند:

خنثی کننده کاتالیست
پایدارکننده حرارتی

در کاربرد اول و در مقام خنثی کننده کاتالیست، هیدروتالسیت ها به کمک مهندسین پلیمر در مرحله تولید پلی الفین ها می آیند. در واقع بخشی از کاتالیست مورد استفاده در فرایند پلیمریزاسیون پلی الفین ها، مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن، خاصیت اسیدی دارد و وارد محصول تولیدی می شود. این اجزای اسیدی می توانند در مراحل بعدی استفاده از پلیمر مشکلاتی را، از جمله ایجاد برهمکنش های منفی با سایر افزودنی ها، ایجاد خوردگی در دستگاه های تولید و … بروز دهند. به همین دلیل پس از تولید پلی الفین ها افزودنی های جاذب اسید به آن ها اضافه می شود. هیدروتالسیت ها می توانند به عنوان جاذب اسید در تولید پلی الفین ها به کار روند. هیدروتالسیت ها در این کاربری علاوه بر خاصیت جذب اسید بالا، برهمکنش منفی با افزودنی های دیگر مورد استفاده ایجاد نمی کنند.

حال به سراغ دومین کاربرد مهم هیدروتالسیت ها می رویم. هیدروتالسیت ها توانایی بسیار بالایی در جذب یون کلراید دارند. همین مزیت بسیار مهم منجر به ظهور ایده استفاده از هیدروتالسیت ها در پایدارسازی حرارتی PVC شده است. در صنعت PVC هیدروتالسیت ها به کمک پایدارکننده معروف هستند و عملکرد هم افزایی را در استفاده همزمان با دیگر استابلایزرهای حرارتی و به خصوص انواع کلسیم – زینک دارند. استفاده از مقادیر بسیار کم هیدروتالسیت ها، حدود 0.1-2 phr، در کنار استابلایزر اصلی می تواند مقدار استفاده از استابلایزرها را، که معمولا قیمت بالاتری دارند، کاهش دهد.

در دو بخش بعدی این مقاله در ماه های بعد در ارتباط با این کاربردهای هیدروتالسیت ها توضیحات فنی و تکمیلی تری را مرور خواهیم کرد.

تافمر ، پلی الفین الاستومر ژاپنی

16 مرداد 1399/0 دیدگاه /در POE, Tafmer, مقالات/توسط علی ابراهیمی

افزایش ظرفیت واحد تولید پلی الفین الاستومرهای کمپانی معظم و بزرگ میتسویی کمیکال ( Mitsui Chemical Inc )، بهانه ای شد تا در این بخش به صورت مفصل این محصول پر مصرف و با استعداد را معرفی کنیم. Tafmer نام برند پلی الفین الاستومرهای یا همان (POE (Polyolefin Elastomer های شرکت Mitsui است. این خانواده کوپلیمرهای پایه اتیلن، پروپیلن و 1-بوتن با دیگر منومرها از جمله 1- بوتن هستند. به لطف استفاده میتسوئی از کاتالیست های متالوسنی که فناوری تولید آن ها در دست خودش است، ریزساختار این پلیمرها به خوبی کنترل می شود و با کم شدن درصد بلورینگی، ویژگی های خارق العاده ای را ایجاد می کنند که در ادامه به آن ها می پردازیم. Tafmer در نسخه های جدیدش گریدهایی را دارد که حاوی گروه های شیمیایی قطبی هستند و به کمک این ویژگی، کاربردهای جدیدی پیدا کرده اند. یکی از سایت های تولیدی Tafmer کمپانی میتسوئی کمیکال، در کشور سنگاپور قرار دارد که این روزها ظرفیت تولید آن افزایش پیدا کرده است.

Tafmer اولین با در سال 1971 میلادی پای پلی الفین ها را به دنیای الاستومرها باز کرد و متولد شد. درست 26 سال بعد میتسوئی برای اولین بار در دنیا به فناوری تولید کاتالیست های متالوسنی تولید POE ها دست یافت و در سال 2003 سایت دیگر تولید Tafmer در سنگاپور با ظرفیت 200 هزار تن راه اندازی شد.

اما به سراغ کاربردهای Tafmer که برویم باید گفت این پلیمر به دو صورت ماده اولیه و اصلاح کننده دیگر پلیمرها به کار می رود. مهمترین کاربردهای Tafmer در صنایع خودروسازی، بسته بندی، لوازم خانگی، سیم و کابل، قطعات صنعتی و کفش است. Tafmer سری DF و A برای اصلاح PE و EVA به کار می رود و کاملا با آن سازگار هستند. بهبود خواص ضربه پذیری، افزایش استحکام دوخت ضمن کاهش دمای دوخت در بسته بندی ها از جمله مزایای افزودن Tafmer به انواع PE است. هر چند این گریدها با PP نیز سازگار هستند و با اضافه شدن آن ها مقاومت ضربه PP افزایش می یابد. اما میتسوئی به صورت خاص تر Tafmer سری XM را برای اصلاح PP توسعه داده است. این گرید بر پایه پروپیلن است و کاملا با PP سازگار است. از آنجاییکه مهمترین نقطعه ضعف PP مقاومت به ضربه پایین آن است، Tafmer XM گزینه بسیار خوبی برای افزایش ضربه پذیری PP در قطعات خودرو و صنعتی حتی در دماهای منفی است. در سبد Tafmer ها، سری PN نیز وجود دارد که باز هم بر پایه پلی پروپیلن است. اما این بار میتسوئی به شفافیت نیز توجه کرده است و در واقع با اضافه شدن Tafmer PN ضمن افزایش مقاومت به ضربه PP، شفافیت قطعات تولیدی نیز تغییری نخواهد کرد. در واقع باید گفت Tafmer PN شاهکار مهندسی است. از آنجاییکه صنعت بسته بندی برای میتسوئی کمیکال اهمیت بالایی دارد، Tafmer سری BL را خاص این صنعت گسترش داده است. این Tafmer بر پایه 1- بوتن است و با اضافه شدن آن به فیلم های درب پوش های بسته بندی پایه PE و PP، آن ها را به انواع آسان باز شو (Easy Open Lid) تبدیل می کند.

از ترموپلاستیک های معمولی که بگذریم، Tafmer در دنیایی پلاستیک های مهندسی نیز حرف های بسیاری برای گفتن دارد. PA، پلی استرها و PPS (Polyphenylsulfone) کاربرد گسترده ای در تولید قطعات خودرو و صنعتی دارند. با این حال پاسخگوی ضربه پذیری لازم برای برخی قطعات نیستند و نیاز به اصلاح مقاومت به ضربه آن ها وجود دارد. در لینک زیر به صورت مفصل در مورد راه های افزایش مقاومت به ضربه PA صحبت کرده ایم. (PPD – PA Toughening اردیبهشت) Tafmer سری M در واقع الاستومرهای سازگار با پلیمرهای مهندسی هستند که برای بهبود ضربه پذیری آن ها استفاده می شوند.

افزودنی هایی برای لغزش فیلم های پلی الفینی ، مستربچ های اسلیپ

21 تیر 1399/0 دیدگاه /در فیلم پلی اتیلن, مقالات/توسط علی ابراهیمی

فیلم های پلی الفینی از جمله پر مصرف ترین کالاهای پلیمری هستند. بسته بندی بیش از نیمی از کالاها به کمک این فیلم ها انجام می شود. از آنجایی که ضخامت فیلم های پلیمری کم است ( ضخامت فیلم های پلیمری با توجه به کاربرد از چند میکرون تا چند صد میکرون متفاوت است)، به منظور اقتصادی بودن تولید این محصولات، بایستی سرعت تولید آن ها به شدت بالا باشد. در راستای همین نکته، تولید کنندگان ماشین آلات تولید فیلم های پلیمری از جمله نوآورترین گروه ماشین سازان هستند. اما بالا بودن نرخ تولید تجهیزات تولیدی، تنها یک فاکتور تعیین کننده سرعت تولید است. در واقع به دلیل وجود اصطکاک میان فیلم پلیمری و سطوح دستگاه تولید، بخشی از انرژی تولید صرف غلبه بر این اصطکاک می شود و نرخ تولید کاهش می یابد. از طرف در برخی از کاربری ها نیز به فیلم های پلیمری نیاز است که ضریب اصطکاک پایینی داشته باشند و به راحتی روی یکدیگر بلغزند. به جهت غلبه بر این مشکل افزودنی هایی توسعه داده شده اند که با قرارگیری در فرمولاسیون فیلم تولیدی می توانند ضریب اصطکاک فیلم را با دیگر لایه های فیلم و همچنین با سطوح دستگاه تولید کاهش دهند و به افزایش نرخ تولید کمک کنند. نام این گروه مستربچ های اسلیپ (Slip) یا لغزش است و به منظور خوراک دهی راحت تر و دقیق تر به صورت مستربچ به فرمولاسیون فیلم تولیدی اضافه می شوند. در این بخش با این افزودنی ها بیشتر آشنا خواهیم شد.

تجهیزات تولید فیلم های پلی الفینی، شامل فیلم های پلی اتیلنی (PE) و پلی پروپیلنی (PP) شامل چندین غلتک برای هدایت فیلم است. از طرف دیگر بسیاری از فیلم ها پس از تولید در فرایندی موسوم به کانورت، به سایر محصولات بسته بندی مانند لفاف های چند لایه تبدیل می شوند و مجددا از طریق غلتک ها و … به محصول نهایی تبدیل می شوند. در تمامی این مراحل لازم است ضریب اصطکاک فیلم با تجهیزات تولید در حداقل ترین مقدار باشد. مستربچ های اسلیپ به دو گروه اصلی مهاجرت کننده و غیر مهاجرت کننده تقسیم می شوند. افزودنی های اسلیپ مهاجرت کننده که رایج تر نیز هستند، با قرار گیری در فرمولاسیون فیلم تولیدی به دلیل ناسازگاری شیمیایی با پلیمر پایه، به سطح محصول مهاجرت می کنند و ضریب اصطکاک سطح را پایین می آورند. نکته بسیار مهم در مورد این گروه از افزودنی ها این است که باید در غلظت های بالا مورد استفاده قرار بگیرند که بتوانند یک لایه کامل را در سطح تشکیل دهند و به دنبال آن ضریب اصطکاک را کاهش دهند. دما، نوع و درصد استفاده از افزودنی و نوع پلیمر پایه تعیین کننده سرعت مهاجرت و عملکرد افزودنی اسلیپ هستند.

اما گروه غیر مهاجرت کننده که کاربرد بسیار محدودی نیز دارند، پس از تولید فیلم به صورت یک پوشش روی فیلم پایه قرار می گیرند. مهمترین مزیت این گروه عملکرد سریع و کاهش آنی ضریب اصطکاک فیلم و بهبود خواص لغزشی محصول است. هر چند باید توجه داشت قیمت تمام شده این افزودنی ها بالا است و عملیات اعمال آن ها نیز به تجهیزات خاص نیاز دارد. در بخش بعدی با مشخصات بیشتری از افزودنی های اسلیپ آشنا خواهیم شد و ساختارهای شیمیایی آن ها را بررسی خواهیم کرد.

افزایش کارایی پایدارکننده های حرارتی PVC با استفاده از کمک پایدارکننده ها

17 تیر 1399/0 دیدگاه /در کمک پایدارکننده حرارتی, مقالات/توسط علی ابراهیمی

اگر PVC برآورده کننده الزامات کاربری قطعه مورد نظر ما باشد، بایستی حتما به فکر انتخاب استابلایزر حرارتی مناسب، یا همان استابلایزر حرارتی باشیم. در بخش های قبل به صورت مفصل با انواع استابلایزر های حرارتی مورد استفاده در تولید قطعات مختلف مبتنی بر PVC آشنا شدیم. مسئله پایدارسازی PVC در برابر حرارت آنقدر مهم است که در کنار خانواده بزرگ پایدارکننده های حرارتی، گروه کمک پایدارکننده حرارتی (Co-stabilizer) نیز توسعه داده شده اند. همانطور که از اسم این افزودنی ها بر می آید با استفاده از آن ها همراه با پایدارکننده حرارتی اصلی، منجر به افزایش اثربخشی استابلایزر می شوند. این بخش نکات کاربردی را در ارتباط با این افزودنی ها مطرح خواهد کرد.به صورت کلی کمک پایدارکننده های حرارتی مورد استفاده در صنعت PVC شامل گروه های زیر هستند:
– ترکیبات معدنی
– آنتی اکسیدانت ها
– اپوکسی ها
– پلی ال ها

مهمترین ترکیب کمک پایدارکننده حرارتی معدنی که تجاری سازی شده است، هیدرتالسیت است. هیدروتالسیت ها صفحات کربنی حاوی یون های فلزی هستند که با جذب کلر آزاد شده حین تخریب PVC به پایدارسازی حرارتی آن کمک می کنند. باید دقت داشت گونه های مختلفی از هیدروتالسیت ها وجود دارد که با توجه به کاربری مورد نظر بایستی انتخاب شوند. پس از هیدروتالسیت ها، زئولیت ها نیز به عنوان کمک پایدارکننده معدنی در برخی از کاربری های PVC استفاده می شوند.

گروه مهمی از کمک پایدارکننده های حرارتی، خانواده آنتی اکسیدانت ها هستند. در واقع PVC نیز مانند پلی الفین ها با قرار گرفتن در معرض حرارت و تنش دچار تخریب می شود. آنتی اکسیدانت ها در کنار پایدارکننده های حرارتی تاثیر هم افزا دارند و منجر به بهبود مقاومت حرارتی محصول نهایی می شوند. از جمله مهمترین آنتی اکسیدانت هایی که می توانند در فرمولاسیون های حاوی PVC استفاده شوند، می توان به خانواده آنتی اکسیدانت های فسفیتی و فنولیکی اشاره کرد. در انتخاب آنتی اکسیدانت مناسب بایستی مراقب برهمکنش آن ها با سایر افزودنی های موجود در فرمولاسیون بود.
اما قدیمی ترین و پر مصرف ترین گروه استابلایزر های حرارتی ترکیبات اپوکسی هستند. ترکیبات اپوکسی با جذب هیدروکلریک اسید و پایدار کردن بخشی از زنجیره که اتم کلر خود را از دست داده است، به کمک پایدارکننده های حرارتی می آیند. مهمترین و شناخته شده ترین عضو این خانواده روغن سویای اپوکسیده شده یا همان ESBO (Epoxidized Soybean Oil) است.
در نهایت آخرین گروه کمک پایدارکننده های حرارتی PVC مربوط به پلی ال ها است. سوربیتول و TPM (Trimethylolpropane) دو پلی ال مورد استفاده به عنوان کمک پایدارکننده PVC هستند. باید دقت داشت با قرارگیری پلی ال ها در فرمولاسیون، جذب آب محصول بیشتر می شود.
استفاده از کمک پایدارکننده های PVC یک الزام نیست. در واقع کمک پایدارکننده ها منجر به کاهش میزان استفاده از استابلایزر اصلی و بهبود پایداری حرارتی محصول می شوند. با این حال بایستی در انتخاب گونه مناسب دقت کافی به عمل بیاید و انتخاب گرید کمک پایدارکننده مناسب با توجه به سایر افزودنی های موجود در فرمولاسیون و الزامات کاربری محصول صورت گیرد. در بخش های بعدی با ویژگی های هر یک از گروه های کمک پایدارکننده ها بیشتر آشنا خواهیم شد.

آیا برای جایگزینی الاستومر خاص ، کمیاب و ویژه دنیای رابرها، کلروپرن ، گزینه ای می شناسیم؟

11 تیر 1399/0 دیدگاه /در اخبار, کلروپرن رابر – CR, مقالات/توسط علی ابراهیمی

در بخش های قبلی سعی کردیم الاستومرهای خاص ( یا همان رابر، کائوچو) و ویژه را معرفی کنیم. به همین منظور کلروپرن و NBR را به عنوان دو الاستومر مهندسی و پرکاربرد خطاب کردیم و در مقالات زیر به معرفی آن ها پرداختیم. پیشنهاد می کنیم ابتدا دو مقاله زیر را مطالعه کنید و با یک موضوع جالب و خاص، و البته مهندسی و اقتصادی این روزها در این بخش همراه شوید. در این مقاله به معرفی جایگزینی برای کلروپرن می پردازیم.

همانطور که در مقاله بالا اشاره شد، کائوچوی کلروپرن ( CR ) با توجه به ساختار شیمیایی و ویژگی های ذاتی اش، انتخاب بسیار مناسبی جهت کاربردهایی است که در آن ها نیاز همزمان به خواص فیزیکی، مکانیکی، مقاومت در برابر عوامل جوی، حرارت و برخی سیالات احساس می شود. لذا این رابر خاص در بسیاری از قطعات خودرویی، از قیبل گردگیرها در سیستم تعلیق و فرمان، نگهدارنده لوله اگزوز، تسمه تایم و… انتخاب اول مهندسین طراح است. پایداری این کائوچو در شرایط حرارتی بالا (به ویژه در گریدهایی که برای این منظور توسعه داده شده اند) مقاومت بی نظیر در برابر ازن، خواص مکانیکی بالا، استحکام کششی و پارگی قابل توجه، و همچنین مقاومت در برابر دمای پایین، عملکرد مناسب CR را برای کاربرد های ذکر شده تضمین می کند.

اگر به تامین کنندگان جهانی این محصول نگاهی بیندازیم، باید گفت با خرید بخش کلروپرن شرکت Dupont توسط رقیب ژاپنی اش – Denka – عملاً این شرکت به بازیگر اصلی و بی رقیب تامین این کالا در جهان تبدیل شده است و سایر تامین کنندگان نظیر Lanxess، Toso، Showa Denko و Blue stars در عرصه رقابت از نظر تنوع گرید و قیمت یارای رقابت با آن را ندارند. از سوی دیگر با شرایط رکود اقتصاد جهانی، تشدید آن با بروز همه گیری ویروس کرونا و متوقف شدن تولید در پلنت های تولیدی برخی از تامین کنندگان کلروپرن، تامین این کائوچوی استراتژیک نیز دشوار شده است. به ویژه که در این شرایط خاص تامین کنندگان در گام نخست خود را متعهد به جلب نظر مشتریان کلیدی و کلاس جهانی خود می دانند و مازاد تامین را به سایر بازارها عرضه می نمایند. علاوه بر مسائل فوق، شرایط تحریمی ایران نیز گره جدیدی بر گره های سر راه تامین منظم این ماده افزوده است و متاسفانه دست صنعتگران ایرانی از این خرمای بر نخیل به دور می ماند و شرایط آن گونه می شود که در این وانفسا برخی سوداگریان گریدهای بی کیفیت موسوم به Off را با قیمت هایی که مبنای محاسبه آن در عقل نمی گنجد، به بازار تشنه عرضه می کنند و از عواقب بی کیفیت بودن محصول خود نیز شانه خالی می نمایند.

شرکت پلیمر پیشرفته دانا با توجه به سخت شدن تدریجی شرایط تحریم در سنوات گذشته و پیش بینی این روزها، با همکاری شریک هندی خود – Imperial Waterproofing Industries- که سومین آمیزه کار بزرگ جهان در عرصه طراحی و تولید آمیزه NBR/PVC می باشد، طی یک همکاری مشترک فنی گریدی از کائوچوی NBR/PVC را طراحی و توسعه داده اند که می تواند با طراحی مناسب فرمولاسیون خواص مد نظر از آمیزه CR را برآورده سازد. به منظور طراحی این گرید تمامی تلاش ها در راستای انتخاب گرید صحیح ( با انجام نوعی خیاطی و دستکاری مهندسی در ساختار) و اصولی NBR، PVC و در نهایت روش اختلاط اصولی صورت گرفته است. در واقع با انتخاب درست محتوی آکریلو نیتریل، ویسکوزیته، گرم یا سرد بودن روش پلیمریزاسیون و محتوی روغن در کائوچوی NBR، همچنین گرید PVC و سایر افزودنی های لازم، و در نهایت روش منحصربفرد آمیزه سازی ترکیب، آلیاژی خاص حاصل گردیده است. پس از پایان طراحی و موفق شدن آمیزه در ارزیابی های آزمایشگاهی، به منظور راستی آزمایی و بررسی عملکردی این گرید، با همکاری برخی قطعه سازان طراز اول داخلی، قطعاتی تولید شد و برای انجام آزمون های تعریف شده به شرکت های ایران خودرو و مگاموتور ارسال گردید که خوشبختانه مورد تایید فنی نیز قرار گرفتند.

در نتیجه هم اکنون گرید Rubaloy-7360P به صورت یک گرید ویژه برای بازار ایران جهت جایگزینی کلروپرن با قیمتی رقابتی قابل تامین می باشد. تولید کنندگان قطعات خودرو و مصرف کنندگان واقعی می توانند برای تهیه این کالا با شرکت پلیمر پیشرفته دانا (45493314) تماس حاصل فرمایند.

یکپارچگی ساختار بسته بندی و حفظ کیفیت محصولات در گرو انتخاب صحیح لایه دوخت

29 خرداد 1399/0 دیدگاه /در mldpe, مقالات/توسط علی ابراهیمی

این روزها تصور دنیای بدون بسته بندی ها تقریبا غیر ممکن است. در این میان به جرات می توان گفت پلیمرها بوده اند که توانسته اند طراحی بسته بندی ها را دگرگون کنند و همچنین خواص فنی بسته بندی ها را تنظیم کنند. هم اکنون سهم بسته بندی های پلیمری در میان کاغذ و کارتن، شیشه و فلزات در حدود 40 درصد است. همچنین در کنار ورق، بطری و گالن های پلاستیکی، این فیلم های پلاستیکی هستند که سهم استفاده بالایی دارند. معمولا فیلم های پلاستیکی به صورت کیسه های پلاستیکی در ابعاد و شکل های مختلف تولید می شوند و برای بسته بندی کالاهای مختلف، از جمله مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. اگر نوع فیلم پلیمری و ساختار آن به درستی و متناسب با الزامات کاربری انتخاب شده باشد، کل عملکرد بسته بندی مورد نظر در گرو دوخت مناسب قسمت های مختلف بسته بندی و در نهایت مهر و موم شدن درب بسته بندی به کمک دوخت حرارتی است. نقش لایه دوخت در بسته بندی ها بسیار حیاتی است و در این بخش نگاه فنی تری به پلیمرهای مورد استفاده در این لایه خواهیم کرد.

بسته بندی های پلیمری به کمک فیلم های تک و چند لایه تولید می شوند. در صورتیکه فیلم مورد نظر تک لایه است، بایستی به کمک فرمولاسیون پلیمرهای مورد استفاده استحکام دوخت تنظیم شود، و در حالتی که فیلم استفاده شده در تولید بسته بندی از نوع چند لایه است، فرمولاسیون و پلیمرهای به کار رفته در لایه داخلی تعیین کننده استحکام دوخت هستند. استحکام دوخت در دو حالت سرد(Sealing strength) و گرم (Hot tack) تعریف می شود. استحکام دوخت در حالت سرد بیشترین نیروی کششی لازم برای جدا کردن دو لایه دوخت شده به یکدیگر در دمای اتاق و پس از سرد شدن محل دوخت است. اما استحکام کششی در حالت گرم یا چسبندگی داغ، میزان نیروی لازم برای جدا کردن دو لایه دوخت شده به یکدیگر، بلافاصله پس از عملیات دوخت و قبل از سرد شدن محل دوخت است.

میزان استحکام دوخت مورد نیاز در حالت سرد بر اساس وزن محصول درون بسته بندی مشخص می شود و در مورد استحکام دوخت در حالت گرم، علاوه بر وزن محصول درون بسته بندی، بایستی به سرعت خط تولید و نیروهای کششی وارد بر بسته بندی در حین تولید دقت کرد. دوخت یکپارچه تضمین کننده کیفیت محصول درون بسته بندی و همچنین کارایی کل مجموعه بسته بندی است.

باید دقت داشت آزمون های معمول که میزان استحکام دوخت فیلم های پلیمری را بر اساس دما مشخص می کنند، نمی توانند تنها معیار انتخاب دمای بهینه برای دستیابی به حداکثر استحکام دوخت در حالت گرم باشد. چرا که در فیلم های چند لایه به دلیل اثر گذاری لایه ها در انتقال حرارت، استحکام دوخت می تواند متفاوت با حالت تک لایه باشد و بهتر است آزمون ها را در حالت چند لایه انجام داد. همچنین استفاده از پلیمرهایی با هدایت حرارتی بالاتر می تواند منجر به خروج سریعتر گرما از لایه دوخت به بیرون و در پی سرد شدن سریع لایه دوخت، استحکام دوخت نیز افزایش پیدا می کند.

به صورت معمول با قرار گرفتن پلی اتیلن های متالوسنی (mPE) در لایه دوخت، استحکام دوخت در حالت سرد و گرم بهبود می یابد. این نکته به دلیل ساختار یکنواخت و دمای ذوب پایین تر این گونه از پلی اتیلن ها در مقایسه با انواع عادی است. از جمله دیگر روش های بهبود استحکام دوخت در حالت گرم و سرد، اضافه کردن کوپلیمرهای اتیلنی، مانند POE (Polyolefin Elastomer)، به فرمولاسیون لایه دوخت است.

در پایان باید دقت کرد دوخت پذیری پلیمرها یک خاصیت دینامیک و متغیر با شرایط عملیاتی دوخت و بسته بندی است و تابعی از ساختار و تعداد لایه های موجود در فیلم، شرایط دوخت مانند دما، زمان و فشار، خواص ترمودینامیکی لایه های فیلم و … است. بنابراین در هر مورد بایستی به دقت فرمولاسیون و پلیمرهای به کار رفته در لایه دوخت را به صورت مهندسی انتخاب کرد.

راهکارهایی برای افزایش مقاومت در برابر ضربه پلی آمید

21 خرداد 1399/0 دیدگاه /در PA, دسته‌بندی نشده, مقالات/توسط علی ابراهیمی

بخش قبلی این نوشتار که لینک آن در زیر دیده می شود، مزایای پلی آمیدها را برشمرد. اما گاهی باید از زاویه ای دیگر، به نقاط منفی پلیمرهای مهندسی نیز نگاهی انداخت. این مقاله مهمترین ایراد وارد بر خانواده پلی آمیدها، یعنی مقاومت به ضربه کم آن ها در مقایسه با دیگر خواص را بررسی خواهد کرد.

پلی آمید – لازمه خودرو های مهندسی و با دوام

از آنجاییکه پلی آمید در گروه پلاستیک های مهندسی قرار می گیرد و تمامی گریدهای آن در تولید قطعات حساس بخش های مختلف صنعتی به مصرف می رسند، مقاومت به ضربه یکی از مهمترین خواص مورد انتظار از پلی آمیدها است. پلی آمید با توجه به ریزساختار کریستالین و همچنین نوع بافت کریستالی خود، در برابر ضربه عملکرد ضعیفی از خود نشان می دهد. وضعیت وقتی نگران کننده تر می شود که بدانیم پلی آمید در گروه پلاستیک های حساس به شکاف (Notched) نیز قرار دارند و چنانچه در زمان تولید یا کاربری شکافی در قطعه ایجاد شود، مقاومت به ضربه آن حتی تا ده برابر نسبت به نمونه بدون شکاف کمتر می شود. اما خوشبختانه در سال های اخیر بر اساس الزامات کاربری، گریدهای پلی آمید مختلفی با مقاومت های ضربه متنوع توسعه داده شده اند و توانسته اند به خوبی از پس معیارهای مهندسی برآیند.

پر بازده ترین روشی که تاکنون برای افزایش مقاومت به ضربه پلی آمید تجاری سازی شده است، آلیاژ کردن آن با الاستومرها است. در واقع الاستومرها با داشتن زنجیره های منعطف در صورتیکه به پلی آمیدها اضافه شوند، مکانیزم هایی را ایجاد می کنند که به کمک آن ها انرژی وارد شده به قطعه در اثر ضربه، می تواند جذب شود و از ایجاد و رشد ترک که مقدمه شکست قطعه است، جلوگیری کنند. آلیاژهای پلی آمید/ الاستومر در گروه آلیاژهای ناسازگار قرار می گیرند و بخش الاستومری به صورت قطراتی در ماتریس پلی آمید قرار می گیرد. پس باید دقت داشت الاستومرهایی که توانایی افزایش مقاومت به ضربه پلی آمید را دارند، از نظر شیمیایی با آن سازگار نیستند و اولین چالش ایجاد سازگاری شیمیایی بین الاستومر و پلی آمید است. دومین چالش انتخاب الاستومر مناسب، و آخرین مورد، تولید آلیاژ به کمک دستگاه های اختلاط پر بازده، به منظور دست یابی به پخش و توزیع یکنواخت که لازمه ایجاد مقاومت به ضربه بالا در پلی آمید است، می باشد.

از جمله مهمترین الاستومرهایی که تا کنون به عنوان بهبود دهنده ضربه در ماتریس پلی آمید قرار گرفته اند، می توان به EPDM، SEBS و نسل جدید الاستومرها، موسوم به POE (Polyolefin Elastomer)، اشاره کرد. اما همانطور که در بالا اشاره شد، هر سه کاندید الاستومری معرفی شده از نظر شیمیایی در گروه پلیمرهای غیر قطبی قرار می گیرند. حال آنکه پلی آمید پلیمری قطبی است و اضافه کردن یک الاستومر غیر قطبی نه تنها منجر به بهبود وضعیت مقاومت به ضربه نمی شود، بلکه خواص مکانیکی پلی آمید را تضعیف نیز می کند. در چنین وضعیتی از سازگارکننده های پلیمری که حاوی گروه های قطبی و غیر قطبی سازگار با هر دو پلیمر هستند، استفاده می شود. سازگارکننده های مناسب برای آلیاژ پلی آمید/ الاستومر، EPDM و SEBS های قطبی شده با مالئیکه (EPDM-g-MA, SEBS-g-MA) هستند.

اگر تا به اینجای کار را بخواهیم جمع بندی کنیم، باید بگوییم ترکیب سه تایی زیر می تواند یک راهکار مهندسی به منظور بر طرف کردن مقاومت به ضربه کم پلی آمیدها باشد:

PA/ EPDM, SEBS, POE/ EPDM-g-MA, SEBS-g-MA, POE-g-MA

در بخش بعدی در ارتباط با این راهکار مهندسی بیشتر صحبت خواهیم کرد.