در فرمولاسیون پلي اتيلن PE از چه مواد افزودني استفاده می شود؟
در فرمولاسیون پلي اتيلن وجود و حضور چند افزودني الزامي به نظر مي رسد در حالي بعضي اجزاء ديگر را بنا به ضرورت فرآيند و محصول، مي توان به آميزه اضافه کرد يا از حضور آن صرف نظر نمود، مانند تقويت کننده يا رنگ.
1 – آنتي اکسيدان ها
2 – پايدارکننده هاي نوري
3 – رنگدانه ها
4 – عامل ضد چسبندگي
5 – مواد لغزاننده (فيلم)
6 – مواد تقويت کننده
7 – عامل ضد تجمع الکتريسيته ساکن
8 – مواد به تاخير اندازنده ي شعله
9 – لاستيک ها
10 – دوده
11 – عوامل شبکه اي کننده
پايدارکنندگي اکسيداسيوني پلي اتيلن سنگين
يك قطعه ي پلي اتيلني هنگامي كه در طول عملكرد خود تحت تنش قرار مي گيرد، و يا هنگام قالب گيري و شكل دهي همزمان در معرض سطوح داغ و اكسيژن هوا قرار مي گيرد براي جلوگيري از تخريب اكسيداسيوني به وسيله افزودني آنتي-اكسيدانت بايد محافظت شود.
HDPE در مقايسه با PP از حساسيت کمتري نسبت به اکسيد شدن برخوردار است، و همين امر سبب مي شود غلظت کمتري از آنتي اکسيدان براي پايدارکنندگي آن کافي باشد.
همانند PP افزودن پايدارکننده به فرمولاسیون پلي اتيلن را در حين ساخت و پليمريزاسيون آن و يا هنگام فرآيند ذوب و اختلاط آن در اکسترودر، قبل از مرحله تبديل کردن اين پلاستيک به گرانول، مي توان به آميزه ي آن اضافه کرد.
پايدارکننده هاي پلي اتيلن همان هايي هستند که به براي محافظت PP به آميزه آن افزوده مي شوند منتهي در اينجا غلظت اين افزودني به ندرت از 0.1% بيشتر مي شود.
مهمترين ويژگي هايي که پايدارکننده در فرمولاسیون پلي اتيلن بايد واجد آن باشد عبارتند از:
1 – سازگاري با پليمر
2 – عدم فرّاريت
3 – نداشتن رنگ
4 – تحمل خوب شرایط شکل دهی پلی اتیلن
فرآيند شکل دهي پلي اتيلن سنگين در گستره حرارتي (180 – 280 ˚C) انجام مي گيرد، رفتار اين پليمر بنا بر شيوه پليمريزاسيون به وجود آورنده آن ها در برابر حرارت متفاوت است.
5 – موادي که بر اساس فرآيند پليمريزاسيون زيگلر- ناتا ساخته مي شوند، به-طور عمده تخريب اکسيداسيوني آن ها با افزايش شاخص جريان مذاب همراه است، که اين پديده ناشي از شکستن زنجيرهاست.
6 – پلي اتيلن هاي سنگيني که از روش فرآيند پليمريزاسيون فيليپس ساخته مي شوند، تخريب اکسيداسيوني آن ها با ايجاد اتصالات عرضي همراه مي-شود که اين امر کاهش شاخص جريان مذاب را به همراه دارد.
آنتي اکسيدان هايي که براي پلي اتيلن مصرف مي شوند همان هايي هستند که براي پلي پروپيلن مورد استفاده قرار مي گيرند.
با وجودی که ترکيبات فنولي با جرم ملکولي متوسط و سنگين به عنوان پايدارکننده هاي حرارتی فعال در دراز مدت براي پلي اتيلن به حساب مي آيند ولی در غلظت هاي (0.03 – 0.15)% را به عنوان پایدارکننده های حین فرآیند به کار مي روند..
در جدول (1) تاثیر آنتی اکسیدان های فنولی و فسفره به عنوان پایدارکننده های فرایند شکل دهی پلی اتیلن سنگین نشان داده شده است.
V |
IV |
III |
II |
I |
|
Long term heat stabilizers (phenols) 0.1% |
Phosphites 0.1% |
BHT0.1% |
Phosphonites 0.05% |
Phosphonites 0.1% |
Zigler type |
Phosphites0.1% |
Phosphonites 0.05% |
Long term heat stabilizers (phenols) 0.1% |
BHT0.1% |
Phosphonites 0.1% |
Philips type |
جدول (1) تاثیر آنتی اکسیدانی ترکیبات فنولی و فسفره با جرم ملکولی بالا، روی پلی اتیلن سنگین
بر اساس نتایج حاصل از جدول (1) تاثیر ترکیبات فسفره با جرم ملکولی بالا، روی پلی اتیلن سنگین، بالاترین کارایی و تاثیر را دو ترکیب زیر به عنوان پایدارکننده های حین فرآیند داشته اند:
tetrakis- (2,4-di-tert. butyl phenyl)-4,4 -biphenylenedi phosphonite + (0.5)% AO-1.
tris- (2,4-di-tert. butyl phenyl)-phosphite.
پايدارکننده هاي حرارتي (Heat stabilizers) دراز مدت در فرمولاسیون پلي اتيلن سنگين
پايدارکننده هايي که پلي اتيلن سنگين را در برابر حرارت، منجر به تخریب حرارتی می کنند، موادی هستند که با غلظت معیّن باید به آمیزه اضافه شود تا پلاستیک را از تخریب حرارتی محافظت کنند. مانند مدت زماني که يک پليمر بايد در داخل يک آون و در درجه حرارت معيني گذاشته شود تا در آن شرايط، شکنندگي زنجير پديد آيد که به آن Oven life time (از یک روز تا یک سال) مي گويند، رسيدن به حالت اکسید شدگی را مي توان از طريق يک آزمايش خمش تعيين نمود.
استفاده از کمک پايدارکننده ها (Costabilizers) مانند (Thioethers, phosphites) در آميزه هاي HDPE نيز مرسوم است، همان گونه که قبلاً بيان شد، مخلوطي از آنتي اکسيدان هاي فنلي (اصلي) با فسفيت ها يا فسفونيت ها (ثانويه) که نقشي اساسي در فرآيند پايدارکنندگي پلي پروپيلن دارند، زياد مورد استفاده قرار مي-گيرند.
پایدارکننده های حرارتی پلی اتیلن سنگین معمولاً در غلظت هاي (0.03 – 0.15)% به آمیزه این پلاستیک افزوده می شوند و این غلظت به ندرت از 0.10% اضافه تر می شود.
بر اساس نتایج حاصل از آزمون Oven life time سه پایدارکننده حرارتی زیر، بالاترین کارایی و تاثیر را روی پلی اتیلن سنگین، داشته اند:
pentaery thrityl tetrakis-3- (3,5-di-tert. butyl -4-hydroxyphenyl)-propionate.
1,3,5- tris- (3,5-di-tert. butyl -4-hydroxybenzyl)-isocyanurate
octadecyl 3- (3,5-di-tert. butyl -4-hydroxyphenyl)-propionate.
پايداركنندههاي نوري در فرمولاسیون پلي اتيلن سنگين
HDPEبه طور عمده براي مصارف قالبگيري تزريقي، دمشي و اکستروژن مورد استفاده قرار ميگيرد در شرايط سخت محيطي Hindered amines عملکرد بسيار عاليتر و بهتري در مقايسه با بقيه پايداركنندههاي نوري براي يک قطعهي رنگ نشده نشان داده شده است.مقايسه UVA-III با جاذبهاي فرابنفش آميني، عليرغم آنکه مقدار خيلي بيشتري از اين ماده درآميزهي قطعهاي پلي اتيلني با افزودنيهاي يكسان استفاده شد، لاکن کارآيي پايداركننده نوري آميني بالاتر بوده است.به منظور محافظت از پلي اتيلن در برابر اشعهي فرابنفش خورشيد اگر از پايداركننده UVA-I استفاده شود ميزان (0.2-0.4)% وزني از اين پايداركننده در آميزه پلي اتيلن كافي است.رنگ از پارامترهاي اثرگذار روي مقاومت يک پلاستيک در برابر اشعه ي فرابنفش خورشيد است.رنگ با بعضي از جاذبهاي اشعه ي فرابنفش سبب عملکرد بهتر، و با بعضي ديگر ناسازگار است.قطعاتي از جنس HDPE که توسط کاتاليستهاي زيگلر- ناتا پليمريزه شده بودند، با 0.5% تيتان (TiO2) رنگ آميزي شدند، آزمونهاي بررسي خواصّ مکانيکي بيانگر اين حقيقت هستند که بعد از دو و نيم سال، اين قطعات استحکام کششي و مقاومت در برابر ضربه نزديک به دو و نيم سال قبل خود داشتند. در بين پلي اُلفينها، انواع و گريدهاي پلي اتيلن در برابر تابش نور فرابنفش، جزء پلاستيكهاي حساس به اين اشعه شناخته شده اند هر چند حساسيّت پلي اتيلن در مقايسه با پلي پروپيلن كمتر است اما نیاز به پایدارکننده دارد.
تالیف:مهندس نعمتی
تهیه و تنظیم از تیم پلیمرسبز
[is_logged_in]
برای دانلود مقاله به صورت pdf کلیک نمایید.
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود
[/is_logged_in]
[is_guest]
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود و یا اگر عضو سایت هستید وارد شوید و یا ثبت نام نمایید باتشکر.
[/is_guest]
لطفا کمی صبر کنید
لطفا کمی صبر کنید
[ratings]
