Новости

Итоговый результат зависит от нескольких ключевых факторов:

• Молекулярная структура силикона

• Молекулярная масса силикона

• Концентрация силикона

• Совместимость с несущей смолой

• Температура обработки

• Полимерная рецептура

Среди этих факторов технология высокомолекулярных силиконовых полимеров имеет особое значение, поскольку она обеспечивает контролируемую подвижность, долговременную функциональность и сниженную склонность к неконтролируемой миграции внутри термопластичных компаундов.

3. Как силиконовая мастербатч-смесь улучшает технологичность термопластичных компаундов

3.1 Снижение трения расплава и сопротивления обработке

В процессе переработки полимеров непрерывно возникает трение между полимерными цепями, частицами наполнителя и поверхностями металлических деталей, таких как шнеки, цилиндры и матрицы.

В соединениях с высокой степенью наполнения эти взаимодействия приобретают все большее значение.

Например, в безгалогенных огнестойких компаундах (HFFR) и низкодымных безгалогенных компаундах (LSZH) часто содержится большое количество гидроксида алюминия (ATH) или гидроксида магния (MDH).

Эти антипирены обеспечивают превосходные огнезащитные свойства, но могут значительно повысить вязкость расплава и сопротивление экструзии.

Повышенное сопротивление обработке может привести к следующим последствиям:

• Увеличенный крутящий момент экструзии

• Более высокое энергопотребление

• Снижение эффективности производства

• Более узкие окна обработки

Силиконовые полимеры обладают низкой поверхностной энергией и превосходными смазывающими свойствами.

При добавлении силиконовой мастербатчи в термопластичные компаунды силиконовые компоненты могут изменять взаимодействие между полимерными цепями, наполнителями и поверхностями, подвергающимися обработке.

Это снижает внутреннее и межфазное трение в процессе обработки расплава, обеспечивая более плавное движение полимера.

К потенциальным преимуществам обработки данных относятся:

• Более низкий крутящий момент экструзии

• Снижение технологического стресса

• Улучшенные характеристики текучести расплава

•Более стабильные условия производства

3.2 Повышение стабильности экструзии в условиях высокоскоростной обработки

По мере увеличения производительности экструзии поддержание стабильности расплава становится все более сложной задачей.

Высокие скорости сдвига вблизи выхода из фильеры могут создавать чрезмерное напряжение в расплаве полимера. Когда напряжение превышает релаксационную способность материала, могут возникать дефекты, такие как растрескивание расплава и образование «акульей кожи».

Эти дефекты могут негативно повлиять на:

• Внешний вид поверхности

• Оптическое качество

• Стабильность качества продукции

Силиконовая мастербатча может влиять на границу раздела полимер-фильера, уменьшая трение между расплавом полимера и металлическими поверхностями.

Это обеспечивает более плавное отделение расплава от фильеры и может способствовать повышению стабильности экструзии.

В зависимости от типа полимера, условий обработки и дозировки, силиконовая мастербатч-смесь может способствовать:

• Снижена склонность к растрескиванию расплава

• Улучшена гладкость поверхности

• Более стабильная производительность экструзии

Фактическое улучшение зависит от состава, геометрии матрицы, температуры обработки и условий производства.

3.3 Снижение образования налета на штампе в процессе непрерывного производства

Накопление материала в матрице — распространенная проблема в длительных процессах экструзии.

Накопление материала вокруг области матрицы может привести к следующим последствиям:

• Перебои в производстве

• Увеличение частоты уборки

• Загрязнение продукции

• Более высокие эксплуатационные расходы

Силиконовые полимеры обладают естественными низкими характеристиками поверхностной энергии.

При правильном диспергировании в термопластичной системе силиконовая мастербатч-смесь может снизить адгезию полимера к поверхностям, обрабатываемым металлом.

Это помогает поддерживать более чистые условия на кристалле и обеспечивает более длительную непрерывную работу.

К областям применения, извлекающим выгоду из этого эффекта, относятся:

• Экструзия проводов и кабелей

• Экструзия пленки

• Экструзия труб

• Экструзия профиля

3.4. Содействие лучшему диспергированию наполнителя в высоконаполненных компаундах

Во многих современных термопластичных компаундах используются высокие концентрации функциональных наполнителей.

Типичные примеры включают:

• Огнестойкие добавки

• Минеральные наполнители

• Стекловолокно

• Армирующие добавки

Однако достижение равномерного распределения наполнителя может быть сложной задачей, поскольку наполнители могут повышать вязкость расплава и снижать подвижность полимера.

Плохое диспергирование наполнителя может привести к следующим последствиям:

• Механические характеристики

• Внешний вид поверхности

• Стабильность процесса

Силиконовая мастербатча улучшает смазку расплава в процессе компаундирования, позволяя полимерным цепям более эффективно перемещаться вокруг частиц наполнителя.

Это может способствовать улучшению распределения наполнителя и более стабильному качеству компаунда.

4. Как силиконовая мастербатч-смесь улучшает свойства поверхности

Помимо повышения эффективности обработки, силиконовые мастербатчи широко используются в качестве технологии модификации поверхности.

Уникальные свойства силиконовых полимеров позволяют им влиять на поверхностное трение, износостойкость и тактильные свойства готовых термопластичных изделий.

4.1 Повышение устойчивости к царапинам и истиранию

Устойчивость к царапинам становится все более важным требованием в автомобильных интерьерах, бытовой электронике, бытовой технике и декоративных пластиковых компонентах.

На повреждение поверхности влияют следующие факторы:

• Поверхностное трение

• Сила контакта

• Деформация материала

• Поверхностная энергия

Силиконовая мастербатча повышает устойчивость к царапинам, главным образом, за счет снижения поверхностного трения.

Поверхность с меньшим коэффициентом трения снижает механическое напряжение при контакте, помогая минимизировать видимые царапины и повышая износостойкость поверхности.

В автомобильных компаундах на основе полипропилена (ПП) и термопластичных олефинов (ТПО) добавки на основе силикона обычно оцениваются в рамках стратегии разработки рецептур для повышения устойчивости к царапинам и истиранию при сохранении следующих характеристик:

• Появление

• Механические свойства

• Производительность обработки

4.2 Снижение поверхностного трения и улучшение характеристик скольжения

Во многих областях применения термопластов требуется контролируемый коэффициент трения (COF).

Примеры включают:

• Упаковочные пленки

• Оболочки кабелей

• Скользящие компоненты

• Гибкие полимерные изделия

Силиконовая мастербатча представляет собой силиконовый метод модификации характеристик поверхностного трения.

По сравнению с традиционными скользящими добавками, силиконовая мастербатч-смесь обладает иными эксплуатационными характеристиками, обусловленными молекулярной структурой силикона, совместимостью и требованиями к применению.

При выборе решения процессорам следует учитывать следующее:

• Требуемый уровень трения

• Совместимость с полимерами

• Требования к миграции

• Характеристики печати, нанесения покрытия или адгезии

4.3 Повышение износостойкости и улучшение тактильных ощущений

Материалы, подвергающиеся многократному механическому воздействию, требуют повышенной износостойкости и прочности поверхности.

В таких областях применения, как оболочки кабелей, компоненты обуви, изделия из ТПУ и носимые устройства, необходим баланс между гибкостью, прочностью и приятными тактильными ощущениями на поверхности.

Снижая силы трения на поверхности, силиконовая мастербатч-смесь может способствовать:

• Повышенная износостойкость

• Улучшенная гладкость поверхности

• Повышенная долговечность

• Улучшенные тактильные ощущения

Для систем на основе ТПУ и ТПЭ модификация силиконом особенно важна, поскольку эти материалы требуют тщательного баланса между мягкостью, гибкостью и долговременными эксплуатационными характеристиками поверхности.

5. Применение силиконовых мастербатчей в термопластичных компаундах