مستربچ کوپلینگ ایجنت (Coupling Agent)
این دسته از محصولات با نامهای مختلفی مانند کوپلینگ ایجنت (Coupling Agent)
پلیمر(پلی اتیلن، پلی پروپیلن، ABS، TPE، PS یا …) مالئیکه، پلیمر گرافت شده با مالئیک انیدرید، سازگار کننده شناخته میشوند.
این دسته از محصولات جهت سازگاری بهتر پلیمر با مواد معدنی جهت افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها، بهبود رنگپذیری پلیمرها و بهبود خواص حرارتی پلیمرها استفاده میشوند و قدرت چسبندگی را بالا میبرند. بهبود خواص مستربچ کربنات کلسیم، افزایش مقاومت ضربه کامپاند الیاف شیشه، افزایش کیفیت کامپاند پلی آمید، اختلاط بهتر پلیمر نشاسته (پلیمر گیاهی) و کامپاند چوب پلاست و … از ویژگیهای استفاده از این محصولات میباشد.
چرا از کوپلینگ ایجنت استفاده میشود؟
فیلرها یا همان پُرکننده ها تمایلی به ترکیب با پلی الفینهای خنثی و غیر قطبی ندارند ازین رو عامل کوپلینگ ایجنت (کوپلاژ کننده) و کمک کننده پراکنش ضروری و اساسی هستند.
بدون پراکنش خوب و چسبندگی مناسب ماتریس پلیمری فیلرها و دیگر افزودنی برای بهبود خواص آمیزه بسیار ضعیف و محدود عمل میکنند و حتی ممکن است خواص ایجاد شده از خواص پلیمر خام نیز ضعیف تر عمل کند.
برای اینکه عامل اتصال موثر عمل کند باید فیلر یا افزودنی را به خوبی احاطه کند و بین افزودنی و ماتریس پلیمری رابطه ایجاد کند، بعضی از تامینکنندگان، فیلرها و فایبرها را به کمک عامل اتصال پوششدهی میکنند.
عامل اتصالدهنده ممکن است در هنگام اختلاط و یا فرآیند اکستروژن به ماتریس پلیمری افزوده شود. این ماده ممکن است باعث افزایش خروجی اکسترودر شود و علاوه براین پراکنش درصد بالایی از پیگمنتها و فیلرها را بهبود میدهد.
انتخاب عامل اتصال مناسب تاثیر بسیار مهمی بر پراکنش فیلر یا پیگمنت و میزان اتصال آنها با ماتریس پلیمری میگذارد.
عوامل کوپلاژ کننده مرسوم:
مالئیک انیدرید
برای کوپل کردن الیاف شیشه یا الیاف سلولز با رزین های پلی الفینی از انیدرید مالئیک استفاده میشود. انیدرید مالئیک با پلیمر گرافت شده و با آن کوپلیمر می شود.
مالئیک انیدرید گرافت شده به طور گسترده برای کامپوزیت های الیاف شیشه و پلی پروپیلن استفاده می شود.در این مورد میزان الیاف، میزان غلظت عامل کوپلاژ کننده، شاخص مذاب و فاکتور های فرایندی رابطه پیچیده ای باهم برقرار می کنند که در نهایت خواص مکانیکی کامپوزیت حاصل شده به آنها بستگی دارد.
عامل کوپلاژ کننده سیلانی
اورگانو سیلان ها دسته دیگری از این افزودنی ها هستند که بسیار زیاد استفاده می شوند.به خصوص برای فیلرهای معدنی همچون تالک، میکا، رس، فلزات و اکسیدهای فلزات که به پلی الفین ها اضافه می شوند ، بسیار مورد مصرف هستند.
سیلان ها در نقش عامل پراکنش فیلرها نیز ظاهر میشوند.سیلان ها از کلوخه شدن فیلرها جلوگیری کرده و اجازه میدهد تا درصد وزنی بیشتری از فیلرها را استفاده کرده که خواص بهتری بدست آید.
تیتانات ها
سیلان ها برای پرکننده هایی که انرژی سطحی پایین تری دارند مانند کربن بلک و کلسیم کربنات خیلی موثر نیستند به همین دلیل برای انها جایگزینی انتخاب شد. تیتانات ها و زیرکونات ها به جای سیلان ها مورد استفاده قرار گرفته اند.
این عوامل دارای گروه های اکسیژن در سطح خود هستند و با پروتون های فعال سطح که در سطح همه فیلرها یافت میشود، واکنش میدهند. برخلاف سیلان ها که در سطح فیلرها به گروه های هیدروکسیل نیاز دارند.
این عوامل میتوانند خواص مکانیکی را افزایش داده، ویسکوزیته مذاب را کاهش دهند و در نهایت باعث بهبود پراکنش فیلرها شوند. در آمیزه های ضد شعله ATH که حاوی درصد بالایی از افزودنی ضد شعله هستند تیتانات ها جریان پذیری و خواص مقاومت ضربه را افزایش میدهند.
عوامل کوپلاژ کننده را میتوان روی سطح فیلر پوشش دهی کرد(درمان سطحی فیلرها) ویا به صورت تغلیظ شده یا مستربچ به رزین افزود تا با پلیمر به خوبی مخلوط شود.
مزایای استفاده از مستربچ سازگارکننده (coupling agent)
- کاهش قیمت و قابلیت استفاده بیشتر از پر کننده ها
- رنگ پذیر بسیار بالا در مواردی از قبیل سپر اتومبیل
- کیفیت مستربچ کربنات کلسیم
- افزایش خواص مکانیکی محصول نهایی
- جلوگیری از کلوخه شدن محصول
- ویتنگ یا خیس شدگی بهتر
کاربرد های استفاده از مستربچ سازگار کننده (coupling agent)
- کامپاند های سپری خودرو
- کامپاند های الیاف شیشه با ماتریس پلی آمید
- کامپاندهای کربنات کلسیم
- کامپاند های چوپ پلاست
- کامپاندهای ظروف یکبارمصرف برپایه نشاسته
- کامپاندهای پرشده با تالک
- سازگاری مواد پلی پروپیلن در ضایعات pet
سخن پایانی
پیادهسازی و اجرای سیستم تضمین کیفیت ، تجهیزات پیشرفته آزمایشگاهی کنترل کیفی و کادر مجرب آزمایشگاهی در شرکت ساعی پلیمر موجب گردیده که محصولات با بهترین کیفیت به مشتریان عرضه شود.
شرکت ساعی پلیمر دانش تولید کننده مستربچ ،مستربچ رنگی ،مستربچ سفید ، مستربچ مشکی و مستربچ افزودنی با بهترین کیفیت می باشد.