مواد تقویت کننده – Reinforcing materials | سایت رسمی شرکت شیمیایی فراورد قشم

Home / مقالات / مواد تقویت کننده – Reinforcing materials

مواد تقویت کننده – Reinforcing materials

این نوع افزودنی، از نظر خواص همپوشانی زیادی دارند؛ مواد خاصی، مانند شیشه (Glass)، ممکن است در یک مورد مصرف به عنوان تقویت کننده استفاده شوند و در موردی دیگر به عنوان پرکننده عمل کنند. معمولاً تقویت کننده ها به عنوان افزودنی هایی که خواص مکانیکی (مانند مقاومت کشش) را افزایش می دهند، شناخته می شوند. پرکننده ها، افزودنی هایی هستند که به پلیمر حجم می دهند و عموماً برای کم کردن هزینه مواد استفاده می شوند. به چند مورد از این افزودنی ها در زیر اشاره می شود. کربنات کلسیم، یک ماده ی معدنی است که عمدتاً از سنگ آهک به دست می آید. این ماده به طور گسترده به عنوان پرکننده استفاده می شود. در برخی مواقع نیز جهت افزایش مقاومت ضربه پلیمرها و همچنین بهبود خواص ظاهری سطح بکار برده می شود. یکی از مزایای استفاده از این ماده که امروزه منجر به افزایش سطح مصرف آن شده است، ظرفیت حرارتی پایین آن در مقایسه با پلی اتیلن هاست. این امر باعث بهبود شدت سرمایش و در نتیجه منجر به افزایش خروجی می شود. لیکن استفاده زیاد از این ماده باعث افزایش خوردگی در سیستم انتقال مواد، اکسترودر و … می شود. کربن، به دو روش عمده به عنوان یک افزودنی مورد استفاده قرار می گیرد: دوده و الیاف کربن. هر دو نوع، جاذب رطوبت هستند و معمولاً قبل از اکستروژن خشک می شوند و یا در اکسترودرهای منفذدار استفاده می شوند. دوده ماده ای پودری است و به علت خاصیت جذب امواج ماوراءبنفش، بیشتر درتولید فیلم های بسته بندی مواد حساس به نور که در فضاهای باز نگهداری می شوند به کار می رود. این باعث افزایش طول دوره سرویس تجهیزات فرآوری پلیمرها می شود. به علاوه این ماده یک ماده رنگی قوی است و همچنین قیمت نسبتاً پایین و قابلیت افزایش هدایت الکتریکی را نیز داراست. یکی از موانع عمده ای که بر سر راه مصرف دوده وجود دارد این است که کار کردن با آن سخت است و گردوغبار حاصل از آن باعث آلودگی می شود. برای حل این مشکل از نوع گرانولی شکل آن که البته گرانتر است، استفاده می شود. کربن های الیافی، مواد تقویت کننده هستند و به رغم گران بودن، بسیار مقاوم هستند و خواص مکانیکی پلیمرها را به شدت افزایش می دهند. هنگام استفاده از این مواد در اکستروژن، به سرعت به صورت الیافهای کوچک در ماتریس های پلیمر قرار می گیرند. علاوه بر خواص تقویت کنندگی، خاصیت هدایت الکتریکی کربن های الیافی منجر به استفاده از آن ها در مواردی شده است که نیاز به پخش بارهای الکترواستاتیکی می باشد. خاک رس، امروزه عمومیت زیادی یافته است. خاک رس به صورت پودر وارد فرآیند می شود. در صورتی که پودرها در حد میکروسکوپی (نانومتری) باشند، آن ها را به صورت کلوخه های صفحه ای شکل در می آورند. خاک رس به عنوان مواد نانوکامپوزیت نیز شناخته می شوند که این نامگذاری به علت نفوذ ماتریس های پلیمر بین صفحات خاک رس است. با در نظر گرفتن شرایط مناسب فرآیند، صفحات رسی را می توان به منظور بهبود خواص از یکدیگر جدا کرد. خواص مکانیکی و نفوذناپذیری در برابر گازها توسط خاک رس به شدت بهبود داده می شود. شیشه، به دو شکل عمده در صنعت پلیمر استفاده می شود. گوی های شیشه ای و الیاف شیشه ای. گوی های شیشه ای را می توان برای پایین آوردن هزینه به عنوان پرکننده استفاده کرد. ولی این ماده خواص خوب دیگری نیز دارد. گوی های خالی شیشه ای، دانسیته کلی را با ثابت بودن وزن کاهش و اغلب خواص کششی را افزایش می دهند. گوی های توپر شیشه ای اغلب خواص مکانیکی را افزایش می دهند. همچنین آن ها به علت خاصیت بازتاب نور، در مواردی مانند علامت گذاری و اطلاع دهی در بزرگراه ها استفاده می شوند. الیاف شیشه ای بسیار قوی هستند و به عنوان تقویت کننده، با یک قیمت قابل قبول، بسیار خوب عمل می کنند. این مواد با توجه به نیازهایی از قبیل استحکام، خواص الکتریکی و یا شیمیایی، انواع مختلفی دارند و به صورت الیاف کوچک در اکسترودرها استفاده می شوند. در صورت مصرف درصد زیادی از این مواد، خوردگی های شدیدی روی Screw و ماردون ایجاد می شود. تالک (سیلیکات منیزیم)، به عنوان پرکننده استفاده می شود اما باعث بهبود خواص مکانیکی نیز می شود. ساختار ورقه ای شکل این ماده باعث افزایش چقرمگی و دمای فرآوری می شود. تالک از بسیاری از پرکننده های معدنی دیگر نرم تر است. بنابراین چندان باعث خوردگی تجهیزات نمیشود. پودر چوب، امروزه برای ترموپلاستیک ها به عنوان پرکننده مورد استفاده قرار می گیرد، قیمت کمی دارد و برخی خواص چوب طبیعی را به پلاستیک می دهد مانند ظاهر، بافت و رایحه چوب. به خاطر وجود ماتریس های پلیمر، محصولاتی که دارای این افزودنی می باشند طول عمر بیشتری از محصولات چوبی مشابه دارند و مقاومت بیشتری نیز در مقابل آثار تخریبی رطوبت دارند. همچنین جهت داشتن خواص مکانیکی مناسب، از compatibilizer ها برای افزایش چسبندگی بین ماتریس های پلیمر و این افزودنی ها استفاده می شود.

101166_24f01