دسته بندی مقاله ها

مستربچ مشکی

دوده را می‌توان به عنوان یک افزودنی ایده‌آل در همه جا توصیف کرد؛ که از آن به عنوان رنگ‌دانه، تقویت کننده، محافظ اشعه UV و خواص آنتی استاتیک استفاده می‌کنند. گریدهای دوده معمولا بر اساس اندازه و ساختارشان تقسیم بندی می‌شوند. اکثرا ساختار آن‌ها به صورت کروی است، اما گاهی به صورت غیر کروی هستند. اندازه ذرات اولیه دوده معمولا بین 10-100 نانومتر است که تاثیر به سزایی بر کنترل مقاومت به UV دارد. در رزین‌های ترموست، دوده تمایل به جلوگیری از پخت را دارد و به همین علت از آن استفاده نمی‌شود. مصرف کننده اصلی دوده، صنعت لاستیک است. افزودن دوده به لاستیک به بهبود خواصی نظیر مقاومت در برابر پارگی، سایش، انعطاف پذیری و خستگی کمک می‌کند. پس از لاستیک، صنعت پلاستیک از بزرگ‌ترین کاربران دوده است. همان گونه که اشاره شد، از پارامترهای کلیدی دوده می‌توان به اندازه و شکل ذرات اشاره کرد. اهمیت این پارامترها بر رنگ‌دهی، قابلیت پراکندگی و هدایت الکتریکی دلالت دارد.

میزان رنگ‌دهی مشکی دوده را با کمیتی به نام Jetness تخمین می‌زنند. اندازه ذرات می‌توانند سطح پاشیدگی دوده پس از پراکنش کامل در پلیمر را پیش بینی ‌کند. اندازه ذرات کوچک‌تر نور را بهتر جذب می‌کنند زیرا دارای سطح بزرگتری برای جذب و پراکنش نور مرئی در دسترس است. از این‌رو، هر چه ذرات ریزتر باشد، میزان Jetness و Tinting Strength بیشتری فراهم می‌کند. قدرت رنگ‌دهی از پارامترهای مهم در دوده است که میزان توانایی تغییر رنگ و پایداری آن را بیان می‌کند. برای به دست آوردن این کمیت، دوده را در یک محیط استاندارد مانند اکسید روی قرار می‌دهند و مقدار تغییر رنگ در آن را مشاهده و اندازه‌گیری می‌کنند. این پارامتر بر خواص مهم حاصل از دوده نظیر مقاومت در برابر UV تاثیر می‌گذارد.

به عنوان یک قاعده، دوده کم تراکم (low structure) Jetness بیشتری ایجاد می کند، اما تجمع ذرات به میزان کمتری نسبت به ذرات اولیه بر رنگ تأثیر می گذارد. در نهایت، آگلومره‌ها یا تجمعات، ساختارهای خوشه‌ای پراکنده نشده‌ای از ذرات به هم چسبیده (aggregate) هستند که از نظر فیزیکی به یکدیگر متصل شده اند. هدف از پراکنش، کاهش اندازه آگلومره‌ها و به حداکثر رساندن ظهور رنگ‌دهی است (شکل 1).

شکل 1- اندازه ذرات و تاثیر بر برخی خواص

برای رسیدن به بهترین میزان Jetness  باید دوده‌ای با اندازه ذرات ریز با تراکم متوسط مورد استفاده قرار گیرد. به این علت که ذرات اولیه بسیار ریز، سطح تماس بیشتری برای جذب و پراکنش نور مرئی فراهم می‌کنند و ساختار متوسط تا زیاد تاثیر مثبتی بر پراکندگی دوده دارد. بررسی اندازه ذرات دوده بر خواص مهم آن در جدول 1 آورده شده است.

خواصذرات ریزذرات درشت
ویسکوزیتهبیشترکمتر
پراکنشبسیار سختآسان‌تر
Wettingآهسته‌ترسریع‌تر
Tinting Strengthبیشترکمتر
رساناییبیشترکمتر
جذب UVبهترضعیف‌تر

جدول 1 تاثیر اندازه ذرات دوده بر خواص

ذرات دوده تمایل به چسبندگی به یک‌دیگر و تشکیل ساختار خوشه‌ای دارند. این ساختار بر میزان پراکنش و هدایت الکتریکی موثر است. از اینرو درجه پراکنش و توزیع اندازه ذرات دوده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بنابراین انتخاب دوده مناسب و تجهیزاتی که بهترین پراکنش و خواص نهایی را تضمین بدهد، مهم است. اگر دوده به طور یکنواختی در پلیمر پراکنده نشود،  Jetnessو خواص فیزیکی ضعیفی در محصول ایجاد می‌کند. پراکنش ضعیف می‌تواند منجر به ایجاد رگه یا تغییر رنگ در محصول نهایی شود. همچنین منجر به افت خواص مکانیکی و کاهش مقاومت UV می‌شود.

افزودنی‌ها تاثیر قابل توجهی در پراکنش دوده در پلاستیک‌ها ندارند. اما اخیرا، در فرمولاسیون پلی الفین‌ها از واکس‌های پلی آکریلیک استر به عنوان عامل پراکنش استفاده می‌کنند. نکته‌ای که باید توجه داشت این است که واکس‌ها و روان کننده‌هایی به منظورهای گوناگونی در فرمولاسیون مستربچ مشکی حضور دارند. باید دقت کرد مزایایی که این افزودنی‌ها برای پراکنش ایجاد می‌کنند بر سایر خواص مانند پایداری UV چه اثری می‌گذارد. یک فرمولاسیون و فرآیند خوب باید به گونه‌ای باشد که بیشترین پراکنش داشته و بهترین رنگ و خواص را در محصول نهایی به همراه داشته باشد.

پایداری UV

افزون بر رنگ، سایر خواص نظیر پایداری UV، رسانایی الکتریکی و … در محصول نهایی بر انتخاب دوده مناسب تاثیر گذار است. تحقیقات نشان داده است که افزایش پایداری UV با کاهش اندازه ذرات اولیه و ساختار خوشه‌ای همراه است. این عملکرد به علت افزایش سطح دوده است که سطح قابل دسترس برای جذب نور می‌باشد. برای این منظور انداره ذرات مناسب 20 نانومتر است.

رسانایی:

دوده دارای مقاومت الکتریکی کمتری است، بنابراین دوده را می‌توان برای ایجاد خواص ضد الکتریسیته ساکن ، نیمه رسانا یا رسانا استفاده کرد. کاربردهای نهایی دوده رسانا از ظروف حمل مواد و بسته بندی‌های خاص در صنعت الکترونیک گرفته تا اجزای سیستم سوخت رسانی و محافظ رشته نیمه هادی برای کابل برق را شامل می شود..

برای دستیابی به رسانایی قابل قبول، معمولا دوده‌هایی با اندازه تجمعات (aggregate) ریزتر را انتخاب می‌کنند. در نتیجه بهتر در ماتریس پلیمری پراکنده می‌شود. این بدین معناست که فاصله تجمعات کمتر است و انتقال الکترون از یک تجمع به تجمع را تسهیل می‌کند. یکی از پارامترهای مهم در رسانایی کامپاند، مقدار دوده است. به طور کلی، با افزایش مقدار دوده، رسانایی افزایش می‌یابد. با این حال، گریدهای دوده دارای رسانایی ذاتی متفاوتی هستند. گاهی برای دستیابی به رسانایی یکسان، مقدار افزودن آن‌ها متفاوت می‌شود.

خواص فیزیکی:

دوده به دلیل اندازه ذرات ریز و دارا بودن سطح بیشتر، نسبت به سایر پرکننده‌های معدنی تاثیر چشمگیری بر خواص فیزیکی کامپاند می‌گذارد. دوده سبب افزایش سختی، مدول کششی، استحکام در تسلیم و دمای شکنندگی می‌شود.

  • استحکام کششی: دوده به عنوان پرکننده استفاده می‌شود و استحکام کششی نهایی، به تاثیرات فصل مشترک دوده و پلیمر بستگی دارد. این تاثیرات فصل مشترک با حضور بیشتر دوده با اندازه ذرات کوچک‌تر افزایش می‌یابد. همچنین کیفیت پراکندگی بر توزیع تنش اثر می‌گذارد. در سیستم‌هایی که خوب پخش شده، توزیع تنش خوبی را شاهد خواهیم بود. پراکنش ضعیف دوده در ماتریس پلیمری منجر به افزایش ساختارهای بزرگ و تجمعات می‌شود که به عنوان تمرکز تنش عمل می‌کنند و استحکام کششی را کاهش می‌دهند.
  • استحکام ضربه: یکی از کاربردهای مهم استفاده دوده در پلاستیک‌هاست. هر چقدر میزان پراکنش بهتر باشد، مقاومت ضربه هم بهبود می‌یابد. این امر به ویژه برای ABS که خواص فیزیکی آن به کیفیت پراکنش حساس‌اند، حایز اهمیت است.

تاثیر بر ویسکوزیته رزین

دوده اثر قابل توجهی بر ویسکوزیته پلیمر می‌گذارد. پارامترهای کلیدی اندازه (مساحت)، ساختار و مقدار دوده است. افزایش هر کدام از این پارامترها، باعث افزایش ویسکوزیته می‌شود که بر کیفیت پراکندگی و فرآیندپذیری اثر گذار است. افزایش مقدار دوده منجر به افزایش ویسکوزیته و اختلاط نامناسب می‌شود که بر کیفیت رنگ، پراکنش و خواص محصول نهایی اثر می‌گذارد. معمولا برای تهیه مستربچ از 30-50 درصد دوده استفاده می‌شود و برای تهیه محصول رنگی حدود 0.5-3 درصد از مستربج تهیه شده، به کامپاند افزوده می‌شود.

کاربرد

کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد نظیر:

  • تولید قطعات خودرو
  • ظروف غذا
  • لوله‌ها و اتصالات
  • فیلم
  • تولید کارتن

لوازم خانگی و …

مقاله های اخیر

مستربچ مشکی

دوده را می‌توان به عنوان یک افزودنی ایده‌آل در همه جا توصیف کرد؛ که از آن به عنوان رنگ‌دانه، تقویت کننده، محافظ اشعه UV و خواص آنتی استاتیک استفاده می‌کنند. گریدهای دوده معمولا بر اساس اندازه و ساختارشان تقسیم بندی می‌شوند. اکثرا ساختار آن‌ها به صورت کروی است، اما گاهی به صورت غیر کروی هستند.

پرکننده‌ها برای پلی الفین‌ها

اهمیت پرکننده‌ها و الیاف در پلی‌الفین‌ها در کامپاند پلی‌الفین‌ها از پرکننده‌ها و الیاف به منظور بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی استفاده می‌شود. افزودن پرکننده‌هایی نظیر الیاف شیشه به کامپاند پلی‌الفینی، منجر به تولید کامپوزیتی با خواص بهتر می‌شود. در حالی‌که نیاز به تکنیک‌ها و تجهیزات خاصی است که افزایش هزینه را به همراه دارد. از

رنگ در کامپاندهای پلاستیکی

یکی از الزامات صنعت پلاستیک، رنگ کردن قطعات تولیدی است. این موضوع گاهی آنقدر اهمیت پیدا می‌کند که می‌توان گفت رنگ قطعات به اندازه خود آن‌ها مهم است. مانند رنگ‌های مخملی موسوم به soft touch که نقش تعیین کننده‌ای در جلوه و انتخاب محصول توسط مشتری دارند. به طور کلی چهار روش برای تولید قطعات

ساختار PP و انواع آرایش یافتگی آن

پلی پروپیلن

پلی پروپیلن (PP) یک پلیمر نیمه بلوری است که از طریق پلیمریزاسیون منومر پروپیلن با استفاده از کاتالیزور زیگلر-ناتا تهیه می‌شود. گروه جانبی متیل می‌تواند موقعیت‌های مختلفی در ساختار داشته باشد. اگر تمام گروه‌های متیل در یک طرف زنجیر قرار داشته باشند isotactic به صورت متناوب قرار گرفته باشند syndiotactic  اگر به صورت تصادفی باشند،

شماتیکی از ساختار HDPE، LDPE و LLDPE

پلی اتیلن و انواع آن

پلی اتیلن یکی از پلیمرهای پرمصرف در جهان است. این پلیمر در دما و فشار بالا و با استفاده از کاتالیزورهای مختلف با فرمول n(CH2-CH2)، تولید می‌شود. روش‌های سنتزی مختلف منجر به ساختارهای گوناگونی از پلی اتیلن با چگالی‌، درجه بلورینگی، شاخص جریان مذاب و طول زنجیره‌های پلیمری مختلف می‌شوند، در نتیجه خواص مکانیکی متفاوتی

اسکرول به بالا