Навіны

Уводзіны: Роля сіліконавых дабавак у апрацоўцы палімераў
Сіліконавыя дабаўкі шырока выкарыстоўваюцца ў якасці тэхналагічных дабавак і функцыянальных мадыфікатараў у вытворчасці палімераў для рэгулявання паводзін расплаву, паляпшэння ўласцівасцей паверхні і павышэння стабільнасці апрацоўкі ва ўмовах высокай прадукцыйнасці вытворчасці.
У такіх асяроддзях апрацоўкі тэрмапластаў, як экструзія, ліццё пад ціскам, выдзіманне плёнкі і кампаундаванне, палімеры часта падвяргаюцца высокім напружанням зруху і павышаным тэмпературам. Гэтыя ўмовы могуць прывесці да распаўсюджаных праблем апрацоўкі, у тым ліку да нестабільнага патоку расплаву, паверхневых дэфектаў (напрыклад, разбурэння расплаву і «акульей скуры»), налёту на прэсе і нестабільнай якасці прадукцыі.
Сіліконавыя дабаўкі распрацаваны для вырашэння гэтых міжфазных і рэалагічных абмежаванняў шляхам зніжэння трэння паміж палімерам і металам, паляпшэння змазкі на мяжы расплаву і стабілізацыі патоку падчас апрацоўкі. У выніку яны спрыяюць больш эфектыўным вытворчым аперацыям і больш стабільным характарыстыкам канчатковага прадукту.
Яны шырока ўжываюцца ў асноўных палімерных сістэмах, у тым ліку ў поліалефінах (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), ПВХ-злучэннях, тэрмапластычных эластамерах (TPE, TPU, TPO, TPV) і інжынерных пластыках (ABS, PC, PA/нейлон, PBT, PET, PPS, POM і PMMA).
З пункту гледжання апрацоўкі, сіліконавыя дабаўкі выкарыстоўваюцца ў працэсах экструзіі, ліцця пад ціскам, выдзімання плёнкі і кампаундавання, дзе яны дапамагаюць стабілізаваць рэалогію расплаву, паменшыць трэнне на міжфазнай паверхні і мінімізаваць дэфекты паверхні і штампа пры бесперапыннай або высокахуткаснай працы.
Канчатковае выкарыстанне ўключае правадныя і кабельныя сістэмы, кампаненты салона аўтамабіляў, матэрыялы для абутку, трубы, гнуткую ўпакоўку, пакрыцці, фарбы, валокны і шырокі спектр інжынерных і мадыфікаваных пластмасавых вырабаў.
Паколькі прамысловасць усё больш увагі надае павышэнню прадукцыйнасці, больш жорсткаму кантролю якасці, зніжэнню ўзроўню браку і паляпшэнню ўстойлівасці матэрыялаў, сіліконавыя дабаўкі больш не разглядаюцца як простыя тэхналагічныя дапаможнікі. Замест гэтага яны ўсё часцей інтэгруюцца ў якасці функцыянальных кампанентаў формул у распрацоўку палімерных сістэм, што непасрэдна спрыяе як эфектыўнасці апрацоўкі, так і прадукцыйнасці канчатковага прадукту.
У выніку вытворцы сіліконавых дабавак сталі ключавымі тэхналагічнымі партнёрамі па ўсім глабальным ланцужку стварэння каштоўнасці палімераў.
У гэтым артыкуле разглядаюцца 10 найбуйнейшых вытворцаў сіліконавых дабавак па ўсім свеце, што дапамагае перапрацоўшчыкам вызначыць вядучых пастаўшчыкоў, тэхналогіі і рашэнні для апрацоўкі палімераў.

Што такое сіліконавыя дабаўкі?
Сіліконавыя дабаўкі, якія таксама называюць дабаўкамі на аснове сілікону, сілоксанавымі дабаўкамі або полісілоксанавымі дабаўкамі, — гэта функцыянальныя тэхналагічныя дабаўкі і матэрыялы, якія паляпшаюць прадукцыйнасць, звычайна на аснове полідыметылсілоксану (PDMS) або мадыфікаваных арганакрэмніевых злучэнняў.
Іх дадаюць у адносна нізкіх канцэнтрацыях (звычайна 0,1–5%) для паляпшэння тэхналагічнасці, характарыстык паверхні і доўгатэрміновай трываласці вырабу.
Ключавыя функцыі прадукцыйнасці
• Зніжэнне трэння расплаву і паляпшэнне характарыстык цякучасці
• Прадухіленне паверхневых дэфектаў, такіх як расколіны расплаву і «акулья скура»
• Зніжэнне назапашвання адкладаў у штампе і мінімізацыя забруджвання абсталявання
• Паляпшэнне гладкасці паверхні і тактыльных уласцівасцей
• Паляпшэнне стабільнасці вытворчасці і прапускной здольнасці

Асноўная хімія сіліконавых дабавак
Эфектыўнасць сіліконавых дабавак абумоўлена іх гнуткім крэмній-кіслародным (Si-O) ланцугом, часта функцыяналізаваным арганічнымі бакавымі групамі, такімі як метыл.
Гэтая ўнікальная малекулярная структура забяспечвае:
• Нізкае павярхоўнае нацяжэнне для найлепшай змазкі
• Высокая тэрмічная і акісляльная стабільнасць у складаных умовах апрацоўкі
• Гідрафобнасць, якая дапамагае абараніць палімерныя паверхні ад вільгаці
• Выдатнае слізгаценне і змазвальная здольнасць, што зніжае напружанне зруху падчас экструзіі і фармавання
• Хімічная інертнасць і гнуткасць, што забяспечвае сумяшчальнасць з шырокім спектрам палімераў

Тыпы сучасных сіліконавых дабавак
Сіліконавыя дабаўкі распрацоўваюцца ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі да прадукцыйнасці ў залежнасці ад малекулярнай масы, функцыянальных груп і архітэктуры палімера. Распаўсюджаныя прамысловыя формы ўключаюць сіліконавыя вадкасці (алеі), сілоксаны, поліэфірныя сіліконы, сіліконавыя смалы, сіліконавыя маткавыя канцэнтраты і сіліконавыя парашкі.

1. Сіліконавая маткавая сумесь
Сіліконавы майстарбатч - гэта прэміяльная грануляваная формула, якая шырока выкарыстоўваецца ў палімернай прамысловасці. Гэтая сучасная тэхналогія заснавана на дыспергіі сілаксанавых палімераў звышвысокай малекулярнай масай (UHMW) у розныя тэрмапластычныя носьбіты (у тым ліку поліалефіны, інжынерныя пластыкі і тэрмапластычныя эластамеры). Пастаўляецца ў стандартнай форме гранул, што дазваляе чыстае і дакладнае дазаванне непасрэдна ў тэрмапластычную матрыцу падчас кампаундавання, экструзіі або ліцця пад ціскам. У адрозненне ад традыцыйных воскаў, амідаў тоўстых кіслот або нізкамалекулярных алеяў, сіліконавы майстарбатч UHMW забяспечвае выдатнае слізгаценне паверхні і аддзяленне ад формы, эфектыўна пазбягаючы дэфектаў апрацоўкі, такіх як слізгаценне шрубы.

2. Сіліконавыя вадкасці (PDMS)
Сіліконавыя вадкасці (PDMS) — гэта лінейныя нерэактыўныя сіліконы з нізкай і сярэдняй малекулярнай масай, якія характарызуюцца паўтаральнай крэмній-кіслароднай (-Si-O-) структурай з метыльнымі бакавымі групамі. Пры апрацоўцы палімераў яны функцыянуюць у асноўным як часовыя фізічныя дапаможныя сродкі і знешнія змазкі. Дзякуючы высокай малекулярнай рухомасці і адсутнасці хімічнай сувязі з палімернай матрыцай, яны зніжаюць глейкасць расплаву і крутоўны момант, але вельмі схільныя да міграцыі, што прыводзіць да паверхневага выцякання, праслізгвання шруб і наступных парушэнняў адгезіі фарбы або друку.

3. Функцыянальныя арганасіліконавыя дабаўкі
Функцыянальныя арганасіліконавыя дабаўкі — гэта хімічна або арганамадыфікаваныя сіліконавыя сапалімеры, якія ўключаюць рэактыўныя або палярныя функцыянальныя групы (напрыклад, эпаксідныя, аміна-, карбаксі-, вінілавыя або поліэфірныя сегменты) у сілаксанавы ланцуг або канцы ланцуга. У адрозненне ад звычайных PDMS, гэтыя дабаўкі малекулярна распрацаваны для дзеяння ў якасці мадыфікатараў міжфазнага нацяжэння і рэактыўных сумяшчальнікаў. Яны зніжаюць міжфазнае нацяжэнне і паляпшаюць фазавую адгезію паміж несумяшчальнымі кампанентамі, што робіць іх неабходнымі для мадэрнізацыі інжынерных пластмас, павышэння прадукцыйнасці перапрацаваных/PCR-палімераў і паляпшэння змочвання і дысперсіі напаўняльнікаў (напрыклад, безгалагенавых антыпірэнаў, шкловалакна) у шматкампанентных палімерных сістэмах.

4. Сіліконавыя парашкі
Сіліконавыя парашкі — гэта сыпучыя, цвёрдыя, часцічныя сіліконавыя фармулёўкі, якія часта складаюцца з сілаксанавых палімераў звышвысокай малекулярнай масай (UHMW), замацаваных у неарганічнаму дыяксідакрэмнію, або трохмерных сферычных сіліконавых смол (напрыклад, поліметылсілсесквіоксан). Распрацаваныя ў якасці пастаянных мадыфікатараў эксплуатацыйных характарыстык, яны змешваюцца з тэрмапластамі для забеспячэння працяглых паляпшэнняў паверхні, такіх як пастаянная ўстойлівасць да драпін і зносу, стабільнае зніжэнне каэфіцыента трэння (COF) і антызгладжвальныя ўласцівасці, без шкоды для механічных уласцівасцей падкладкі або яе прыдатнасці для пасляапрацоўкі.