بهبود رزین های پلی الفینی با افزودنی ها آسان نیست. زیرا آنها برای برای ترکیب شدن با افزودنی ها مقاومت نشان می دهند. پلی الفین ها خنثی و غیر قطبی هستند و خیلی از افزودنی ها را دفع می کنند. بنابراین استفاده از افزودنی کوپلینگ ایجنت یا مستربچ کوپلینگ ایجنت در جای خود لازم است. در این مقاله قصد داریم افزودنی هایی را معرفی کنیم که باعث می شوند پلی الفین های خنثی بهتر با دیگر افزودنی ها ترکیب شوند.
چرا از کوپلینگ ایجنت استفاده می شود؟
فیلرها تمایلی به ترکیب با پلی الفین های خنثی و غیر قطبی ندارند ازین رو افزودنی کوپلینگ ایجنت (کوپلاژ کننده یا عامل اتصال) و کمک کننده پراکنش ضروری و اساسی هستند.
بدون پراکنش خوب و چسبندگی مناسب ماتریس پلیمری فیلرها و دیگر افزودنی برای بهبود خواص آمیزه بسیار ضعیف و محدود عمل می کنند و حتی ممکن است خواص ایجاد شده از خواص پلیمر خام نیز ضعیف تر عمل کند.
برای اینکه عامل اتصال موثر عمل کند باید فیلر یا افزودنی را به خوبی احاطه کند و بین افزودنی و ماتریس پلیمری رابطه ایجاد کند. بعضی از تامین کنندگان فیلرها و فایبر ها را به کمک عامل اتصال پوششدهی می کنند.
عامل اتصال دهنده ممکن است در هنگام اختلاط و یا فرآیند اکستروژن به ماتریس پلیمری افزوده شود.
این ماده ممکن است باعث افزایش خروجی اکسترودر شود و علاوه براین پراکنش درصد بالایی از پیگمنت ها و فیلرها را بهبود می دهد. انتخاب عامل اتصال مناسب یا افزودنی کوپلینک ایجنت تاثیر بسیار مهمی بر پراکنش فیلر یا پیگمنت و میزان اتصال آنها با ماتریس پلیمری می گذارد.
عوامل کوپلاژ کننده مرسوم:
1- مالئیک انیدرید
برای کوپل کردن الیاف شیشه یا الیاف سلولوز با رزین های پلی الفینی از مالئیک آنیدرید به عنوان افزودنی کوپلینک ایجنت استفاده میشود. انیدرید مالئیک با پلیمر گرافت شده و با آن کوپلیمر می شود.
مالئیک انیدرید گرافت شده به طور گسترده برای کامپوزیت های الیاف شیشه و پلی پروپیلن استفاده می شود. در این مورد میزان الیاف، میزان غلظت عامل کوپلاژ کننده، شاخص مذاب و فاکتور های فرایندی رابطه پیچیده ای باهم برقرار می کنند که در نهایت خواص مکانیکی کامپوزیت حاصل شده به آنها بستگی دارد.
2- عامل کوپلاژ کننده سیلانی
اورگانو سیلان ها دسته دیگری از این افزودنی ها هستند که بسیار زیاد استفاده می شوند. به خصوص برای فیلرهای معدنی همچون تالک، میکا، رس، فلزات و اکسیدهای فلزات که به پلی الفین ها اضافه می شوند بسیار مورد مصرف هستند.
سیلان ها در نقش عامل پراکنش فیلرها نیز ظاهر میشوند. سیلان ها از کلوخه شدن فیلرها جلوگیری کرده و اجازه میدهد تا درصد وزنی بیشتری از فیلرها را استفاده کرده که خواص بهتری بدست آید.
3- تیتانات ها به عنوان کوپلینگ ایجنت
سیلان ها برای پرکننده هایی که انرژی سطحی پایین تری دارند مانند کربن بلک و کلسیم کربنات خیلی موثر نیستند به همین دلیل برای انها جایگزینی انتخاب شد. تیتانات ها و زیرکونات ها به جای سیلان ها مورد استفاده قرار گرفته اند.
این عوامل دارای گروه های اکسیژن در سطح خود هستند و با پروتون های فعال سطح که در سطح همه فیلرها یافت میشود واکنش میدهند. برخلاف سیلان ها که در سطح فیلرها به گروه های هیدروکسیل نیاز دارند.
این عوامل میتوانند خواص مکانیکی را افزایش داده، ویسکوزیته مذاب را کاهش دهند و در نهایت باعث بهبود پراکنش فیلرها شوند. در آمیزه های ضد شعله ATH که حاوی درصد بالایی از افزودنی ضد شعله هستند تیتانات ها جریان پذیری و خواص مقاومت ضربه را افزایش میدهند.
عوامل کوپلاژ کننده را میتوان روی سطح فیلر پوشش دهی کرد (درمان سطحی فیلرها) و نیز به صورت تغلیظ شده یا مستربچ به رزین افزود تا با پلیمر به خوبی مخلوط شود.
سلام . به نظر شما آیا می شود از مالئیک انیدرید (کوپلینگ ایجنت ) در تولید کاغذ سنگی استفاده کرد . معمولا ترکیب آن 70% کربنات کلسیم و 25% پلی پیلن و پلی اتیلن و 5% کوپلینگ ایجنت است .