Novice

Končna uspešnost je odvisna od več ključnih dejavnikov:

• Molekularna struktura silikona

• Molekulska masa silikona

• Koncentracija silikona

• Združljivost nosilne smole

• Temperatura obdelave

• Polimerna formulacija

Med temi dejavniki je tehnologija silikonskih polimerov z visoko molekulsko maso še posebej pomembna, saj zagotavlja nadzorovano mobilnost, dolgoročno funkcionalnost in zmanjšano nagnjenost k nenadzorovani migraciji znotraj termoplastičnih spojin.

3. Kako silikonska masterbatch izboljša predelavo termoplastičnih spojin

3.1 Zmanjšanje trenja taline in odpornosti pri obdelavi

Med predelavo polimerov se trenje nenehno pojavlja med polimernimi verigami, delci polnila in površinami za obdelavo kovin, kot so vijaki, sodi in matrice.

V močno napolnjenih spojinah te interakcije postajajo vse pomembnejše.

Na primer, kabelske spojine brez halogenov, ki zavirajo gorenje (HFFR) in nizkodimne brezhalogenske spojine (LSZH), pogosto vsebujejo visoke ravni aluminijevega hidroksida (ATH) ali magnezijevega hidroksida (MDH).

Ti zaviralci gorenja zagotavljajo odlično požarno odpornost, vendar lahko znatno povečajo viskoznost taline in odpornost proti ekstruziji.

Večja odpornost pri obdelavi lahko povzroči:

• Povečan navor ekstruzije

• Višja poraba energije

• Zmanjšana učinkovitost proizvodnje

• Ožja okna obdelave

Silikonski polimeri imajo inherentno nizko površinsko energijo in odlične mazalne lastnosti.

Ko je silikonska masterbatch vključena v termoplastične spojine, lahko silikonske komponente spremenijo interakcije med polimernimi verigami, polnili in obdelovalnimi površinami.

To zmanjša notranje in medfazno trenje med obdelavo taline, kar omogoča bolj gladko gibanje polimera.

Potencialne prednosti obdelave vključujejo:

• Nižji navor ekstruzije

• Zmanjšan stres pri obdelavi

• Izboljšano obnašanje taline

• Stabilnejši proizvodni pogoji

3.2 Izboljšanje stabilnosti ekstrudiranja pri pogojih hitre obdelave

Z naraščanjem produktivnosti ekstrudiranja postaja vzdrževanje stabilnosti taline vse bolj zahtevno.

Visoke strižne hitrosti v bližini izhoda matrice lahko povzročijo prekomerno napetost v polimerni talini. Ko napetost preseže relaksacijsko sposobnost materiala, se lahko pojavijo napake, kot sta lom taline in pojav "morskega psa".

Te napake lahko negativno vplivajo na:

• Videz površine

• Optična kakovost

• Doslednost izdelka

Silikonska masterbatch lahko vpliva na vmesnik med polimerom in matrico z zmanjšanjem medfaznega trenja med talino polimera in kovinskimi površinami.

To omogoča bolj gladko sproščanje taline iz matrice in lahko pomaga izboljšati stabilnost ekstrudiranja.

Glede na vrsto polimera, pogoje predelave in raven odmerka lahko silikonska masterbatch prispeva k:

• Zmanjšana nagnjenost k lomu taline

• Izboljšana gladkost površine

• Bolj dosledna ekstruzijska zmogljivost

Dejansko izboljšanje je odvisno od zasnove formulacije, geometrije matrice, temperature obdelave in proizvodnih pogojev.

3.3 Zmanjšanje nabiranja usedlin na orodju med neprekinjeno proizvodnjo

Nabiranje oblog na orodju je pogost izziv pri dolgotrajnih ekstruzijskih operacijah.

Kopičenje materiala okoli območja matrice lahko povzroči:

• Prekinitve proizvodnje

• Povečana pogostost čiščenja

• Kontaminacija izdelka

• Višji obratovalni stroški

Silikonski polimeri imajo naravno nizke površinske energijske lastnosti.

Ko je pravilno dispergirana v termoplastičnem sistemu, lahko silikonska masterbatch zmanjša oprijem polimera na kovinske obdelovalne površine.

To pomaga vzdrževati čistejše pogoje v orodju in podpira daljše neprekinjeno delovanje.

Aplikacije, ki imajo koristi od tega učinka, vključujejo:

• Ekstruzija žic in kablov

• Ekstruzija filma

• Ekstruzija cevi

• Ekstruzija profila

3.4 Podpora boljši disperziji polnila v visoko polnjenih spojinah

Številne napredne termoplastične spojine se zanašajo na visoke ravni funkcionalnih polnil.

Tipični primeri vključujejo:

• Zaviralci gorenja

• Mineralna polnila

• Steklena vlakna

• Ojačevalni dodatki

Vendar pa je doseganje enakomerne porazdelitve polnila lahko izziv, saj lahko polnila povečajo viskoznost taline in zmanjšajo mobilnost polimera.

Slaba disperzija polnila lahko vpliva na:

• Mehanske lastnosti

• Videz površine

• Stabilnost obdelave

Silikonska masterbatch izboljša mazanje taline med mešanjem, kar omogoča, da se polimerne verige učinkoviteje premikajo okoli delcev polnila.

To lahko prispeva k boljši porazdelitvi polnila in bolj dosledni kakovosti zmesi.

4. Kako silikonska masterbatch izboljša lastnosti površine

Poleg izboljšanja učinkovitosti obdelave se silikonska masterbatch pogosto uporablja kot tehnologija modifikacije površin.

Edinstvene lastnosti silikonskih polimerov jim omogočajo vpliv na površinsko trenje, obrabne lastnosti in taktilne lastnosti končnih termoplastičnih izdelkov.

4.1 Izboljšanje odpornosti proti praskam in poškodbam

Odpornost proti praskam je postala vse pomembnejša zahteva v avtomobilski notranjosti, potrošniški elektroniki, aparatih in dekorativnih plastičnih komponentah.

Na površinsko poškodbo vplivajo:

• Površinsko trenje

• Kontaktna sila

• Deformacija materiala

• Površinska energija

Silikonska masterbatch izboljša odpornost proti praskam predvsem z zmanjšanjem površinskega trenja.

Površina z nižjim trenjem zmanjšuje mehanske obremenitve med stikom, kar pomaga zmanjšati vidne praske in izboljšati vzdržljivost površine.

V avtomobilskih zmeseh iz polipropilena (PP) in termoplastičnih olefinov (TPO) se dodatki na osnovi silikona pogosto ocenjujejo kot del strategije formulacije za izboljšanje odpornosti proti praskam in poškodbam, hkrati pa ohranjajo:

• Videz

• Mehanske lastnosti

• Zmogljivost obdelave

4.2 Zmanjšanje površinskega trenja in izboljšanje drsne učinkovitosti

Številne termoplastične aplikacije zahtevajo nadzorovan koeficient trenja (COF).

Primeri vključujejo:

• Embalažne folije

• Kabelski plašči

• Drsne komponente

• Izdelki iz fleksibilnih polimerov

Silikonska masterbatch ponuja pristop na osnovi silikona za spreminjanje površinskega trenja.

V primerjavi s tradicionalnimi dodatki za drsenje ponuja silikonska masterbatch drugačne lastnosti delovanja, ki temeljijo na molekularni strukturi silikona, združljivosti in zahtevah uporabe.

Pri izbiri rešitve morajo predelovalci upoštevati:

• Zahtevana raven trenja

• Združljivost polimerov

• Zahteve za selitev

• Učinkovitost tiskanja, premazovanja ali oprijema

4.3 Izboljšanje odpornosti proti obrabi in mehkega dotika

Materiali, ki so izpostavljeni ponavljajočim se mehanskim stikom, zahtevajo izboljšano odpornost proti obrabi in površinsko vzdržljivost.

Uporaba, kot so kabelski plašči, komponente obutve, izdelki iz TPU in nosljive naprave, zahteva ravnovesje med fleksibilnostjo, vzdržljivostjo in udobnim občutkom na površini.

Z zmanjšanjem sil trenja na površini lahko silikonska masterbatch prispeva k:

• Izboljšana odpornost proti obrabi

• Izboljšana gladkost površine

• Povečana vzdržljivost

• Boljša taktilna zmogljivost

Za sisteme TPU in TPE je modifikacija s silikonom še posebej dragocena, ker ti materiali zahtevajo skrbno ravnovesje med mehkobo, prožnostjo in dolgoročno površinsko zmogljivostjo.

5. Uporaba silikonskih masterbatchev v termoplastičnih spojinah