افزودنی‌های پلاستیک در فرایند تزریق و پرکننده‌ها نقش مهمی در خواص پلاستیک‌ها دارند؛ به همین جهت در این مقاله به معرفی انواع افزودنی های پلاستیک خواهیم پرداخت. در تولید محصولات پلاستیکی، تنها استفاده از مواد پلیمری خام کافی نیست. برای اینکه یک محصول ویژگی‌های لازم را داشته باشد، معمولاً از مواد افزودنی خاصی استفاده میشود. این مواد می‌توانند استحکام پلاستیک را افزایش دهند، رنگ و ظاهر آن را بهبود بخشند یا حتی آن را در برابر شرایط محیطی مقاوم‌تر کنند.
در واقع، افزودنی های پلیمری یکی از بخش‌های مهم تولید محصولات پلاستیکی هستند؛ زیرا باعث می‌شوند خواص مکانیکی مواد پلیمری بهبود پیدا کند و محصول نهایی از کیفیت بالاتری برخوردار باشد. برخی از این ترکیبات برای افزایش مقاومت مکانیکی استفاده می‌شوند، برخی دیگر قابلیت انعطاف‌پذیری پلاستیک را افزایش می‌دهند و گروهی نیز به کاهش هزینه‌های تولید کمک می‌کنند.
از مهم‌ترین افزودنی های مورد نیاز در صنعت پلاستیک سازی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مستربچ‌ها: برای رنگ کردن مواد پلیمری و افزایش جلوه ظاهری محصولات پلاستیکی
- تقویت‌کننده‌ها و پرکننده‌ها: برای افزایش مقاومت محصول و کاهش هزینه‌های تولید
- الاستومرها: در جهت افزایش چقرمگی و مقاومت پلاستیک‌ها در برابر ضربه
- افزودنی‌های ضد شعله: به منظور کاهش قابلیت اشتعال پلاستیک‌ها و افزایش ایمنی
- افزودنی‌های ضد پوسیدگی: برای افزایش عمر مفید پلاستیک‌ها
- افزودنی‌های تجزیه‌پذیر: در جهت تسهیل تجزیه‌پذیر کردن مواد پلیمری
جهت استعلام قیمت، دریافت مشاوره، تعمیر و کارشناسی و … با ثبت نام و ثبت شماره تماس خود، در اسرع وقت کارشناسان ما با شما تماس میگیرند.
افزودنی پلاستیک چیست؟
برای اینکه پلاستیک‌ها بتوانند عملکرد بهتری داشته باشند، معمولاً ترکیبات خاصی به آن‌ها اضافه میشود. این ترکیبات که به نام افزودنی های پلیمری شناخته می‌شوند، ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مواد پلاستیکی را بهبود می‌بخشند و باعث می‌شوند بتوان از آن‌ها در کاربردهای متنوعی استفاده کرد.
هر نوع افزودنی، هدف مشخصی دارد. به‌عنوان مثال، در صنعت خودروسازی، الاستومرها به پلاستیک‌ها اضافه می‌شوند تا مقاومت و انعطاف‌پذیری قطعات افزایش یابد. در مقابل، برای محصولاتی که در معرض دمای بالا قرار میگیرند، از افزودنی‌های بازدارنده شعله استفاده میشود تا از اشتعال جلوگیری شود.
انتخاب صحیح این مواد می‌تواند تأثیر زیادی بر کیفیت، دوام و کارایی محصول نهایی داشته باشد. برای درک بهتر این موضوع، آشنایی با انواع پلاستیک‌ها و ویژگی‌های آن‌ها ضروری است. اگر علاقه‌مند به دانستن جزئیات بیشتری در این زمینه هستید، می‌توانید مقاله پلاستیک چیست را مطالعه کنید.
معرفی انواع افزودنی های پلاستیک
در این بخش می‌خواهیم به معرفی مواد افزودنی و پرکننده‌های پلاستیک‌های رایج پلاستیک بپردازیم:
1. مستربچ رنگی (Color Masterbatch)
مستربچ یکی از پرکاربردترین افزودنی‌های صنعت پلاستیک است که برای رنگ‌دهی و بهبود ویژگی‌های ظاهری محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده که معمولاً به شکل گرانول تولید میشود، با مواد پلیمری خام ترکیب شده و در فرآیند تزریق پلاستیک، رنگ را به‌صورت یکنواخت در سراسر محصول پخش می‌کند. استفاده از مستربچ باعث میشود که نیازی به رنگ‌آمیزی مجدد محصول پس از فرایند تولید نباشد؛ در نتیجه علاوه بر کاهش هزینه‌ها، کیفیت و پایداری رنگ نیز افزایش می‌یابد.
برای تولید محصولات پلاستیکی رنگی، مستربچ‌ها با درصد مشخصی از مواد پلیمری ترکیب می‌شوند. این فرآیند می‌تواند به روش دستی یا با استفاده از میکسرهای اتوماتیک انجام شود
مزایای استفاده از مستربچ در تولید محصولات پلاستیکی عبارت است از:
- رنگ‌دهی یکنواخت
- تنوع رنگی بالا
- کاهش هزینه‌های تولید
- پایداری و ماندگاری بیشتر رنگ
مستربچ‌ها به دلیل مزایای گسترده‌ای که دارند، در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، بسته‌بندی، لوازم خانگی و صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرند.
2. پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها (Fillers and Reinforcements)
در فرآیند تولید محصولات پلاستیکی، تقویت‌کننده‌ها نقش کلیدی در بهبود خواص مکانیکی ایفا می‌کنند. این مواد باعث افزایش مقاومت در برابر ضربه، خم‌شدگی و فشار می‌شوند و محصول نهایی را برای کاربردهای صنعتی و مهندسی مناسب‌تر می‌کنند. یکی از مهم‌ترین تقویت‌کننده‌های مورد استفاده، الیاف شیشه است که با ترکیب شدن با پلیمرهایی مانند پلی‌پروپیلن (PP)، مقاومت آن‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. استفاده از این ترکیبات، امکان تولید پلاستیک‌هایی با استحکام بالا را فراهم می‌کند.
از سوی دیگر، برای کاهش هزینه‌های تولید بدون افت کیفیت، از پرکننده‌ها استفاده میشود. موادی مانند کلسیم کربنات، پودر تالک و سیلیکا از جمله افزودنی‌های پرکاربرد هستند که نه‌تنها قیمت تمام‌شده را کاهش می‌دهند، بلکه در برخی موارد، استحکام محصول را نیز بهبود می‌بخشند. این ترکیبات به‌ویژه در صنایعی که وزن و ظاهر محصول اهمیت زیادی دارد، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند.
برخی از مهم‌ترین پرکننده‌های مورد استفاده در صنعت پلاستیک عبارت‌اند از:
- کلسیم کربنات
- باریت
- تالک
- خاک رس
- سلولز
- کربن سیاه
- سیلیکا و…
ترکیب هریک از این پرکننده‌ها با انواع مواد پلیمری، ویژگی‌های منحصر به فردی را شکل می‌دهند. شناخت مواد اولیه پلاستیک به شما کمک می‌کند تا بتوانید ترکیبات موثرتری از پرکننده‌ها و افزودنی‌ها متناسب با نیازتان، به دست آورید. خواندن مقاله مواد اولیه پلاستیک چیست در این زمینه می‌تواند به شما کمک کند.
3. الاسترومرها (Elastomers)
در تولید محصولات پلاستیکی که نیاز به مقاومت بالایی در برابر ضربه و انعطاف‌پذیری دارند، از الاستومرها استفاده میشود. الاستومرها باعث افزایش چقرمگی، استحکام ضربه‌ای و خاصیت ارتجاعی محصولات شده و از شکستگی یا ترک‌خوردگی زودهنگام آن‌ها جلوگیری می‌کنند.
به‌عنوان مثال، در صنعت خودروسازی، سپر خودروها به دلیل تماس مداوم با ضربات و فشارهای مختلف، نیاز به مقاومت بالا و انعطاف‌پذیری مناسب دارند. به همین سبب به مواد اولیه آن‌ها، افزودنی الاستومر اضافه میشود.
4. افزودنی پیشگیرنده شعله (Flame Retardant)
بیشتر مواد پلیمری که دارای کربن هستند، قابلیت اشتعال دارند. دلیل این موضوع این است که کربن به طور طبیعی تمایل دارد با اکسیژن موجود در هوا ترکیب شده و ترکیباتی مانند دی‌اکسید کربن و مونوکسید کربن ایجاد کند. این ویژگی در مواردی که پلاستیک در معرض دمای بالا یا جریان الکتریسیته قرار می‌گیرد، می‌تواند مشکل‌ساز باشد.
برای کاهش خطر آتش‌سوزی، افزودنی بازدارنده شعله به پلیمرها افزوده میشود. بازدارنده‌های شعله افزودنی‌هایی هستند که اشتعال پذیری پلیمرها را کاهش داده و عملکرد ایمنی آن‌ها را در برابر آتش بهبود می بخشند.
دو دسته افزودنی پیشگیرنده از شعله عبارت‌اند از:
| افزودنی پیشگیرنده شعله | کاربرد |
| ۱. هالوژن‌ها | عناصری مانند برم و کروم هستند که مقاومت پلاستیک را در برابر شعله بالا می‌برند. نقطه ضعف هالوژن‌ها این است که در برابر دمای بالا و شعله، دود و بخارهای سمی از خود آزاد می‌کنند. |
| ۲. غیر هالوژن‌ها | مانند فسفر قرمز، اکسیدهای فلزی مانند آلومینیوم هیدروکسید، سیلیکون و.. هستند. این مواد نیز در برابر حرارت مقاومت داشته اما باید با درصد بیشتری با مواد اولیه ترکیب شوند تا این خاصیت ضد آتش و ضد شعله بودن را بهبود بخشند. |
5. روان‌کننده‌ها (Plasticizer)
در ادامه معرفی انواع افزودنی های پلاستیک، نوبت به روان‌کننده‌ها می‌رسد. روان‌کننده‌ها معمولاً در حالت مایع بوده و از ترکیب فتالات DOP و DIOP ساخته می‌شوند. از روان‌کننده‌ها عمدتا برای تولید PVC ها و روکش کابل‌ها استفاده می شود. این دسته از افزودنی‌ها باعث افزایش انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر دما می‌شوند.
6. افزودنی‌های ضد پوسیدگی (Anti-Aging Additives)
تقریباً تمام پلاستیک‌ها در معرض نور فرابنفش (UV)، مانند نور خورشید، و اکسیژن از جمله اوزون، دچار تخریب می‌شوند. این تخریب منجر به شکنندگی، تغییر رنگ و از بین رفتن برخی ویژگی‌های فیزیکی پلاستیک میشود. برای جلوگیری از این فرایند و افزایش طول عمر محصول نهایی، افزودنی‌هایی به نام آنتی‌اکسیدان‌ها، تثبیت‌کننده‌ها یا ضد اوزون به پلاستیک اضافه می‌شوند. با توجه به ماده اولیه مورد استفاده، باید از افزودنی های پلیمری متفاوتی برای جلوگیری از این موضوع استفاده کنیم.
طبق آخرین مطالعات، از جمله آنتی‌اکسیدان‌های رایج می‌توان به فنول‌ها، آمین‌های آروماتیک و فسفات‌ها اشاره کرد و تثبیت‌کننده‌های UV شامل بنزوفنون‌ها و بنزوتری‌آزول‌ها هستند. علاوه بر این، رنگ مشکی به‌عنوان یک جاذب قوی اشعه UV شناخته میشود؛ بنابراین برای محافظت از محصولات در برابر این اشعه، از رنگدانه‌ها، رنگ‌ها یا کربن سیاه استفاده میشود. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره افزودنی‌های پلیمر، می‌توانید به منبع ما مراجعه کنید.
7. افزودنی‌های تجزیه‌پذیرکننده (Degradants)
یکی از نکات ضعف پلاستیک‌ها این است که فرایند تجزیه شدن و از بین رفتنشان بسیار طولانی است و اکثرا تبدیل به زباله می‌شوند. این زباله‌ها به محیط زیست آسیب می‌رسانند. دسته‌ای از افزودنی های پلیمری هستند که توسط برخی از باکتری‌ها تجزیه شده و در واقع افزودن آن‌ها به مواد پلیمری، این نکته منفی پلاستیک‌ها را از بین می‌برند.
مزایا استفاده از انواع افزودنی‌ها
برخی از مهم‌ترین مزایا استفاده از انواع افزودنی مورد نیاز در صنعت پلاستیک سازی عبارت است از:
- بهبود خواص مکانیکی مواد پلیمری
- کاهش قیمت محصول نهایی
- ایجاد خواص خاصی مانند رنگ
معایب استفاده از انواع افزودنی های پلیمری
این افزودنی های پلیمری عموما خورنده و سایش‌دهنده هستند؛ یعنی باعث می‌شوند که سیلندر و مارپیچ ما به شدت خورده شده و سریع‌تر مستهلک شوند. به همین جهت توصیه می‌کنیم، زمانی که می‌خواهید از افزودنی‌ها در فرایند تزریق پلاستیک استفاده نمایید؛ از سیلندر و مارپیچ‌هایی با آلیاژ خوب استفاده نمایید. پیشنهاد فاران ماشین به شما، آلیاژ بای متالیک است، که باعث افزایش عمر مفید سیلندر و مارپیچ شما میشود.
در صورتی که نیاز به راهنمایی بیشتر برای تولید محصولات در صنعت تزریق پلاستیک هستید، می‌توانید از کارشناسان فاران ماشین، مشورت بگیرید. فاران ماشین بیش از ۴۰ سال است که در حوزه تولید و واردات انواع دستگاه‌های تزریق پلاستیک و تجهیزات جانبی آن، فعالیت می‌کند. این مجموعه دارای تیمی متخصص بوده تا بتواند پاسخگوی نیازهای مشتریان خود باشد.
نقش افزودنی‌های پلاستیکی در بهبود کیفیت و کاهش هزینه‌ها
در این مقاله به معرفی انواع افزودنی های پلاستیک پرداختیم. افزودنی های پلیمری نقشی کلیدی در بهبود عملکرد، کاهش هزینه‌ها و افزایش دوام محصولات ایفا می‌کنند. انتخاب صحیح افزودنی‌ها می‌تواند موجب افزایش خواص مواد پلیمری، کاهش هزینه‌های تولید و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید شود. بنابراین، آگاهی از انواع این ترکیبات و نحوه استفاده از آن‌ها، گامی ضروری برای تولیدکنندگان و صنعتگران حوزه پلاستیک خواهد بود. اگر می‌خواهید درک بهتری از فرآیند ترکیبات این مواد داشته باشید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله پلاستیک چگونه تولید میشود را مطالعه کنید.
سوالات متداول
چرا از افزودنی‌های پلاستیکی استفاده میشود؟
برای بهبود ویژگی‌هایی مانند استحکام، رنگ، انعطاف‌پذیری و کاهش هزینه‌های تولید.
رایج‌ترین افزودنی‌ها و پرکننده‌های پلاستیک چیست؟
مستربچ‌ها، الاستومرها، روان‌کننده‌ها، پیشگیرنده از شعله، ضد پیری و تجزیه‌پذیرکننده که همگی در مقاله به صورت کامل بررسی شده است.
افزودنی پیشگیرنده از شعله برای چه موردی استفاده میشود؟
برای کاهش خطر آتش‌سوزی، افزودنی بازدارنده شعله به پلیمرها افزوده میشود.
