أخبار

يعتمد الأداء النهائي على عدة عوامل رئيسية:

• التركيب الجزيئي للسيليكون

• الوزن الجزيئي للسيليكون

• تركيز السيليكون

• توافق الراتنج الحامل

• درجة حرارة المعالجة

• تركيبة البوليمر

ومن بين هذه العوامل، تعتبر تقنية بوليمر السيليكون ذو الوزن الجزيئي العالي مهمة بشكل خاص لأنها توفر حركة متحكم بها، ووظائف طويلة الأمد، وتقليل الميل للهجرة غير المنضبطة داخل المركبات الحرارية البلاستيكية.

3. كيف تُحسّن مادة السيليكون المركزة قابلية معالجة المركبات الحرارية البلاستيكية

3.1 تقليل احتكاك الذوبان ومقاومة المعالجة

أثناء معالجة البوليمر، يحدث احتكاك مستمر بين سلاسل البوليمر وجزيئات الحشو وأسطح معالجة المعادن مثل البراغي والبراميل والقوالب.

في المركبات ذات الكثافة العالية، تصبح هذه التفاعلات ذات أهمية متزايدة.

على سبيل المثال، غالبًا ما تحتوي مركبات الكابلات الخالية من الهالوجين والمثبطة للهب (HFFR) والمنخفضة الدخان والخالية من الهالوجين (LSZH) على مستويات عالية من هيدروكسيد الألومنيوم (ATH) أو هيدروكسيد المغنيسيوم (MDH).

توفر هذه المواد المثبطة للهب أداءً ممتازًا في مقاومة الحريق، ولكنها قد تزيد بشكل كبير من لزوجة الذوبان ومقاومة البثق.

قد تؤدي مقاومة المعالجة العالية إلى ما يلي:

• زيادة عزم البثق

• ارتفاع استهلاك الطاقة

• انخفاض كفاءة الإنتاج

• نوافذ معالجة أضيق

تتميز بوليمرات السيليكون بانخفاض طاقة سطحها بطبيعتها وخصائص تزييت ممتازة.

عندما يتم دمج مادة السيليكون المركزة في المركبات الحرارية البلاستيكية، يمكن لمكونات السيليكون تعديل التفاعلات بين سلاسل البوليمر والحشوات وأسطح المعالجة.

يؤدي ذلك إلى تقليل الاحتكاك الداخلي والسطحي أثناء معالجة الصهر، مما يسمح بحركة أكثر سلاسة للبوليمر.

تشمل فوائد المعالجة المحتملة ما يلي:

• عزم دوران أقل للبثق

• تقليل إجهاد المعالجة

• تحسين سلوك تدفق الذوبان

• ظروف إنتاج أكثر استقرارا

3.2 تحسين استقرار عملية البثق في ظل ظروف المعالجة عالية السرعة

مع ازدياد إنتاجية البثق، يصبح الحفاظ على استقرار الذوبان أكثر صعوبة.

قد تؤدي معدلات القص العالية بالقرب من مخرج القالب إلى توليد إجهاد مفرط داخل مصهور البوليمر. وعندما يتجاوز الإجهاد قدرة المادة على الاسترخاء، قد تحدث عيوب مثل تشقق المصهور وظهور مظهر جلد القرش.

يمكن أن تؤثر هذه العيوب سلبًا على:

• مظهر السطح

• جودة بصرية

• اتساق المنتج

يمكن أن تؤثر مادة السيليكون المركزة على واجهة البوليمر والقالب عن طريق تقليل الاحتكاك البيني بين مصهور البوليمر والأسطح المعدنية.

وهذا يسمح بتحرير المادة المنصهرة من القالب بسلاسة أكبر وقد يساعد في تحسين استقرار عملية البثق.

اعتمادًا على نوع البوليمر وظروف المعالجة ومستوى الجرعة، قد تساهم مادة السيليكون المركزة في:

• انخفاض ميل الذوبان إلى التصدع

• تحسين نعومة السطح

• أداء بثق أكثر اتساقًا

يعتمد التحسن الفعلي على تصميم التركيبة، وهندسة القالب، ودرجة حرارة المعالجة، وظروف الإنتاج.

3.3 تقليل تراكم القوالب أثناء الإنتاج المستمر

يُعد تراكم المواد على القالب تحديًا شائعًا في عمليات البثق طويلة الأمد.

قد يؤدي تراكم المواد حول منطقة القالب إلى ما يلي:

• انقطاعات الإنتاج

• زيادة وتيرة التنظيف

• تلوث المنتج

• ارتفاع تكاليف التشغيل

تتميز بوليمرات السيليكون بخصائص طاقة سطحية منخفضة بطبيعتها.

عند توزيعها بشكل صحيح داخل نظام لدائن حرارية، يمكن أن تقلل مادة السيليكون المركزة من التصاق البوليمر بأسطح معالجة المعادن.

يساعد ذلك في الحفاظ على ظروف قالب أنظف ويدعم التشغيل المستمر لفترة أطول.

تشمل التطبيقات التي تستفيد من هذا التأثير ما يلي:

• بثق الأسلاك والكابلات

• بثق الأغشية

• بثق الأنابيب

• بثق المقطع الجانبي

3.4 دعم تشتت أفضل للحشو في المركبات عالية الحشو

تعتمد العديد من المركبات الحرارية البلاستيكية المتقدمة على مستويات عالية من الحشوات الوظيفية.

ومن الأمثلة النموذجية ما يلي:

• مثبطات اللهب

• مواد مالئة معدنية

• الألياف الزجاجية

• إضافات التقوية

ومع ذلك، فإن تحقيق توزيع موحد للحشو قد يكون أمراً صعباً لأن الحشو قد يزيد من لزوجة المصهور ويقلل من حركة البوليمر.

قد يؤثر سوء توزيع الحشو على ما يلي:

• الأداء الميكانيكي

• مظهر السطح

• استقرار المعالجة

تعمل الخلطة الرئيسية المصنوعة من السيليكون على تحسين تزييت الانصهار أثناء عملية الخلط، مما يسمح لسلاسل البوليمر بالتحرك بشكل أكثر فعالية حول جزيئات الحشو.

وهذا من شأنه أن يدعم تحسين توزيع الحشوات وجودة المركب بشكل أكثر اتساقًا.

4. كيف تُحسّن مادة السيليكون المركزة خصائص السطح

إلى جانب تحسين كفاءة المعالجة، تُستخدم مادة السيليكون المركزة على نطاق واسع كتقنية لتعديل الأسطح.

تسمح الخصائص الفريدة لبوليمرات السيليكون لها بالتأثير على احتكاك السطح، وسلوك التآكل، والخصائص اللمسية للمنتجات البلاستيكية الحرارية النهائية.

4.1 تحسين مقاومة الخدوش والتلف

أصبحت مقاومة الخدوش مطلباً متزايد الأهمية في التصميمات الداخلية للسيارات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية، والمكونات البلاستيكية الزخرفية.

يتأثر تلف السطح بما يلي:

• الاحتكاك السطحي

• قوة التلامس

• تشوه المادة

• طاقة السطح

تعمل الخلطة الرئيسية المصنوعة من السيليكون على تحسين مقاومة الخدش بشكل أساسي عن طريق تقليل الاحتكاك السطحي.

يقلل السطح ذو الاحتكاك المنخفض من الإجهاد الميكانيكي أثناء التلامس، مما يساعد على تقليل الخدوش المرئية وتحسين متانة السطح.

في مركبات البولي بروبيلين (PP) والأوليفين الحراري (TPO) المستخدمة في صناعة السيارات، يتم تقييم الإضافات القائمة على السيليكون بشكل شائع كجزء من استراتيجية التركيب لتعزيز مقاومة الخدوش والتلف مع الحفاظ على:

• مظهر

• الخواص الميكانيكية

• أداء المعالجة

4.2 تقليل احتكاك السطح وتحسين أداء الانزلاق

تتطلب العديد من تطبيقات اللدائن الحرارية معامل احتكاك مضبوط (COF).

ومن الأمثلة على ذلك:

• أغلفة التغليف

• أغلفة الكابلات

• مكونات منزلقة

• منتجات البوليمر المرنة

توفر الخلطة الرئيسية المصنوعة من السيليكون نهجًا قائمًا على السيليكون لتعديل سلوك الاحتكاك السطحي.

بالمقارنة مع إضافات التزليق التقليدية، توفر الخلطة الرئيسية للسيليكون خصائص أداء مختلفة بناءً على التركيب الجزيئي للسيليكون والتوافق ومتطلبات التطبيق.

عند اختيار الحل، ينبغي على المعالجات مراعاة ما يلي:

• مستوى الاحتكاك المطلوب

• توافق البوليمر

• متطلبات الهجرة

• أداء الطباعة أو الطلاء أو الالتصاق

4.3 تعزيز مقاومة التآكل وأداء الملمس الناعم

تتطلب المواد المعرضة للاحتكاك الميكانيكي المتكرر مقاومة محسنة للتآكل ومتانة سطحية.

تتطلب تطبيقات مثل أغلفة الكابلات ومكونات الأحذية ومنتجات البولي يوريثين الحراري والأجهزة القابلة للارتداء توازناً بين المرونة والمتانة والشعور المريح للسطح.

من خلال تقليل قوى الاحتكاك على السطح، قد تساهم مادة السيليكون المركزة في:

• مقاومة محسّنة للتآكل

• تحسين نعومة السطح

• متانة معززة

• أداء لمس أفضل

بالنسبة لأنظمة TPU و TPE، فإن تعديل السيليكون ذو قيمة خاصة لأن هذه المواد تتطلب توازنًا دقيقًا بين النعومة والمرونة وأداء السطح على المدى الطويل.

5. تطبيقات الخلطات الرئيسية للسيليكون في المركبات الحرارية البلاستيكية