Naujienos

Įvadas: Silikono priedų vaidmuo polimerų apdorojime
Silikono priedai plačiai naudojami kaip apdorojimo priemonės ir funkciniai modifikatoriai polimerų gamyboje, siekiant reguliuoti lydymosi elgseną, pagerinti paviršiaus savybes ir padidinti apdorojimo stabilumą didelio našumo gamybos sąlygomis.
Termoplastinių medžiagų apdorojimo aplinkoje, tokioje kaip ekstruzija, liejimas įpurškimu, plėvelių pūtimas ir maišymas, polimerai dažnai patiria didelius šlyties įtempius ir aukštą temperatūrą. Šios sąlygos gali sukelti įprastų apdorojimo iššūkių, įskaitant nestabilų lydalo tekėjimą, paviršiaus defektus (pvz., lydalo įtrūkimus ir odos paraudimą), formavimo formos sankaupas ir nepastovią produkto kokybę.
Silikono priedai yra sukurti taip, kad pašalintų šiuos tarpfazinius ir reologinius apribojimus, sumažindami polimero ir metalo trintį, pagerindami tepimą lydalo sąsajoje ir stabilizuodami tekėjimo elgseną apdorojimo metu. Dėl to jie prisideda prie efektyvesnių gamybos operacijų ir nuoseklesnių galutinio produkto savybių.
Jie plačiai naudojami pagrindinėse polimerų sistemose, įskaitant poliolefinus (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), PVC junginius, termoplastinius elastomerus (TPE, TPU, TPO, TPV) ir inžinerinius plastikus (ABS, PC, PA/nailoną, PBT, PET, PPS, POM ir PMMA).
Apdorojimo požiūriu, silikoniniai priedai naudojami ekstruzijos, liejimo įpurškimu, plėvelių pūtimo ir maišymo procesuose, kur jie padeda stabilizuoti lydalo reologiją, sumažinti tarpsluoksninę trintį ir sumažinti su paviršiumi bei štampu susijusius defektus nuolatinio arba didelio greičio veikimo sąlygomis.
Galutinio naudojimo paskirtys apima laidų ir kabelių sistemas, automobilių salonų komponentus, avalynės medžiagas, vamzdžius, lanksčias pakuotes, dangas, dažus, pluoštus ir platų asortimentą inžinerinių ir modifikuotų plastikinių gaminių.
Kadangi pramonėje vis daugiau dėmesio skiriama didesniam produktyvumui, griežtesnei kokybės kontrolei, mažesniam atliekų kiekiui ir geresniam medžiagų tvarumui, silikoniniai priedai nebėra laikomi paprastomis apdorojimo priemonėmis. Vietoj to, jie vis dažniau integruojami kaip funkciniai formulės komponentai į polimerų sistemų kūrimą, tiesiogiai prisidedant prie apdorojimo efektyvumo ir galutinio produkto našumo.
Dėl to silikono priedų gamintojai tapo pagrindiniais technologijų partneriais visoje pasaulinėje polimerų vertės grandinėje.
Šiame straipsnyje pristatomi 10 geriausių silikoninių priedų gamintojų visame pasaulyje, padedant perdirbėjams nustatyti pirmaujančius tiekėjus, technologijas ir sprendimus polimerų perdirbimo reikmėms.

Kas yra silikono priedai?
Silikono priedai, dar vadinami silikono pagrindo priedais, siloksano priedais arba polisiloksano priedais, yra funkcinės apdorojimo pagalbinės medžiagos ir našumą gerinančios medžiagos, paprastai pagamintos polidimetilsiloksano (PDMS) arba modifikuotų organinių silicio junginių pagrindu.
Jie įmaišomi santykinai mažomis koncentracijomis (paprastai 0,1–5 %), siekiant pagerinti apdorojamumą, paviršiaus savybes ir ilgalaikį produkto patvarumą.
Pagrindinės veiklos funkcijos
• Lydymosi trinties mažinimas ir tekėjimo savybių gerinimas
• Paviršiaus defektų, tokių kaip lydalo įtrūkimai ir ryklio oda, prevencija
• Sumažinti štampo sankaupas ir įrangos užsiteršimą
• Pagerina paviršiaus lygumą ir lytėjimo savybes
• Gamybos stabilumo ir našumo gerinimas

Silikono priedų pagrindinė chemija
Silikono priedų veikimas priklauso nuo jų lanksčios silicio ir deguonies (Si–O) pagrindinės grandinės, dažnai funkcionalizuotos organinėmis šoninėmis grupėmis, tokiomis kaip metilas.
Ši unikali molekulinė struktūra suteikia:
• Mažas paviršiaus įtempimas, užtikrinantis geresnį tepimą
• Didelis terminis ir oksidacinis stabilumas sudėtingomis apdorojimo sąlygomis
• Hidrofobiškumas, padedantis apsaugoti polimerinius paviršius nuo drėgmės
• Puikus slydimas ir tepimas, sumažinantis šlyties įtempį ekstruzijos ir liejimo metu
• Cheminis inertiškumas ir lankstumas, užtikrinantis suderinamumą su įvairiais polimerais

Šiuolaikinių silikoninių priedų tipai
Silikono priedai yra sukurti taip, kad atitiktų konkrečius eksploatacinius reikalavimus, priklausomai nuo molekulinės masės, funkcinių grupių ir polimero architektūros. Įprastos pramoninės formos yra silikono skysčiai (aliejai), siloksanai, polieteriais modifikuoti silikonai, silikoninės dervos, silikono pagrindiniai mišiniai ir silikono milteliai.

1. Silikono pagrindinis mišinys
Silikoninis pagrindinis mišinys yra aukščiausios kokybės granuliuota formulė, plačiai naudojama polimerų pramonėje. Ši pažangi technologija pagrįsta itin didelės molekulinės masės (UHMW) siloksano polimerų dispergavimu į įvairius termoplastinius nešiklius (įskaitant poliolefinus, inžinerinius plastikus ir termoplastinius elastomerus). Tiekiamas standartine granulių forma, jis leidžia švariai ir tiksliai dozuoti tiesiai į termoplastinę matricą maišymo, ekstruzijos ar liejimo metu. Skirtingai nuo tradicinių vaškų, riebalų rūgščių amidų ar mažos molekulinės masės aliejų, UHMW silikoniniai pagrindiniai mišiniai užtikrina puikų paviršiaus slydimą ir atpalaidavimą nuo formos, tuo pačiu veiksmingai išvengiant apdorojimo defektų, tokių kaip varžtų slydimas.

2. Silikoniniai skysčiai (PDMS)
Silikoniniai skysčiai (PDMS) yra mažos arba vidutinės molekulinės masės, linijiniai, nereaktyvūs silikonai, kuriems būdingas pasikartojantis silicio-deguonies (-Si-O-) pagrindas su metilo šoninėmis grupėmis. Polimerų apdirbime jie pirmiausia veikia kaip laikinos fizinės apdorojimo pagalbinės medžiagos ir išoriniai tepalai. Dėl didelio molekulinio judrumo ir cheminio ryšio su pagrindine polimero matrica trūkumo jie sumažina lydalo klampumą ir sukimo momentą, tačiau yra labai linkę migruoti, dėl ko gali išsiskirti paviršius, prasisukti varžtai ir vėliau atsirasti dažų ar spausdinimo sukibimo sutrikimų.

3. Funkciniai organosilikono priedai
Funkciniai organosilikono priedai yra chemiškai arba organiškai modifikuoti silikono kopolimerai, į kuriuos į siloksano pagrindą arba grandinės galus įterpiamos reaktyvios arba poliarinės funkcinės grupės (pvz., epoksidinės, amino, karboksilo, vinilo arba polieterio segmentai). Skirtingai nuo įprastų PDMS, šie priedai yra molekuliniu būdu sukurti taip, kad veiktų kaip tarpfaziniai modifikatoriai ir reaktyvūs suderinamumo gerintojai. Jie sumažina tarpfazinę įtampą ir pagerina fazių sukibimą tarp nesuderinamų komponentų, todėl yra būtini inžinerinių plastikų atnaujinimui, perdirbtų / PGR polimerų savybių gerinimui ir užpildų (pvz., behalogenių antipirenų, stiklo pluošto) drėkinimui bei dispersijai daugiakomponentėse polimerų sistemose.

4. Silikono milteliai
Silikono milteliai yra birūs, kieti, dalelių pavidalo silikono mišiniai, dažnai sudaryti iš itin didelės molekulinės masės (UHMW) siloksano polimerų, įtvirtintų neorganiniame silicio dioksido šerdyje, arba trimačių sferinių silikoninių dervų (pvz., polimetilsilseskvioksano). Jie sukurti kaip nuolatiniai eksploatacinių savybių modifikatoriai, įmaišomi į termoplastus, kad būtų užtikrintas ilgalaikis paviršiaus pagerinimas, pvz., nuolatinis atsparumas įbrėžimams ir dilimui, stabilus trinties koeficiento (COF) sumažinimas ir antiblokavimo savybės, nepakenkiant pagrindo mechaninėms savybėms ar dažymo po apdorojimo galimybėms.