وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 182
  • بازدید ماه: 32,581
  • بازدید سال: 260,280
  • کل بازدیدکنند‌گان: 127,131
قیمت روز

Thermoplastic

ترموپلاستیک های چقرمه شده

با گسترش روزافزون تقاضا برای استفاده از پلیمرها در صنایع مختلف، جواب‌گو نبودن خواص پلیمرهای شناخته‌‌شده برای کاربردهای خاص، عمل‌کرد بهتر با خطرات کم‌تر برای محیط زیست و فرآیندپذیری آسان­ تر و… دانشمندان علم پلیمر را به توسعه سامانه­ های ماکرومولکولی جدید، واداشت. از این رو روش آمیزه‌کاری (Compounding) به عنوان یک راه‌کار برای پاسخ­گویی به نیازهای صنعت و زندگی روزمره، پیشنهادشده و تحقیقات متعددی در این زمینه انجام گرفته است. این روش برای بهبود عمل‌کرد پلیمرها در اغلب کاربردهای صنعتی، علمی و همچنین تولید مواد با خواص بالاتر از خواص اجزای خالص سامانه می­ باشد.

امروزه مخلوط‌های پلیمری (Polymer Blends) بخش عمده‌ای از محصولات صنعتی را تشکیل می‌دهند. کم‌تر از  %۱۰ از مخلوط‌های پلیمری، امتزاج‌پذیر (Miscible) و طیف وسیعی از آنها امتزاج‌ناپذیر (immiscible) می‌باشند. به مخلوط‌های پلیمری امتزاج‌ناپذیر، آلیاژهای پلیمری (Polymer Alloy) گفته می‌شود. آلیاژهای پلیمری نیز خود به دو دسته سازگار (Compatible) و ناسازگار (incompatible) تقسیم می‌شوند که ناسازگار بودن اجزای آلیاژ خود منجر به بروز خواص ضعیف در آلیاژ پلیمری می‌گردد. در این حالت، جز اصلی تشکیل‌دهنده آلیاژ پلیمریست با ماهیت ترموپلاستیک. جزء الاستومری در آلیاژ برای ایجاد چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بهبوددهنده‌های ضربه‌پذیری موادی هستند که جهت افزایش مقاومت به ضربه‌پذیری در پلیمرهای سخت و شکننده به آن‌ها اضافه می‌گردند. لاستیک‌ها به دلیل داشتن مقاومت بالا در برابر ضربه، می‌توانند موادی مناسب از این دست به شمار آیند. در اثر ضربه، پلیمرهای سخت به دلیل آن که نمی‌توانند انرژی را تلف نمایند، تمرکز انرژی و ایجاد مرکز تجمع استرس در اثر ضربه باعث شکسته شدنشان می‌شود.

در خصوص ساز و کار شکست مواد پلیمری، تئوری به نام تئوری Griffit وجود دارد که بیان می‌دارد هنگامی که ماده پلیمری می‌شکند که انرژی شکست، بزرگ‌تر و یا مساوی دو برابر انرژی سطح آن پلیمر باشد. به عبارت دیگر

PO

بنابراین اگر به هر نحوی بتوان سمت راست معادله مذکور را افزایش داد، مقدار انرژی لازم برای شکست افزایش یافته است. به بیان دیگر مقاومت ضربه‌ای قطعه بهبود یافته است. لذا در صورتی که بتوان ماده‌ای نرم و لاستیکی شکل به پلیمر شکننده اضافه نمود، در حین ضربه مقداری از انرژی توسط زنجیره‌های لاستیکی جذب می‌گردد و لذا مقاومت ضربه‌ای پلیمر اصلی افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است بهبود خواص ضربه‌پذیری پلیمرها می‌تواند در حین واکنش پلیمریزاسیون نیز صورت بگیرد و با افزایش مقدار لاستیک در فرآیند پلیمریزاسیون پلیمر اصلی و به وجود آوردن بلوک‌های لاستیکی در زنجیر اصلی پلیمر از شکنندگی پلیمر اصلی کاست. مثالی از این دست اضافه کردن درصدی مونومر بوتادی‌ان به سیستم پلیمریزاسیون استایرن است. لذا به جای تولید پلی استایرن شکننده، پلی استایرن با قابلیت ضربه‌پذیری بالاتر (High Impact Polystyrene) HIPS تولید می‌گردد.

لیستی از اصلاح­ کننده­ های ضربه­ تجاری موجود در جدول زیر ارائه شده است.

بنابراین اگر به هر نحوی بتوان سمت راست معادله مذکور را افزایش داد، مقدار انرژی لازم برای شکست افزایش یافته است. به بیان دیگر مقاومت ضربه‌ای قطعه بهبود یافته است. لذا در صورتی که بتوان ماده‌ای نرم و لاستیکی شکل به پلیمر شکننده اضافه نمود، در حین ضربه مقداری از انرژی توسط زنجیره‌های لاستیکی جذب می‌گردد و لذا مقاومت ضربه‌ای پلیمر اصلی افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است بهبود خواص ضربه‌پذیری پلیمرها می‌تواند در حین واکنش پلیمریزاسیون نیز صورت بگیرد و با افزایش مقدار لاستیک در فرآیند پلیمریزاسیون پلیمر اصلی و به وجود آوردن بلوک‌های لاستیکی در زنجیر اصلی پلیمر از شکنندگی پلیمر اصلی کاست. مثالی از این دست اضافه کردن درصدی مونومر بوتادی‌ان به سیستم پلیمریزاسیون استایرن است. لذا به جای تولید پلی استایرن شکننده، پلی استایرن با قابلیت ضربه‌پذیری بالاتر (High Impact Polystyrene) HIPS تولید می‌گردد.

لیستی از اصلاح­ کننده­ های ضربه­ تجاری موجود در جدول زیر ارائه شده است

پلی الفین‌ها

پلی الفین‌ها را می‌توان با چندین اصلاح‌کننده چقرمه کرد. پلی اتیلن ترکیب شده با پلی اتیلن کلرینه شده و پلی پروپیلن ترکیب شده با حدود ۱۰تا ۴۰ درصد لاستیک EPDM که دارای خصوصیات هوازدگی بهتر از بوتادین یا EVA است. کوپلیمرهای اتیلن-اکتان و پلی اتیلن‌های پلیمریزه شده با استفاده از متالوسن‌ها موثر هستند. ترموپلاستیک الاستومرهای پایه اولفینی (TPO) معمولاً از مخلوط امتزاج ناپذیر پلی پروپیلن ایزوتاکتیک با الاستومر پلی اولفین‌ها تشکیل شده که به عنوان یک اصلاح کننده ضربه عمل می‌کند. چقرمه سازی آن‌ها با استفاده از  اتیلن-پروپیلن، اتیلن-اکتن یا اصلاح کننده‌های اتیلن- هگزان امکان پذیر است.

استفاده گسترده از پلی اُلفین ­ها در کاربردهای مختلف موجب شده است که توجه ویژه­ای به نانوکامپوزیت‌های آنها گردد. مهم­ترین نقیصه‌های این دسته از مواد عبارتند از شکنندگی خصوصاً در دماهای پایین است. افزودن الاستومرها به سبب بهبود چقرمگی آنها می‌تواند در جهت رفع این مشکل بسیار مؤثر باشد. اما این روش به قیمت پایین آمدن مدولشان تمام می‌شود. از این رو سامانه‌های سه جزئی پلی‌الفین/الاستومر/نانوتقویت‌کننده مورد توجه قرار گرفتند که در آنها الاستومرها و تقویت‌کننده‌های با ابعاد نانو به طور هم‌زمان به منظور افزایش چقرمگی و سختی استفاده می‌شوند.

این دسته از مواد در مقایسه با فلزات از وزن کم‌تر، مقاومت زیادتر در مقابل خوردگی و عوامل جوی و از همه مهم‌تر سهولت فرآیند‌پذیری و شکل‌دهی بیش‌تری برخوردار می‌باشد. کاربردهای عمده این مواد در ساخت الکترونیک‌های برقی، موتورهای الکتریکی و ژنراتورها، مبدل‌های حرارتی و… می‌باشد.

در میان پلیمرهای پر مصرف، پلی‌اولفین‌ها و به ویژه از میان آنها پلی‌‌پروپیلن (PP)، به علت داشتن تعادل خوب بین خواص فیزیکی و مکانیکی، فرآیندپذیری آسان، چگالی پایین و قیمت مناسب به طور گسترده‌ای در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. PP یکی از متنوع‌ترین مواد ترموپلاستیکی است که خواص عایقی و مقاومت در برابر رطوبت بسیار خوبی را داراست. این ماده دارای قابلیت تحمل بار برای مدت طولانی در دامنه وسیعی از دما می‌باشد. PP مقاومت خزش برجسته‌ای ندارد ولی مقاومت خستگی آن عالی است. این ماده کاربردهای وسیعی در ساخت الیاف، پمپ‌ها، لوازم خانگی و صنعت خودرو (به عنوان ضربه‌گیرهای خودرو، اجزای داخلی، دستگاه منحرف‌کننده هوا (Spoiler)، سامانه‌های خروج هوا، اجزای زیر کاپوت، خرطومی، بدنه باتری اتومبیل و…) دارد. با این وجود، PP به واسطه شکنندگی (Brittleness)، مقاومت ضربه (Impact Strength) و سفتی (Module) کم در دماهای پایین برای برخی از کاربردها ماده مناسبی محسوب نمی‌شود.

برای جبران این نقیصه معمولاً از کوپلیمرهای PP استفاده‌شده و یا الاستومرها به ویژه کوپلیمرها مانند اتیلن-پروپیلن-مونومر (EPM) و یا از ترپلیمرها مانند اتیلن-پروپیلن-دی‌إن-مونومر (EPDM)، به منظور افزایش چقرمگی (Toughness) به PP افزوده می‌شوند. EPDM یک الاستومر پلی‌الفینی اشباع با کاربردهای وسیع در صنایع مختلف می‌باشد. خواص منحصر به فرد این الاستومر مقاومت بالا در برابر اُزن و اکسیدشدن، دمای انعطاف‌پذیری پایین، پایداری رنگ و توانایی جذب مقادیر زیاد تقویت‌کننده و روغن بدون بو از دست دادن خواص که تمامی این خواص به دلیل ساختار زنجیری اشباع و طبیعت هیدروکربنی این ماده می‌باشد، که آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای مختلف از جمله در بدنه جانبی تایر اتومبیل، روکش سیم، کابل، شیلنگ‌های صنعتی، عایق‌های شیشه، پوشش‌ها و وسایل ورزشی است.

این آلیاژها که ترموپلاستیک چقرمه شده نامیده می‌شوند، دسته‌ای از مواد پلیمری هستند که ترکیبی از ویژگی‌های فرآیندپذیری خوب ترموپلاستیک‌ها در دماهای بالا و خواص فیزیکی الاستومرهای معمولی در دماهای کاربرد را ارائه داده و نقش مهمی را در صنعت پلیمری بازی می‌کنند. این مواد پلیمری کاربرد تجاری بسیاری به ویژه در فضای داخلی و بیرونی خودرو مانند سپر دارند، که در آنها ترموپلاستیک الاستومرهای بر پایه ترپلیمر EPDM پخت (Cure-Vulcanize)‌ نشده و PP اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پلاستیک‌های مهندسی

پلی آمیدها و پلی استرهای اشباع شده را می‌توان با ABS، کوپلیمرهای اتیلن-پروپیلن، ترپلیمرها و لاستیک‌های EPDM گرافت شده با اندرید مالئیک ( جهت افزایش پراکنش و چسبندگی اصلاح کننده) چقرمه کرد. کوپلیمرهای استایرن-بوتادین نیز موثر هستند. مقاومت ضربه آیزود ناچ دار پلی آمید ۶،۶ می‌تواند با اصلاح کننده ضربه ۲۰ برابر افزایش یابد. در حالی که الیاف کوتاه شیشه مقاومت به ضربه را کاهش داده و سبب افزایش مدول می‌شوند. ABS می‌تواند پلی استر اشباع شده و پلی کربنات را چقرمه کند. پلی کربنات را می‌توان با MBS و یا با اضافه کردن لاستیک EPDM گرافت شده به SAN برای بهبود سازگاری، چقرمه کرد.

پلی استایرن

پلی استایرن تمایل زیادی به ترک خوردن دارد و در بیشتر کاربردها به صورت اصلاح شده (پلی استایرن چقرمه شده مقاوم به ضربه یا ABS) استفاده می‌شود. پلی استایرن می‌تواند توسط پلی بوتادین، لاستیک کوپلیمر آکریلونیتریل-بوتادین و کوپلیمرهای بلوکی SBS یا SEBS چقرمه شود. لاستیک را می‌توان قبل و بعد از پلیمریزاسیون استایرن اضافه کرد. دو واکنش رخ می‌دهد، پلیمریزاسیون استایرن و گرافت کوپلیمریزاسیون بین استایرن و بوتادین. مقدار لاستیک اضافه شده بسیار متفاوت است و مقاومت در برابر ضربه می‌تواند از ضریب ۲ به ۴ افزایش یابد. این کار باعث به وجود آمدن اصطلاحات High impact و medium impact می‌شود. با اضافه کردن لاستیک، ظاهر براق پلی استایرن از بین می‌رود، هوازدگی تحت تاثیر باندهای دوگانه (همانطور که قبلا ذکر شد) مطرح می‌شود. همچنین استحکام کششی، مدول و دمای تغییر شکل حرارتی کمی کاهش می‌یابد اما ازدیاد طول در ناحیه شکست به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. هنگامی که منومر استایرن در حضور لاستیک پلی‌ بوتادین با آکریلونیتریل پلیمریزه می‌شود، پلیمر چقرمه ABS حاصل می‌شود. جایگزینی آکریلونیتریل با متیل متاکریلات اصلاح کننده دیگری با نام MBS است. این محصولات می‌توانند به تنهایی یا برای چقرمه سازی پلاستیک‌های شکننده به کار روند. ABS به تنهایی استفاده می‌شود و MBS برای چقرمه سازی PVC سخت به طور گسترده به کار می‌رود. مقدار بالای آکریلونیتریل مقاومت شیمیایی را بهبود بخشیده اما وضوح را کاهش می‌دهد.

پلی وینیل کلراید

همانطور که گفته شده PVC می‌تواند توسط MBS چقرمه شود. همچنین می‌توان از متاکریلات بوتیل اکریلات یا اصلاح کننده‌های هسته-پوسته متاکریلات-پلی بوتادین، ترپلیمر اکتیل-آکریلات-استایرن، ABS، MABS، EVA و یا پلی اتیلن کلرینه شده استفاده کرد. از پلی اتیلن کلرینه شده و آکریلیک‌ها برای PVC در کابردهای ساختمانی نظیر لوله استفاده می‌شود. نیاز به استفاده از اصلاح کننده ضربه در قاب‌های پنجره خصوصاً به هنگام حمل و نقل و نصب احساس می‌شود. ABS مقاومت شیمیایی را بهبود می‌بخشد اما به مقدار بالایی از آن نیاز است و محصول را مات می‌کند، در حالی که MBS محصولات شفاف ارائه می‌دهد و حتی در PVC نرم شده نتایج خوبی را به دنبال دارد. با این حال هر دو اصلاح کننده با مقاومت در برابر هوا متوسط، پلیمر را ترک می‌کنند. از جنبه‌ی مثبت آن، می‌توان به افزایش سرعت ذوب و استحکام مذاب اشاره کرد که مانند یک کمک فرایند در جهت بهبود فرایند عمل می‌کند.

آنچه که در هنگام آلیاژ نمودن این دو پلیمر با یکدیگر مطرح می­گردد، عدم سازگاری آنها با یکدیگر است. به همین دلیل سامانه از خواص مکانیکی ضعیف رنج می‌برد. علت این ناسازگاری قطبیت و ساختار متفاوت بین فازهای ترموپلاستیک و الاستومری است. چسبندگی بین سطحی ضعیف و تنش بین سطحی (Interfacial Tension) بالا بین فازهای ترموپلاستیک و لاستیک، دلایل اصلی ناسازگاری این سامانه‌ها هستند. ناسازگاری میان PP و  EPDMهمچنین ممکن است به تفاوت در میزان بلورینگی (Crystallinity) دو پلیمر نسبت داده شود. از سوی دیگر، به علت سازگاری کم بین فاز لاستیک و ترموپلاستیک و ائتلاف (Coalescence) ذرات پراکنده لاستیک، ترموپلاستیک الاستومرها مورفولوژی ناپایداری دارند. در مطالعات صورت گرفته برای پایدارسازی مورفولوژی آلیاژ، فاز لاستیک به صورت درجا در طول اختلاط مذاب (Melt Mixing) ولکانش (Vulcanization) شد. در حالی که برای بهبود سازگاری و رسیدن به پراکندگی بهتری از ذرات لاستیک، استفاده از سازگارکننده مناسب مانند کوپلیمر بلوکی یا پیوندی گزارش شده است.

نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که در آلیاژ پلی­ پروپیلن با یک فاز الاستومری نرم، هم‌زمان با افزایش چقرمگی و در نتیجه افزایش مقاومت ضربه، مدول کاهش می­یابد؛ بنابراین استفاده از یک پرکننده نانو (Nano-Filler) در کنار استفاده از الاستومر و تهیه یک آلیاژ نانوکامپوزیتی، می­تواند تعادلی بهینه از چقرمگی و سفتی را ایجاد کند.

به علت شرایط ترمودینامیکی نامطلوب بین دو فاز، بیش‌تر سامانه‌های دو جزئی تمایل دارند تا در آمیزه، فازهای مجزا از هم تشکیل دهند. از این رو چسبندگی ضعیف بین دو فاز در ناحیه فصل مشترک منجر به خواص پایین سامانه می‌گردد. به منظور رفع این مشکل و بهبود خواص سامانه، تلاش‌های برای سازگارسازی پلیمرها و تقویت برهم‌کنش بین آنها صورت گرفته است.

خواص آلیاژهای پلیمری به شدت به ریزساختار (Micro-Structure) و ویژگی‌های فصل مشترک (Interface) وابسته است. وقتی اجزای مخلوط با یکدیگر امتزاج­ پذیر هستند، عمل‌کرد محصول نهایی وابسته به خواص اجزاء به صورت جداگانه و به نسبت اختلاط آن‌هاست. اما از آنجا که اغلب پلیمرها امتزاج­ناپذیر هستند، برای تولید یک محصول با خواص بهینه لازم است ساختار فازی و چسبندگی بین سطحی میان فاز­های آلیاژ کنترل شود. قابل ذکر است که تحول زمانی و توسعه مورفولوژی در این سامانه­ ها وابسته به متغیرهایی مانند تنش بین سطحی اجزا، خواص ریولوژیکی اجزاء، تاریخچه حرارتی و تغییر شکل اعمال­ شده بر آلیاژ می­باشد.

یکی از روش‌های موجود برای کنترل مورفولوژی و بهبود چسبندگی میان فازها، استفاده از پلیمرهایی است که در سامانه‌های دو فازی نقش سازگارکننده (Compatibilizer) را داشته باشد. سازگارکننده ماده‌ای است که وقتی به یک آلیاژ پلیمری اضافه می‌شود سبب افزایش سازگاری اجزای پلیمری آلیاژ می‌شود. این سازگارکننده ­ها یا به صورت جداگانه به سامانه اضافه می­شوند مانند کوپلیمرهای پیوندی (Graft Copolymer) یا کوپلیمرهای دسته‌ای (Block Copolymer) و یا از طریق واکنش میان اجزای آلیاژ، در فصل مشترک فازها ایجاد می­ شوند. استفاده از کوپلیمرهای پیوندی و یا کوپلیمرهای دسته‌ای به طوری که هر جزء از کوپلیمر به یکی از فازها تمایل داشته باشند و در نهایت بتواند مانند یک پل میان دو فاز ارتباط و چسبندگی (Adhesion) مناسب ایجاد نماید، ساده‌ترین راه برای درک ساز و کار سازگارکننده در آلیاژهای پلیمری است. سازگارکننده­ها با قرارگرفتن در فصل مشترک، تنش بین سطحی میان فازها را کاهش می‌دهند و مورفولوژی توسعه­ یافته را پایدار می‌کنند. انتخاب سازگارکننده مناسب برای یک سامانه و همچنین تعیین مقدار بهینه استفاده از سازگارکننده یکی از موضوعات مهم مطرح در صنعت و مراکز تحقیقاتی می‌باشد.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

رزین پلی پروپیلن فوم شونده جدید ExxonMobil با استحکام بالای مذاب

فوم‌های گرمانرم به فوم‌هایی اطلاق می‌شود که حاصل فوم‌سازی پلیمرهای گرمانرم (Thermoplastic) هستند. عنوان گرمانرم به پلیمرهایی گفته می‌شود که در اثر حرارت ذوب شده ولی ترکیب شیمیایی خود را حفظ می‌کنند. بنابراین می‌توان آن‌ها را به دفعات فابل قبول ذوب و منجمد کرد و بازیافت نمود. میزا بلورینگی مهم‌ترین معیار طبقه‌بندی پلیمرهای گرمانرم است. بر این اساس پلیمرهای گرمانرم به دو دسته بی‌شکل (Amorphous) و نیمه بلورین (Semi-Crystalline) تقسیم‌بندی می‌شوند. گرمانرم‌های بی‌شکل شفاف بوده و در دمای کم‌تر از دمای گذار شیشه‌ای قابل استفاده هستند. از مهم‌ترین پلیمرهای بی‌شکل می‌توان به پلی‌استایرن (PS)، پلی‌کربنات (PC)، اکریلونیتریل‌بوتادی‌استایرن (ABS)، پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA) اشاره کرد. گرمانرم‌های نیمه‌بلوری به طور هم‌زمان، حاوی نواحی بی‌شکل و بلوری بوده و لذا مقاومت بیش‌تری در برابر حلال‌ها و مواد شیمیایی دارند. اگر فاصله صفحات بلوری از طول موج نور بیش‌تر باشد پلیمر کدر خواهد بود. از مهم‌ترین پلیمرهای نیمه بلوری می‌توان پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP)، پلی بوتیلن‌ترفتالات (PBT) و پلی‌اتیلن‌ترفتالات (PET) را نام برد.

در چند دهه­ گذشته، گروهی از محققین دریافتند که با قرار دادن حفره­ های خالی در ساختار پلیمرها می­ توان خواص ویژه­ا­­ی در محصولات تولیدی ایجاد کرد. امروزه این محصولات را با نام فوم های پلیمری می ­شناسیم. در واقع پلیمرهای عادی با قرار گرفتن عامل فوم زا به ساختارهای فومی تبدیل می شوند. از جمله مهم ­ترین مزایای فوم­ ها وزن کم، ﻧﺴﺒﺖ بالای اﺳﺘﺤﮑﺎم مکانیکی ﺑﻪ  وزن، ﻋﺎﯾﻖ ﺣﺮارﺗﯽ، ﻋﺎﯾﻖ ﺻﻮﺗﯽ و ﺧﻮاص ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﺧﻮب است. فوم­ های پلیمری کاربرد بسیار گسترده­ای در صنایع مختلفی هم­چون خودروسازی، هوافضا، بسته ­بندی، عایق ­سازی تأسیسات، ساختمان و … دارند.

ExxonMobil، شرکت نفت و گاز آمریکایی و دومین شرکت نفتی و بزرگ جهان بر اساس میزان درآمد سالانه، به تازگی رزین پلی­ پروپیلن فوم­ شونده­ جدیدی را معرفی کرده است. این رزین با نام Achieve Advanced PP6302E1 هموپلیمر پلی­ پروپیلن با ساختاری شاخه ­ای، و گریدی با استحکام بالای مذاب (HMS) است که فرآیندپذیری بسیار مطلوبی را در اکستروژن، تزریق، و قالب­ گیری دمشی ارائه داده و از طرفی سفتی محصول را در مقایسه با فوم HMS PP استاندارد تا ۳۰ درصد افزایش می ­دهد. عایق صوتی و گرمایی است و قابلیت استفاده در کاربردهایی نظیر بسته ­بندی مواد غذایی و نوشیدنی، بسته­ بندی­ های صنعتی و نیز محصولات ساختمانی را داراست.

در گذشته، تنها فوم ­های تولیدشده از پلیمرهای آمورفی مانند پلی­ استایرن، پلی یورتان، و پلی(وینیل ­کلراید) به کار برده می­شدند. این ماده­ جدید با خط تولید فوم PS و با عوامل فوم ­زای متنوعی قابل فرآیند بوده و به ماده­ اولیه­ کم تری هم برای تولید محصول از آن نیاز است. هم­چنین در صورت وجود امکانات لازم قابل بازیافت نیز هست. صاحبان برندها، و سازندگان تجهیزات اصلی، می­ توانند با استفاده از این ماده فرصت ­های جدیدی را برای تولید محصولاتی با وزن کم ایجاد کنند که در آن­ ها از مزیت­ های PP هم بهره ­مند شوند.

در بسته بندی مواد غذایی و آشامیدنی (مانند گوشت)، استفاده از این ماده بسیار مقرون به صرفه بوده و سفتی مطلوبی ارائه می ­دهد. هم­چنین فوم­ های جدید در این کاربرد، در کنار ویژگی عایق بودن دارای خواصی نظیر مقاومت طولانی مدت در برابر چربی و رطوبت نیز هستند. در بسته­ بندی­ های صنعتی، این ماده ارائه دهنده­ چقرمگی، پایداری دمایی، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر رطوبت و هم­چنین وزن کم است. در کاربردهای ساختمانی (مانند عایق ­ها) نیز از ویژگی­ هایی نظیر دوام بالا و سهولت نصب به دلیل وزن کم، برخوردار هستند.

 

منبع خبر:

www.exxonmobilchemical.com

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧

عوامل جفت کننده (Coupling Agents)

بسیاری از مواد پرکننده معدنی با محیط پلیمری سازگاری نداشته، نمی‌توانند با آن جفت شوند. لذا برای بهبود چسبندگی در سطح مشترک بین پرکننده و پلیمر، از موادی به نام مواد جفت کننده استفاده می‌شود. این مواد با تشکیل پیوندهای بین مولکولی در میان سطح پرکننده و شبکه پلیمری، باعث چسبندگی در سطح مشترک می‌شوند. به این ترتیب، تنش اعمالی به کامپوزیت از طریق شبکه به نحوی بهتر به ذرات پرکننده یا الیاف انتقال می‌یابد و در نتیجه، استحکام کامپوزیت بهبود بیش‌تری می‌یابد. یک مولکول جفت کننده، عموماً حاوی یک گروه عامل معدنی و یک گروه ماده آلی است. عوامل جفت‌کننده به سه گروه اصلی طبقه بندی‌می‌شوند: آلی، غیر آلی و آلی-غیر آلی.

  • عوامل آلی شامل ایزوسیانات‌ها، ایمیدها، آکریلات‌ها، کلروتریازین‌ها، اپوکسایدها، اسیدهای آلی، مونومرها، پلیمرها و کوپلیمرها.
  • تعداد محدودی از عوامل جفت‌کننده غیر آلی نظیر اسیدهای غیر آلی و سیلیکات‌ها در کامپوزیت‌ها استفاده می‌شوند.
  • عوامل آلی-غیر آلی شامل سیلان‌ها، کمپلکس‌های کروم، استرهای غیر آلی، زیرکونات‌ها، آمومینات‌ها و تیتانات‌ها هستند. مشهورترین عامل‌های اتصال در صنعت کامپوزیت محدود به ایزوسیانات‌ها، انیدریدها ، سیلان‌ها و پلیمرهای اصلاح شده با انیدرید است.

جفت کننده‌های سیلانی

سازگارکننده‌های سیلانی توانایی تشکیل پیوند بادوام بین مواد آلی و معدنی را دارند. رویایی مواد غیر مشابه اغلب دارای یک عضو سیلیسی است یا دارای شیمی سطح مشابهی با آن‌‌ها است؛ شیمی سطح فصل مشترک چنین موادی به یک ناحیه پویا تبدیل شده است که در آن سطوح به منظور ایجاد محیط‌های ناهمگون موردنظر یا ترکیب خواص توده (بالک) فازهای مختلف جهت ایجاد ساختار کامپوزیتی یکنواخت اصلاح شده‌اند.

Untitled

فرمول کلی یک سازگارکننده سیلانی به طور معمول دو دسته عاملیت را نشان می‌دهد. X گروه با قابلیت هیدولیز است که اغلب شامل آلکوکسی، آسیلوکسی، هالوژن و آمین هستند. به دنبال هیدولیز یک گروه واکنش پذیر گروه سیلانولی تشکیل می‌شود که می‌تواند با سایر گروه‌های سیلانولی متراکم شود. محصولات تراکمی پایدار با اکسیدهایی نظیر آلومینیوم، زیرکونیوم، قلع، تیتانیوم و نیکل تشکیل می‌شوند. با اکسیدهای آهن، بور و کربن پیوندهای با پایداری کمتر ایجاد می‌شود. اکسیدهای فلزهای قلیایی و کربنات‌ها با Si_O پیوند پایدار ایجاد نمی‌کنند. گروه R یک رادیکال آلی غیر هیدرولیز پذیر است که ممکن است یک عاملیت را در ویژگی‌های مورد نظر ارائه دهد. نتیجه نهایی واکنش ارگانوسیلان با بستر، تغییر خصوصیات ترشوندگی و چسبندگی است. به کارگیری بستر جهت تسریع تحولات شیمیایی در فصل مشترک ناهمگون، سامان دهی ناحیه بین سطحی و اصلاح ویژگی‌های حد فاصلی است. به طور قابل توجهی توانایی ایجاد یک پیوند کوالانسی بین مواد آلی و معدنی را شامل می‌شود.

Untitled

سیلان چگونه یک سطح را اصلاح می‌کند؟

اصلاح‌کننده‌های سیلانی با هدف بهبود چسبندگی بین سطحی در کامپوزیت‌ها و سایر مواد، برای بهبود استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی، رطوبت‌پذیری و خواص الکتریکی به کار می‌روند. به طور کلی عامل سیلانی از دو روش برقراری جذب فیزیکی و اتصال شیمیایی موجب اصلاح سطح ذرات غیر آلی می‌شود.

اصلاح با روش جذب فیزیکی

در این روش، واکنش ذرات با مولکول‌های کوچک فقط از راه جذب سطحی انجام‌پذیر است، اما در جذب فیزیکی ممکن است عمل واجذب نیز رخ دهد. این روش به تشکیل ساختاری برگشت‌پذیر و ناپایدار منجر می‌شود. زیرا اتصال عامل اصلاح‌کننده سیلانی به سطح ذرات از نوع جاذبه‌های ضعیف فیزیکی است و پیوندهای شیمیایی تشکیل نمی‌شود. برهم کنش‌ها اغلب از نوع واندروالس یا پیوند هیدروژنی هستند. در نتیجه، این برهم‌کنش‌های ضعیف در برابر گرما و حلال ناپایدارند. ذرات اصلاح شده با عامل اصلاح‌کننده سیلانی از دو بخش ذرات غیر آلی آب‌دوست و عامل اصلاح‌کننده سیلانی آب‌گریز تشکیل شده اند.

اصلاح با روش اتصال شیمیایی

برای اصلاح سطح ذرات به روش شیمیایی ابتدا با توجه به نوع ذره، عامل اصلاح‌کننده سیلانی مناسب دارای گروه‌های عاملی متفاوت با نسبت‌‌های مولی مختلف انتخاب می‌شوند.

اکثر ارگانوسیلان‌های پرکاربرد دارای اتم یا گروه آلی تعویض پذیر و ۲ گروه قابل هیدولیز هستند. در اکثر قریب به اتفاق درخواست‌های اصلاح، گروه آلکوکسی، تری آلکوکسی سیلان‌ها هیدرولیز شده تا گونه‌های حاوی سیلانول را تشکیل دهند. آب لازم برای انجام هیدرولیز به طرق مختلف مانند اضافه کردن و محیط تامین می‌شود. تشکیل پیوند کوالانسی بر روی سطح دارای مقدار معینی قابلیت بازگشت است. با حذف آب، به طور کلی با گرم کردن به مدت ۳۰ تا ۹۰ دقیقه یا تخلیه به مدت ۲ تا ۶ ساعت، پیوند ممکن است تشکیل، شکسته یا به منظور حذف تنش‌ داخلی اصلاح شود. مکانیزم مشابه می‌تواند اجازه‌ی جابه‌جایی موقعیتی اجزای فصل مشترک را بدهد. واکنش این سیلان‌ها شامل ۴ مرحله است. در ابتدا هیدولیز سه گروه ناپایدار رخ می‌دهد که مرحله تراکم الیگومرهای را به دنبال دارد. این مرحله شامل پیوند هیدروژن با گروه‌های OH بستر است. سرانجام در مرحله خشک شدن یا پخت یک پیوند کوالانسی با بستر به همراه ازدست دادن آب تشکیل می‌شود. اگرچه این واکنش‌ها به ترتیب توضیح داده شده اند، اما این واکنش‌ها می‌توانند به طور همزمان پس از مرحله هیدولیز اولیه رخ دهند. در فصل مشترک معمولا تنها یک پیوند از هر سیلیس به سطح بستر ارگانوسیلان وجود دارد. دو گروه سیلانول باقی مانده به صورت متراکم یا آزاد وجود دارند. گروه R برای واکنش کوالانسی یا برهمکنش فیزیکی با فازهای دیگر در دسترس باقی می‌ماند. سیلان‌ها می‌توانند سطوح را تحت شرایط بی آب(خشک) و با استفاده از تک لایه و رسوب دهی بخار اصلاح کنند. زمان واکنش بین ۴ تا ۱۲ ساعت و دمای  آن بین ۵۰ تا ۱۲۰ درجه سلسیوس است. از بین سیلان‌ها تنها متوکسی سیلان‌ها بدون تاثیر از رسوب دهی بخار به کمک کاتالیزور هستند. موثرترین سیلان‌ها برای رسوب دهی بخار آزاسیلان‌های حلقوی هستند.

Untitled

ساز و کار ارتقاء‌دهنده‌های چسبندگی با سیلان در فاز میانی

عوامل جفت‌کننده سیلانی هنگامی که در منطقه فاز میانی حضور دارند، مساحت بین بستر غیر آلی (نظیر شیشه، فلز و مواد معدنی) و بستر آلی (نظیر پلیمر آلی، پوشش‌ها و چسب‌ها) به عنوان عامل پیوند یا پل جهت بهبود چسبندگی بین دو ماده نامتشابه عمل خواهد کرد. اصلاح منطقه فاز میانی می‌تواند تغییرات مطلوب زیر را ایجاد کند: بهبود تر‌شوندگی بستر غیر آلی توسط پلیمر، بهبود پراکندگی پرکننده در پلیرهای مایع، کاهش ویسکوزیته مخلوط پلیمرهای پخت نشده/پرکننده. محافظت از مواد معدنی در برابر تجزیه، بهبود نقایص موجود در سطح، استحکام بخشیدن به لایه‌های پلیمر در فصل مشترک از طریق نفوذ داخلی با عامل جفت‌کننده برای تشکیل شبکه‌های پلیمری درهم‌نفوذکننده (interpenetrating polymer networks (IPNs)). در منطقه فاز میانی میان پلیمر و ماده غیر آلی برهم کنش‌های پیچیده از عوامل شیمیایی و فیزیکی مربوط به چسبندگی، استحکام فیزیکی و حفظ خواص چسب‌ها، کامپوزیت‌ها و مخلوط‌های مواد آلی و غیر آلی نظیر کامپوزیت‌ها وجود دارد. پیوندهای چسبنده می‌توانند توسط مهاجرت آب به داخل این منطقه فاز میانی از بین می‌روند، که پیوندها را هیدرولیز می‌کنند و سبب جدا شدن فیزیکی می‌شود. عوامل جفت‌کننده سیلانی خواص فیزیکی و شیمیایی منصر به فردی دارند که نه تنهت استحکام پیوند را افزایش می‌دهد، بلکه از جدایش در فصل مشترک نیز ممانعت می‌کند. در کامپوزیت‌ها اغلب ۴۰% استحکام خمشی افزایش می‌یابد که از طریق استفاده از عامل جفت‌کننده حاصل می‌شود. در پوشش‌ها و چسب‌ها، عوامل جفت‌کننده سیلانی به طور چشم‌گیری استحکام پیوند و مقاومت در برابر رطوبت و سایر شرایط نامساعد محیطی را افزایش می‌دهد، به طوری که فقط شکست هم‌چسبی پیوند مشاهده می‌شود.

Untitled

 

چشم انداز انتخاب سیلان برای اصلاح سطح بستر معدنی

عوامل موثر بر انتخاب اصلاح کننده‌ی سطح سیلانی:

  • غلظت گروه‌های هیدروکسیل سطح
  • نوع گروه‌های هیدروکسیل سطح
  • پایداری هیدرولیتیکی (آبکافتی) پیوند تشکیل شده
  • ابعاد فیزیکی بستر یا ویژگی‌های آن

هنگامی که سیلان‌ها با سطح بستر واکنش می‌دهند، اصلاح سطح به میزان حداکثر است و حداکثر سایت‌های در دسترس با سطح انرژی مناسب را ارائه می‌‍دهد. افزون بر آن خواص فیزیکی و شیمیایی فاز میانی مطرح است. فاز میانی می‌تواند ویژگی‌های کل سیستم مربوط به خواص فیزیکی مانند مدول و خواص شیمیایی مانند مقدار آب را ارتقا یا کاهش دهد. بسترهای حاوی هیدروکسیل از نظر غلظت و نوع گروه‌های هیدروکسیل متفاوت اند.

Untitled

 بسترهای تازه ذوب شده که تحت شرایط خنثی نگهداری می‌شوند دارای حداقل مقدار هیدروکسیل اند. آبکافت نشأت گرفته از اکسیدها در هوای مرطوب از نظر فیزیکی مقدار قابل توجهی آب جذب کرده که می‌تواند درجفت شدن اختلال ایجاد کند. پیوند هیدروژن سیلانول‌های مجاور با سازگار کننده‌های سیلانی واکنش بیشتری می‌دهد، در صورتی که هیدروکسیل‌های جدا یا آزاد با اکراه واکنش نشان می‌دهند. سیلان‌ها با سه گروه آلکوکسی نقطه شروع برای اطلاح بستر هستند. این مواد تمایل به رسوب به صورت فیلم‌های پلیمری دارند که تاثیر گذار بر پوشش کلی و به حداکثر رساندن عاملیت آلی است. آن‌ها مواد اولیه در کامپوزیت‌ها، چسب‌ها، درزگیرها و پوشش‌ها هستند. محدودیت‌های ذاتی در استفاده از رسوب دهی چند لایه برای مواد نانو و نانوکامپوزیت‌ها قابل توجه است که در آن ابعاد فاز میانی توسط رسوب دهی چند لایه ایجاد شده است که ممکن است به بستر نزدیک شود. گروه‌های هیدروکسیل باقی مانده (غیر متراکم) از آلکوکسی سیلان‌ها می‌توانند در فعالیت تداخل ایجاد کنند. مونو آلکوکسی سیلان غالبا یک جایگزین در بسترهای دارای نانو به دلیل محدودکردن رسوب دهی به یک لایه مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر ثبات هیدرولیتی پیوند اکسان بین سیلان و بستر ضعیف باشد یا زمانی که کاربرد آن در محیط‌های تهاجمی است، استفاده از سیلان‌های دوقطبی بهبود عملکرد قابل توجهی را از خود نشان می‌دهد. این مواد شبکه‌های محکم تری را تشکیل می‌دهند و ممکن است مقاومت بیشتر تا ۱۰۵ در برابر هیدرولیز نشان دهد و آن‌ها را مناسب برای کاربردهای آغازگر می‌سازد.

Untitled

Untitled

اهمیت کشش سطح بحرانی و چسبندگی

در حالی که زاویه تماس آب بر روی یک بستر شاخص خوبی از آبگریزی یا آبدوستی نسبی بستر است اما شاخص خوبی برای تر شوندگی بستر توسط مایعات دیگر نیست.

Untitled

کشش سطحی بحرانی با ترشوندگی یا آزاد شدن خواص یک جامد همراه است. این به عنوان یک پیش بینی بهتر رفتار یک جامد در طیفی از مایعات به کار می‌رود. مایعات با کشش سطحی زیر کشش بحرانی یک بستر سطح را مرطوب می‌کنند. به عنوان مثال زاویه صفر را نشان می‌دهند. کشش سطحی بحرانی برای هر ماده جامد منحصر به فرد بوده و با رسم کسینوس زاویه تماس مایعات در کشش‌های مختلف سطح و برون یابی به ۱ به دست می‌آید. رفتار آب دوست به طور کلی در سطوح با کشش سطحی بحرانی بالاتر از  dynes/cm 45 مشاهده می‌شود. نتیجه افزایش کشش سطحی بحرانی، کاهش مورد انتظار در زاویه تماس همراه با رفتار جذب قوی‌تر و گرمازایی بیشتر است.

رفتار آب گریز به طورکلی در سطوح با کشش سطحی بحرانی کمتر از dynes/cm 35 مشاهده می‌شود. در ابتدا کاهش در کشش سطحی با رفتار اولئوفیلیک مرتبط است، به عنوان مثال ترشدن سطح توسط روغن‌های هیدروکربنی. زمانی که کشش سطحی بحرانی به زیر dynes/cm 20 کاهش می‌یابد، سطح در برابر خیش شدن توسط روغن‌های هیدروکربنی مقاومت می‌کند و به عنوان آبگریز در نظر گرفته می‌شود.

کاربرد عوامل جفت کننده در پلیمرها

ماده اصلاح‌کننده سیلانی به عنوان اتصال‌دهنده عمل می‌کند و می تواند موجب اتصال میان بستر غیر آلی (مانند الیاف شیشه، فلزات، اکسید فلزات، مواد غیر آلی و پرکننده‌ها) و ماده آلی مانند پلیمر (لاستیک، پلاستیک، چسب و پوشش) شود و دو ماده نامشابه را به یکدیگر اتصال دهد. همچنین مواد اصلاح‌کننده سیلانی برای شبکه‌ای کردن پلیمرهای غیر قطبی و پلیمرهای واکنش‌ناپذیر مانند پلی‌اتیلن و کوپلیمرهای اتیلن به کار می‌روند. برای نمونه کاربرد وینیل سیلان‌ها در شبکه‌ای کردن پلیمرهای غیر قطبی و پلیمرهای واکنش‌ناپذیری مانند پلی‌اتیلن و کوپلیمرهای اتیلن، از راه ساز و کار رادیکالی است. به طور کلی، برای انجام واکنش پیوندزنی، از وینیل سیلان‌ها همراه با پراکسیدهای آلی استفاده می‌شود. این نوع اصلاح‌کننده‌ها برای ترکیباتی به کار می‌روند که با پراکسید و گوگرد ولکانیزه شده اند. با این روش می‌توان پلیمرهایی مانند پلی‌پروپیلن، پلی‌اتیلن، اتیلن‌وینیل‌استات و لاستیک EPDM را اصلاح کرد.

آمینوسیلان‌ها نیز برای اصلاح بسیاری از پرکننده‌ها و الیاف شیشه به کار می‌روند. برای مثال آن‌ها قابلیت پیوند زنی به EVA را به وسیله واکنش آمین‌کافت درارند. با این اصلاح‌کننده می‌توان به اصلاح پلیمرهایی نظیر پلی‌پروپیلن، پلی‌اتیلن، پلی‌استایرن، پلی‌وینیل‌کلراید، پلی‌کربنات، ملامین فرمالدهید، پلی‌یورتان، EVA، اپوکسی، فنل‌فرمالدهید و لاستیک سیلیکونی پرداخت. مختصرا به توضیح بیشتر در پلیمرهای پرکاربرد می‌پردازیم.

ترموپلاستیک‌ها

ترموپلاستیک‌ها رقابت بیشتری برای استفاده از سازگارکننده‌های سیلانی در مقایسه با ترموست‌ها از خود نشان می‌دهند. سیلان‌ها می‌بایست با پلیمر واکنش دهند نه ماده‌ای اولیه (منومر) که نه تنها راه‌های اتصال را محدود می‌کند بلکه مشکلات اضافی در رئولوژی و خواص حرارتی را در طی مراحل فرمولاسیون کامپوزیت نشان می‌دهد. علاوه بر این در اینجا الزامات مکانیکی سختگیرانه در نظر گرفته شده است. از پلیمرهایی که دارای سایت‌های  منظم در زنجیره اصلی یا به صورت آویزان جهت واکنش کوالانسی هستند می‌توان به پلی‌دی ان‌ها، پلی وینیل کلراید، پلی وینیل سولفون، هموپلیمرهای آکریلیک، مالئیک اندرید، آکریلیک، وینیل استات، کوپلیمرهای دی‌انی، هالوژن و کلروسولفون‌های اصلاح شده اشاره کرد. تعداد بالایی از مواد می‌توانند توسط آمینوآلکیل سیلان‌ها جفت شوند که شگفت آور است. پلیمرهای کلردار می‌توانند به آسانی ترکیبات نوع چهارم را تشکیل دهند در حالی که گروه‌های کربوکسیلات و سولفونات، آمیدها و سولفونامیدها را تحت شرایط فرآیند تشکیل می‌دهند. در دمای بالا آمین‌ها از طریق بسیاری از پیوندهای دوگانه اضافه می‌شوند؛ اگرچه که مرکاپتو آلکیل سیلان‌ها عوامل سازگار کننده‌ی ترجیحی هستند.

از بین پرکاربردترین عوامل سازگار کننده آمینو آلکیل سیلان‌ها اقتصادی ترین بوده، اما لزوما بهترین نیستند. به عنوان مثال اپوکسی سیلان‌ها برای کوپلیمرهای آکریلیک اسید و مالئیک اسید با موفقیت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

ترموپلاستیک‌های تراکمی

آن دسته از پلیمرها که به میزان بیش‌تری محدودیت‌هاى تئوری در رابطه با استحکام کامپوزیت را برطرف می‌کنند، فرصت‌های قاعده‌مند و منظمی برای برقراری یا تشکیل پیوند کووالانسی با زیرلایه (بستر) را ندارند. بسیاری از پلیمرهای تراکمی نظیر پلی آمید، پلی استر و پلی کربنات در این گروه هستند. چسبندگی با معرفی گروه‌‌ها با سطح انرژی بالا و پتانسیل پیوند هیدورژنی در فاز میانی ارتقا می‌یابد. همچنین می‌توان با استفاده از پلیمرها با جرم مولکولی کم، فرصت را برای واکنش گروه‌های انتهایی فراهم کرد. آمینو الکیل سیلان‌ها، کلروآلکیل سیلان‌ها و ایزوسیانات سیلان‌ها نامزدهای معمول سازگار کننده برای این نوع به شمار می‌روند. این گروه دارای بیشترین مقاومت مکانیکی در بین ترموپلاستیک‌ها هستند که اجازه‌ی استفاده را در کاربردهای اتصال دهنده، چرخ دنده و قرقره به جای فلزات می‌دهد.

پلی اولفین‌ها

پلی اولفین‌ها و پلی اترها فرصت مستقیمی برای اتصال کوالانسی ندارند. تا همین اواخر اصلاح سطح انرژی پرکننده‌ها برای تطبیق آن با پلیمرها انجام می‌شد. برای بهینه سازی تقویت پلیمر می‌بایست دارای وزن مولکولی بالا، خطی و ویسکوزیته مذاب کم باشند.  بهبود استحکام کامپوزیت‌ها از طریق آلکیل سیلان‌های زنجیره بلند یا آمینوسیلان‌ها انجام شده است. بسازگار کننده با گروه‌های وینیل یا متاکریلوکسی بسیار اثر بخش‌تر است، به خصوص اگر سایت‌های اضافی سازگارکننده با افزودن پراکسیدها ایجاد شوند. ترکیباتی نظیر دی کیومیل پراکساید و بیس t-بیوتیل پراکسی در مقدار ۱۵/۰ تا ۲۵/۰ درصد به پلی اتیلن با الیاف شیشه (یا رس) اصلاح شده با وینیل سیلان اضافه می‌شوند. افزایش ۵۰ درصدی خواص کششی و خمشی در مقایسه با حالت بدون پراکسید مشاهده شده است. روش دیگر اصلاح پلی اتیلن و پلی پروپیلن استفاده از سیلان سولفونازیدها است.

اما روش نوآورانه برای اصلاح سطح پلی اولفین‌ها استفاده از اصلاح کننده‌های الیگومری چند حالته نظیر SSP-055 است. چنین الیگومرهایی چسبندگی بهتری را برای اتصال پیوند دو قطبی سیلان فراهم می‌کنند. در آخر اصلاح با استفاده از پلاسما سبب ایجاد رادیکال‌های هیدروکسیل در سطح پلی اولفین می‌شوند. این کار سایت‌های لازم برای اتصال سیلان به سطح پلی اولفین را فراهم کرده و برای طیف وسیعی از سیلان‌ها قابل اجرا است.

در حقیقت این ترکیبات که در مقادیر کم استفاده می‌شوند با پروتون‌های آزاد در فصل مشترک غیر آلی تشکیل‌دهنده یا چند لایه تک‌مولکولی روی سطح غیر آلی، واکنش می‌دهند. مولکول انتخاب شده برای این هدف باید در دو انتهایش گروه ای عاملی داشته باشد که قادر به واکنش با سطح ذرات غیر آلی و مواد ماتریس هستند. این افزایش چسبندگی که در نتیجه این واکنش رخ می‌دهد، باعث بهبود انتقال تنش بین اجزای کامپوزیت، چقرمگی شکست و استحکام سایشی می‌شود، بارگذاری بیش تر پرکننده را ممکن می‌سازد، پراکندگی ذرات را بهینه می‌کند، جریان‌یافتگی پلیمرهای پرشده و پرنشده در دماهای فرآیندی پایین‌تر را افزایش می‌دهد و شکنندگی کامپوزیت نهایی را کاهش می‌دهد. طیف وسیعی از عوامل جفت کننده‌ای که دارای دو گروه عاملی هستند برای این منظور کارامد می‌باشند-یک گروه که به چسب متصل می‌شود و گروه دیگر که به سطح بستر جذب می‌شود. به طور کلی ، اگر گروه عاملی عامل جفت‌کننده ماهیت غیر واکنشی داشته باشد، چسبندگی را افزایش نمی‌دهد، اما عوامل جفت‌کننده‌ای وجود دارند که چسبندگی را از طریق بهبود سازگاری فصل مشترک بین دو جزء ارتقا می‌دهند یا خواص سطح مواد را تغییر می‌دهند، یا آن‌ها را به پلیمرها کوپلیمره می‌کنند.

مثال‌هایی از انواع جفت کننده‌های سیلانی را مشاهده می‌کنید:

Untitled

 

Untitled

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧