Novice

Uvod: Vloga silikonskih dodatkov pri predelavi polimerov
Silikonski dodatki se pogosto uporabljajo kot pomožna sredstva za obdelavo in funkcionalni modifikatorji v proizvodnji polimerov za uravnavanje obnašanja taline, izboljšanje površinskih lastnosti in povečanje stabilnosti obdelave v pogojih visoke produktivnosti.
V okoljih obdelave termoplastov, kot so ekstruzija, brizganje, pihanje filmov in mešanje, so polimeri pogosto izpostavljeni visokim strižnim napetostim in povišanim temperaturam. Ti pogoji lahko vodijo do pogostih težav pri obdelavi, vključno z nestabilnim tokom taline, površinskimi napakami (kot so zlom taline in "morski pes"), nabiranjem usedlin na kalupu in nedosledno kakovostjo izdelka.
Silikonski dodatki so zasnovani tako, da odpravljajo te medfazne in reološke omejitve z zmanjšanjem trenja med polimerom in kovino, izboljšanjem mazanja na vmesniku taline in stabilizacijo pretoka med obdelavo. Posledično prispevajo k učinkovitejšim proizvodnim operacijam in bolj dosledni učinkovitosti končnega izdelka.
Široko se uporabljajo v glavnih polimernih sistemih, vključno s poliolefini (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), PVC spojinami, termoplastičnimi elastomeri (TPE, TPU, TPO, TPV) in inženirskimi plastikami (ABS, PC, PA/najlon, PBT, PET, PPS, POM in PMMA).
Z vidika predelave se silikonski dodatki uporabljajo v postopkih ekstrudiranja, brizganja, pihanja filmov in mešanja, kjer pomagajo stabilizirati reologijo taline, zmanjšati trenje na površini in zmanjšati površinske napake in napake, povezane s kalupom, pri neprekinjenih ali visokohitrostnih obratovalnih pogojih.
Končne uporabe vključujejo žične in kabelske sisteme, avtomobilske notranje komponente, materiale za obutev, cevi, fleksibilno embalažo, premaze, barve, vlakna in široko paleto inženirskih in modificiranih plastičnih izdelkov.
Z naraščajočim poudarkom industrije na višji produktivnosti, strožjem nadzoru kakovosti, zmanjšanju stopnje odpadkov in izboljšani trajnosti materialov se silikonski dodatki ne obravnavajo več kot preprosti pripomočki za obdelavo. Namesto tega se vse bolj integrirajo kot funkcionalne komponente formulacij v zasnovo polimernih sistemov, kar neposredno prispeva tako k učinkovitosti obdelave kot k učinkovitosti končnega izdelka.
Posledično so proizvajalci silikonskih dodatkov postali ključni tehnološki partnerji v celotni svetovni vrednostni verigi polimerov.
Ta članek predstavlja 10 najboljših proizvajalcev silikonskih dodatkov po vsem svetu in pomaga predelovalcem prepoznati vodilne dobavitelje, tehnologije in rešitve za predelavo polimerov.

Kaj so silikonski dodatki?
Silikonski dodatki – imenovani tudi dodatki na osnovi silikona, siloksanski dodatki ali polisiloksanski dodatki – so funkcionalna procesna sredstva in materiali za izboljšanje učinkovitosti, ki običajno temeljijo na polidimetilsiloksanu (PDMS) ali modificiranih organosilicijevih spojinah.
Vključujejo se v relativno nizkih koncentracijah (običajno 0,1–5 %) za izboljšanje obdelave, površinskih lastnosti in dolgoročne trajnosti izdelka.
Ključne funkcije delovanja
• Zmanjšanje trenja taline in izboljšanje pretoka
• Preprečevanje površinskih napak, kot so lom taline in draženje kože morskega psa
• Zmanjšanje nabiranja usedlin na matricah in zmanjšanje onesnaženja opreme
• Izboljšanje gladkosti površine in otipnih lastnosti
• Izboljšanje stabilnosti proizvodnje in pretočnosti

Osnovna kemija silikonskih dodatkov
Učinkovitost silikonskih aditivov izvira iz njihove fleksibilne silicijev-kisikove (Si-O) vezi, ki je pogosto funkcionalizirana z organskimi stranskimi skupinami, kot je metil.
Ta edinstvena molekularna struktura zagotavlja:
• Nizka površinska napetost za vrhunsko mazanje
• Visoka toplotna in oksidativna stabilnost v zahtevnih pogojih predelave
• Hidrofobnost, ki pomaga zaščititi polimerne površine pred vlago
• Odlična zdrsnost in mazljivost, kar zmanjšuje strižne napetosti med ekstrudiranjem in brizganjem
• Kemijska inertnost in fleksibilnost, kar omogoča združljivost s široko paleto polimerov

Vrste sodobnih silikonskih dodatkov
Silikonski dodatki so zasnovani tako, da izpolnjujejo specifične zahteve glede učinkovitosti, odvisno od molekulske mase, funkcionalnih skupin in polimerne arhitekture. Običajne industrijske oblike vključujejo silikonske tekočine (olja), siloksane, s polietrom modificirane silikone, silikonske smole, silikonske masterbatche in silikonske praške.

1. Silikonska masterbatch
Silikonska masterbatch je vrhunska peletirana formulacija, ki se pogosto uporablja v polimerni industriji. Najsodobnejša tehnologija temelji na dispergiranju siloksanskih polimerov z ultra visoko molekulsko maso (UHMW) v različne termoplastične nosilce (vključno s poliolefini, inženirskimi plastikami in termoplastičnimi elastomeri). Dobavljena je v standardni obliki peletov, kar omogoča čisto in natančno doziranje neposredno v termoplastično matrico med mešanjem, ekstruzijo ali brizganjem. Za razliko od tradicionalnih voskov, amidov maščobnih kislin ali olj z nizko molekulsko maso zagotavljajo silikonske masterbatch-e UHMW vrhunsko zdrsnjevanje površine in sproščanje iz kalupa, hkrati pa učinkovito preprečujejo napake pri obdelavi, kot je zdrs vijaka.

2. Silikonske tekočine (PDMS)
Silikonske tekočine (PDMS) so linearni, nereaktivni silikoni z nizko do srednjo molekulsko maso, za katere je značilna ponavljajoča se silicijev-kisikova (-Si-O-) hrbtenica z metilnimi stranskimi skupinami. Pri predelavi polimerov delujejo predvsem kot začasna fizikalna procesna sredstva in zunanja maziva. Zaradi visoke molekularne mobilnosti in pomanjkanja kemične vezi z matrico gostiteljskega polimera znižujejo viskoznost taline in navor, vendar so zelo nagnjeni k migraciji, kar vodi do površinskega izločanja, zdrsa vijakov in posledičnih napak pri oprijemu barve ali tiska.

3. Funkcionalni organosilikonski dodatki
Funkcionalni organosilikonski dodatki so kemično ali organo-modificirani silikonski kopolimeri, ki v siloksansko ogrodje ali konce verige vključujejo reaktivne ali polarne funkcionalne skupine (kot so epoksi, amino, karboksi, vinilne ali polieterske skupine). Za razliko od običajnih PDMS so ti dodatki molekularno zasnovani tako, da delujejo kot modifikatorji površin in reaktivni kompatibilizatorji. Zmanjšujejo medfazno napetost in izboljšujejo fazno adhezijo med nezdružljivimi komponentami, zaradi česar so bistveni za nadgradnjo inženirskih plastik, izboljšanje učinkovitosti recikliranih/PCR polimerov ter izboljšanje omočenja in disperzije polnil (npr. zaviralcev gorenja brez halogenov, steklenih vlaken) v večkomponentnih polimernih sistemih.

4. Silikonski praški
Silikonski praški so prosto tekoče, trdne, delčne silikonske formulacije, pogosto sestavljene iz siloksanskih polimerov z ultra visoko molekulsko maso (UHMW), zasidranih v anorganskem silicijevem jedru, ali tridimenzionalnih sferičnih silikonskih smol (npr. polimetilsilseskvioksana). Zasnovani so kot trajni modifikatorji zmogljivosti in se mešajo s termoplastikami, da zagotovijo dolgotrajne izboljšave površine – kot so trajna odpornost proti praskam in obrabi, stabilno zmanjšanje koeficienta trenja (COF) in lastnosti proti blokiranju – ne da bi pri tem ogrozili mehanske lastnosti substrata ali možnost barvanja po obdelavi.