مستربچ چیست؟ کاربرد مستربچ در صنایع

اگر برای شما هم سوال است که مستربچ چیست این مقاله را تا انتها مطالعه بفرمایید تا با انواع مستربچ آشنا شوید. از آنجا که پلیمرهای موجود قابلیت برآوردن نیازهای های روزافزون صنعت را دارا نمیباشند تولید مواد و ترکیبات جدید همواره مورد توجه بوده است. در این راه دستیابی به خواص یا ویژگی های ظاهری مورد نظر از طریق یک ماده پلیمری جدید عموما امکان پذیر نیست.

در کنار این مطالعات استفاده از ترکیب مواد پلیمری موجود و در دسترس و همچنین ترکیب انها با افزودنی های مختلف راهکاری است که اثر بخشی خود را طی سال های گذشته نشان داده است.

مستربچ چیست و چرا استفاده میشود؟

مستربچ ترکیبی از مواد پلیمری و افزودنی هاست که در صنعت پلاستیک به معنی ترکیب پلیمرها مثلا پلی اتیلن با مواد افزودنی آلی و معدنی است. مثلا مستربچ سفید بر پایه پلی اتیلن از ترکیب گرانول پلی اتیلن با درصد زیادی رنگدانه سفید تیتان و چند افزودنی دیگر بدست می آید. مستربچ ها به دلیل سهولت فرایند، وزن کم، خواص مناسب و قیمت مناسب از اهمیت ویژه برخوردارند.

پلیمر ها به صورت خام و بدون افزودنی ها خواص مکانیکی و ویژگی های ظاهری مطلوب را ندارند پس به ناچار آنها را با افزودنی های مناسب مخلوط کرده تا به خواص مورد نظر دست یابیم. مثلا شاید نیاز داریم تا رنگ محصول مشکی، آبی یا سبز باشد. برای همین در حین فرایند تولید میتوان از پلیمر پایه به همراه مستربچ رنگی استفاده کرد تا محصول نهایی به رنگ مورد نظر درآید.

یا به طور مثال پلاستیک ها در اثر فرآیند کردن در درجه حرارت های بالا اکسید و تخریب میشوند. به این خاطر در ترکیب انها مستربچ انتی اکسیدانت استفاده میشود تا از این مسئله جلوگیری شود. همچنین پلیمر ها دارای ضریب اصطکاک سطحی بالایی هستند بنابراین برای فرآیند کردن راحت تر آنها را با روان کننده ها ترکیب می کنند.

عوامل موثر بر خواص آمیزه های پلیمری

الف) نوع پلیمر پایه تشکیل دهنده

ب) ترکیب درصد اجزای مستربچ

ج) میزان سازگاری اجزای تشکیل دهنده و چسبندگی میان فازها

د) اختلاط کامل

خواص اجزای تشکیل دهنده گرچه تعین کننده عملکرد آمیزه است اما اگر سازگاری (چسبندگی) مناسبی میان اجزا وجود نداشته باشد، مستربچ یا کامپاند حاصل نمی تواند خواص مورد انتظار را برآورده کند و عملکرد ضعیفی از خود نشان خواهد داد.
دیگر عامل بسیار موثر بر خواص مستربچ تولیدی میزان پراکنش (dispersion) و توزیع افزودنی ها (distribution) درون رزین پلیمری است که هر چه بهتر انجام شود خواص حاصل به مراتب بهتر خواهد بود.

کاربرد مستربچ ها چیست؟

با توجه به گستره وسیعی از خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی ارائه شده از سوی آمیزه های پلیمری مختلف، مستربچ ها در صنایع گوناگونی نظیر خودرو سازی، لوازم خانگی، بسته بندی، لوله و اتصالات، الکترونیک، پزشکی و… مصارف بسیار زیادی دارند. بر این اساس کاربردهای متنوع این محصولات در قالب حوزه های ذیل بررسی می شود.

1-بهبود و اصلاح خواص

این کاربرد در واقع علت اصلی تولید مستربچ است. زیرا در برخی موارد هدف اصلی ایجاد طیف وسیعی از خواص گوناگون است و چون یک پلیمر به تنهایی قادر به ایجاد این خواص نیست از ترکیب پلیمر ها با مواد افزودنی استفاده می شود. مثلا اگر میخواهیم که سختی یک پلاستیک بیشتر شود میتوانیم از مستربچ استفاده کنیم.

2-بهبود و اصلاح فرایند پذیری

از مستربچ گاهی برای کاهش ویسکوزیته، کاهش ضریب اصطکاک و کاهش چسبنگی استفاده شده که در نتیجه آن شاهد سهولت فرآیند پذیری خواهیم بود. مثلا برای بهبود فرایند پذیری پلی اتیلن مستربچ کمک فرایند استفاده می شود.

3- بازیافت مواد پلاستیک

تولید جهانی پلیمرهای مصنوعی سالانه افزون بر 100 میلیون تن است. از آنجا که پلیمرها موادی با طول عمر بالا بوده، تخریب و بازگشت آنها به چرخه محیط زیست در بلند مدت صورت می گیرد که موجب انباشته شدن آنها در طبیعت می گردد. در واقع نوعی مواد آلاینده به شمار می آیند.

بازیافت پلیمرها چالش مهمی در گسترش آنهاست. امروزه برخی از پلیمرهای در حال خروج از چرخه مصرف بازیافت شده که توسط فرایندهای آمیزه سازی و با استفاده از  مستربچ ها در این مواد دوباره به کار گرفته می شوند.

درعین حال بیان این نکته ضروری است که پس از بازیافت، خواص فیزیکی و مکانیکی آمیزه تا حدی افت می کند. لذا کاربرد مواد بازیافتی از لحاظ بهداشتی و دستیابی به خواص مکانیکی بالا با محدودیت روبرو است.

4- تعدیل قیمت

در برخی مواد آمیزه سازی با هدف کاهش قیمت محصول تولیدی صورت میگیرد. مثلا میتوان به آمیزه سازی پلی پروپیلن و پرکننده (فیلر) کربنات کلسیم اشاره کرد. به این ترتیب کامپاندی ارزان تر با خواص بهتر تولید می گردد.

انواع مستربچ چیست؟

مستربچ های رنگی

مستربچ سفید، مستربچ سیاه و مستربچ آبی و مستربچ دیگر رنگ ها مثل سبز، قرمز و زرد

مستربچ پرکننده

فیلرها یا پرکننده ها نقش کاهش هزینه های تولید دارند در این دسته مستربچ کربنات کلسیم و مستربچ تالک قرار میگیرد.

مستربچ ضد شعله

مستربچ ضد شعله (Flame Retardant Masterbatch) یک ترکیب افزودنی پلاستیکی است که به مواد پایه (مانند پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، PVC و غیره) اضافه می‌شود تا مقاومت آنها در برابر شعله‌وری و آتش‌گرفتگی افزایش یابد. این مستربچ‌ها در صنایع مختلف برای ایمنی بیشتر محصولات پلاستیکی استفاده می‌شوند.

مستربچ ضد مه گرفتگی (آنتی فاگ)

مستربچ ضد مه‌گرفتگی (Anti-Fog Masterbatch) نوعی افزودنی است که به پلاستیک‌ها، به‌ویژه فیلم‌های بسته‌بندی، اضافه می‌شود تا از تشکیل قطرات ریز آب (مه) روی سطح فیلم جلوگیری کند. این مه‌گرفتگی معمولاً به دلیل تراکم بخار آب روی سطوح سرد ایجاد می‌شود و می‌تواند شفافیت فیلم را کاهش داده و محتوای داخل آن را پنهان کند.

مستربچ انتی یو وی

مستربچ ضد اشعه فرابنفش (UV Masterbatch) نوعی افزودنی است که برای محافظت از پلاستیک‌ها در برابر تأثیرات مضر اشعه فرابنفش (UV) خورشید طراحی شده است. این اشعه‌ها می‌توانند باعث تخریب، شکنندگی و کاهش عمر مفید پلاستیک‌ها شوند. مستربچ ضد UV با افزودن مواد پایدارکننده نوری (UV stabilizers) به مواد پلاستیکی، از این تخریب جلوگیری می‌کند.

مستربچ انتی اکسیدانت

مستربچ ضد اکسنده (Antioxidant Masterbatch) افزودنی است که به پلیمرهای پلاستیکی اضافه می‌شود تا از تخریب آن‌ها در اثر اکسیداسیون جلوگیری کند. این تخریب که ناشی از واکنش پلاستیک با اکسیژن محیط در دماهای بالا یا در طول زمان است، می‌تواند خواص مکانیکی، ظاهری و عملکردی پلاستیک را کاهش دهد.

مستربچ کمک فرایند

مستربچ کمک فرآیند (Processing Aid Masterbatch) نوعی افزودنی است که به مواد پلاستیکی اضافه می‌شود تا فرآیند تولید و شکل‌دهی آن‌ها (مانند اکستروژن، قالب‌گیری تزریقی یا دمشی) بهبود یابد. این مستربچ با کاهش مشکلاتی مانند اصطکاک، تشکیل ژل، شکست مذاب و بهبود جریان مواد، کیفیت نهایی محصول را افزایش می‌دهد.

مستربچ روان کننده

مستربچ روان‌کننده (Lubricant Masterbatch) نوعی افزودنی است که برای بهبود خواص فرآیندی و مکانیکی مواد پلاستیکی استفاده می‌شود. این مستربچ با کاهش اصطکاک بین ذرات پلیمر و تجهیزات تولید، به تولید آسان‌تر، افزایش کیفیت محصول نهایی و کاهش استهلاک دستگاه‌ها کمک می‌کند.

مستربچ براق کننده

مستربچ براق‌کننده (Gloss Masterbatch) نوعی افزودنی است که به پلاستیک‌ها اضافه می‌شود تا سطح محصول پلاستیکی را براق و شفاف کند. این مستربچ معمولاً برای تولید محصولاتی استفاده می‌شود که نیاز به داشتن ظاهری براق و صاف دارند، مانند فیلم‌ها، بسته‌بندی‌ها، لوازم خانگی، و قطعات تزئینی.

مستربچ انتی بلاک

مستربچ آنتی‌ بلاک (Anti-block Masterbatch) یک نوع افزودنی است که به پلاستیک‌ها اضافه می‌شود تا از چسبیدن و اتصال لایه‌های مختلف پلاستیک به یکدیگر جلوگیری کند. این مستربچ معمولاً در صنایع تولید فیلم‌های پلاستیکی، بسته‌بندی و سایر کاربردهایی که نیاز به جداسازی لایه‌ها دارند، استفاده می‌شود. این افزودنی با ایجاد یک سطح زبر و مقاوم در برابر چسبندگی، باعث می‌شود فیلم‌ها و ورق‌های پلاستیکی به راحتی از یکدیگر جدا شوند.

مستربچ انتی استاتیک

مستربچ آنتی‌ استاتیک (Antistatic Masterbatch) نوعی افزودنی است که به پلاستیک‌ها اضافه می‌شود تا از تجمع بارهای الکتریکی ساکن (استاتیک) بر روی سطح محصولات جلوگیری کند. بارهای استاتیک می‌توانند مشکلاتی نظیر جذب گرد و غبار، آسیب به تجهیزات الکترونیکی، یا اختلال در فرآیند تولید ایجاد کنند. مستربچ آنتی‌ استاتیک به طور مؤثر بارهای الکتریکی را از بین برده و سطح پلاستیک را عاری از بار الکتریکی نگه می‌دارد.

مستربچ ضد باکتری

مستربچ ضد باکتری (Antibacterial Masterbatch) نوعی افزودنی است که به پلاستیک‌ها اضافه می‌شود تا از رشد باکتری‌ها، قارچ‌ها و دیگر میکروارگانیسم‌ها بر روی سطح محصولات پلاستیکی جلوگیری کند. این مستربچ نقش مهمی در افزایش بهداشت و ایمنی محصولات و همچنین افزایش طول عمر آن‌ها دارد.

مستربچ انتی بلاک

مستربچ آنتی‌ بلاک (Anti-block Masterbatch) نوعی افزودنی است که به پلاستیک‌ها (مانند فیلم‌ها و ورق‌ها) اضافه می‌شود تا از چسبیدن سطوح پلاستیکی به یکدیگر جلوگیری کند. این افزودنی باعث می‌شود سطح پلاستیک خاصیت ضد چسبندگی پیدا کند، که برای بهبود عملکرد و کیفیت محصول در هنگام تولید، بسته‌بندی و استفاده ضروری است.

خدمات پلیمرانج در زمینه مستربچ

راه اندازی خط تولید مستربچ