Aktualności

Ostateczny wynik zależy od kilku kluczowych czynników:

• Struktura molekularna krzemu

• Masa cząsteczkowa krzemu

• Koncentracja silikonu

• Kompatybilność z żywicą nośną

• Temperatura przetwarzania

• Formuła polimerowa

Spośród tych czynników technologia polimerów silikonowych o dużej masie cząsteczkowej jest szczególnie ważna, ponieważ zapewnia kontrolowaną mobilność, długoterminową funkcjonalność i zmniejszoną tendencję do niekontrolowanej migracji w obrębie związków termoplastycznych.

3. W jaki sposób koncentrat silikonowy poprawia przetwarzalność związków termoplastycznych

3.1 Zmniejszanie tarcia stopu i oporu przetwarzania

Podczas przetwarzania polimerów występuje ciągłe tarcie między łańcuchami polimerów, cząsteczkami wypełniacza i powierzchniami obróbki metalu, takimi jak ślimaki, bębny i matryce.

W związkach o dużym wypełnieniu oddziaływania te stają się coraz bardziej znaczące.

Na przykład bezhalogenowe środki zmniejszające palność (HFFR) i niskodymne związki bezhalogenowe (LSZH) stosowane w produkcji kabli często zawierają duże ilości wodorotlenku glinu (ATH) lub wodorotlenku magnezu (MDH).

Tego rodzaju środki zmniejszające palność zapewniają doskonałą odporność na ogień, ale mogą znacząco zwiększyć lepkość stopionego tworzywa i jego odporność na wytłaczanie.

Większa odporność na przetwarzanie może skutkować zwiększeniemmoment obrotowy wytłaczania, wyższyzużycie energii, zmniejszonewydajność produkcji i węższeokna przetwarzania.

Polimery silikonowe charakteryzują się niską energią powierzchniową i doskonałymi właściwościami smarującymi.

Gdy koncentrat silikonowy zostaje włączony do związków termoplastycznych, składniki silikonowe mogą modyfikować interakcje między łańcuchami polimerów, wypełniaczami i powierzchniami przetwarzanymi.

Zmniejsza to tarcie wewnętrzne i międzyfazowe podczas przetwarzania w stanie stopionym, co pozwala na płynniejszy ruch polimeru.

Potencjalne korzyści przetwarzania obejmują:

• Niższy moment obrotowy wytłaczania

• Zmniejszony stres związany z przetwarzaniem

• Ulepszone zachowanie przepływu stopu

• Bardziej stabilne warunki produkcji

3.2 Poprawa stabilności wytłaczania w warunkach przetwarzania z dużą prędkością

Wraz ze wzrostem wydajności wytłaczania utrzymanie stabilności stopu staje się większym wyzwaniem.

Wysokie prędkości ścinania w pobliżu wyjścia z matrycy mogą generować nadmierne naprężenia w stopie polimeru. Gdy naprężenia przekroczą zdolność materiału do relaksacji, mogą wystąpić defekty, takie jak pękanie stopu i tzw. „skóra rekina”.

Wady te mogą negatywnie wpływać na powierzchnięwygląd, jakość optyczna i produktkonsystencja

Masterbatch silikonowy może wpływać na interfejs polimer-matryca poprzez redukcję tarcia międzyfazowego między stopionym polimerem a powierzchniami metalu.

Umożliwia to łagodniejsze wyjmowanie stopu z matrycy i może przyczynić się do poprawy stabilności wytłaczania.

W zależności od rodzaju polimeru, warunków przetwarzania i poziomu dozowania, koncentrat silikonowy może przyczyniać się do:

• Zmniejszona tendencja do pękania stopowego

• Poprawiona gładkość powierzchni

• Bardziej spójna wydajność wytłaczania

Rzeczywista poprawa zależy od projektu formulacji, geometrii matrycy, temperatury przetwarzania i warunków produkcji.

3.3 Zmniejszanie gromadzenia się osadów na matrycach podczas produkcji ciągłej

Zagęszczanie matryc jest częstym wyzwaniem w długotrwałych operacjach wytłaczania.

Gromadzenie się materiału wokół obszaru matrycy może powodować przerwy w produkcji, zwiększoneczęstotliwość czyszczenia,zanieczyszczenie produktu i hwyższe koszty operacyjne.

Polimery silikonowe charakteryzują się naturalnie niską energią powierzchniową.

Prawidłowo rozproszony w układzie termoplastycznym koncentrat silikonowy może ograniczyć przyczepność polimeru do powierzchni poddawanych obróbce metalu.

Pomaga to utrzymać czystsze warunki pracy matrycy i zapewnia dłuższą, ciągłą pracę.

Do zastosowań korzystających z tego efektu należą:

• Wytłaczanie przewodów i kabli

• Wytłaczanie folii

• Wytłaczanie rur i kanałów światłowodowych

• Wytłaczanie profili

3.4 Wspieranie lepszej dyspersji wypełniacza w mieszankach o dużej zawartości wypełniacza

Wiele zaawansowanych związków termoplastycznych opiera się na dużej zawartości wypełniaczy funkcjonalnych.

Typowe przykłady obejmują:środki zmniejszające palność, wypełniacze mineralne, szkłowłókna i wzmocnieniadodatki.

Osiągnięcie równomiernego rozprowadzenia wypełniacza może jednak okazać się trudne, ponieważ wypełniacze mogą zwiększać lepkość stopu i zmniejszać ruchliwość polimeru.

Słaba dyspersja wypełniacza może mieć wpływWydajność mechaniczna, wygląd powierzchni i obróbkastabilność.

Masterbatch silikonowy poprawia smarowanie stopu w trakcie mieszania, dzięki czemu łańcuchy polimerowe mogą skuteczniej poruszać się wokół cząsteczek wypełniacza.

Może to przyczynić się do lepszego rozprowadzania wypełniacza i bardziej spójnej jakości mieszanki.

4. W jaki sposób koncentrat silikonowy poprawia właściwości powierzchni

Oprócz poprawy wydajności przetwarzania, koncentrat silikonowy jest szeroko stosowany w technologii modyfikacji powierzchni.

Unikalne właściwości polimerów silikonowych pozwalają im wpływać na tarcie powierzchniowe, zachowanie podczas zużycia i właściwości dotykowe gotowych produktów termoplastycznych.

4.1 Poprawa odporności na zarysowania i uszkodzenia

Odporność na zarysowania stała się coraz ważniejszym wymogiem we wnętrzach samochodów, elektronice użytkowej, urządzeniach i dekoracyjnych elementach plastikowych.

Uszkodzenia powierzchni zależą od powierzchnitarcie, kontaktsiła, odkształcenie materiału i powierzchniaenergia.

Masterbatch silikonowy poprawia odporność na zarysowania, głównie poprzez redukcję tarcia powierzchni.

Powierzchnia o niższym współczynniku tarcia redukuje naprężenia mechaniczne w kontakcie, pomagając zminimalizować widoczne zarysowania i zwiększając trwałość powierzchni.

W mieszankach polipropylenowych (PP) i termoplastycznych olefin (TPO) do samochodów dodatki na bazie silikonu są powszechnie oceniane jako część strategii formulacyjnej mającej na celu zwiększenie odporności na zarysowania i uszkodzenia przy jednoczesnym zachowaniu wyglądu, właściwości mechanicznych i możliwości przetwarzania.wydajność

4.2Zmniejszenie tarcia powierzchniowego i poprawa właściwości poślizgowych

Wiele zastosowań tworzyw termoplastycznych wymaga kontrolowanego współczynnika tarcia (COF).

Przykłady obejmują:Folie opakowaniowe, osłony kabli, elementy ślizgowe i elastyczneprodukty polimerowe.

Masterbatch silikonowy to oparta na silikonie metoda modyfikacji zachowań powierzchni związanych z tarciem.

W porównaniu z tradycyjnymi dodatkami poślizgowymi, koncentraty silikonowe oferują różne właściwości użytkowe, zależne od struktury cząsteczkowej silikonu, kompatybilności i wymagań zastosowania.

Wybierając rozwiązanie, przetwórcy powinni wziąć pod uwagę wymaganepoziom tarcia,zgodność polimerów, wymagania dotyczące migracji, drukowanie, powłoki lub przyczepności.

4.3 Zwiększenie odporności na ścieranie i miękkości w dotyku

Materiały narażone na powtarzający się kontakt mechaniczny wymagają zwiększonej odporności na zużycie i trwałości powierzchni.

Zastosowania takie jak osłony kabli, elementy obuwia, produkty TPU i urządzenia noszone wymagają równowagi między elastycznością, trwałością i komfortem powierzchni.

Poprzez redukcję sił tarcia na powierzchni, koncentrat silikonowy może przyczynić się do:

• Zwiększona odporność na ścieranie

• Zwiększona gładkość powierzchni

• Zwiększona trwałość

• Lepsze właściwości dotykowe

Do systemów TPU i TPE, silikonmodyfikatorisszczególnie cenne, gdyż materiały te wymagają starannego wyważenia pomiędzy miękkością, elastycznością i długoterminową wydajnością powierzchni.

5. Zastosowania koncentratów silikonowych w mieszankach termoplastycznych