English عربی

آذرقاپو

روان کننده های مورد استفاده در کامپوزیت های چوب-پلاستیک

روان کننده های مورد استفاده در کامپوزیت های چوب-پلاستیک

کامپوزیت های چوب-پلاستیک (WPC) موادی هستند که از پلاستیک بازیافتی و ضایعات چوب تهیه می­شوند و تولید و استفاده از آن­ها در دهه گذشته مورد توجه زیادی قرار گرفته است.از کامپوزیت­های چوب-پلاستیک در زمینه ­های گوناگونی مانند


روان کننده های مورد استفاده در کامپوزیت های چوب-پلاستیک

کامپوزیت های چوب-پلاستیک (WPC) موادی هستند که از پلاستیک بازیافتی و ضایعات چوب تهیه می­شوند و تولید و استفاده از آن­ها در دهه گذشته مورد توجه زیادی قرار گرفته است.از کامپوزیت­های چوب-پلاستیک در زمینه ­های گوناگونی مانند کف­پوش، نرده، حصار، صندلی­های پارک، چارچوب در و پنجره و ... استفاده می­ گردد. دانشمندان ادعا می­کنند که کامپوزیت­های چوب-پلاستیک نسبت به سایر جایگزین­ های چوب­ های مقاوم در برابر پوسیدن، سازگاری بیشتری با محیط زیست دارند و نیاز به نگهداری کمتری نیز دارند.

الوارهای کامپوزیت چوب-پلاستیک از ضایعات چوب مانند خاک اره (و دیگر الیاف پایه سلولزی مانند الیاف ساقه نیشکر، پوسته بادام ­زمینی، بامبو و ..) و پلاستیک­های بازیافتی یا غیربازیافتی مانند LDPE، HDPE، PVC، PP، ABS، PS، PLA و ... تشکیل می­شوند. به کمک افزودنی­هایی مانند رنگدانه ­ها، جفت­ کننده ­ها (سازگارکننده ­ها)، پایدارکننده ­ها، فوم ­کننده ­ها، تقویت­ کننده­ ها، روان­ کننده ­ها می­توان خواص محصول نهایی را بهینه کرد. در اینجا قصد داریم به بررسی روان­ که یکی از مهم­ترین افزودنی­های مورد استفاده در کامپوزیت­های چوب-پلاستیک هستند، بپردازیم.


افزودنی­های روان­ کننده و کنترل کننده رئولوژی در کامپوزیت­ های چوب-پلاستیک
اهمیت انتخاب افزودنی­ ها بر روی کیفیت محصول کمتر از اهمیت انتخاب مواد خام و تجهیزات تولید محصول نیست. برای انتخاب افزودنی­ های مناسب و به میزان بهینه، ابتدا باید قطعه مورد نظر برای ساخت تعیین شود، ویژگی­های مورد نظر مشخص گردد، مواد اولیه و تکنولوژی مورد نظر برای فرآورش محصول انتخاب شوند و سپس به سراغ افزودنی­ ها رفت. یکی از افزودنی­های مورد استفاده روان­ کننده ها هستند.

روان­ کننده یک اصطلاح عمومی است که به تعداد زیادی از مواد شیمیایی اطلاق می­شود که روی رفتار رئولوژیکی مذاب­های ترموپلاستیک اثرگذارند؛ خواه این مواد حاوی الیاف باشند یا نباشند. برای توصیف دقیق­تر روان­ کننده­ها از اصطلاحاتی مانند واکس، کمک­ فرآیند، عامل ضد چسبندگی، عامل رهاکننده، اصلاح کننده جریان و ... استفاده می­شود. بیشتر این اصطلاحات عملکرد را توصیف می­کنند در حالی که واکس، توصیف ظاهر تعداد زیادی از روان­کننده­هاست، صرف نظر از ساختار شیمیایی آن­ها. استفاده از عبارات روان­کننده «داخلی» و «خارجی» نیز متداول است که به صورت زیر تعریف می­شوند:

روان­ کننده­ های داخلی بر ویسکوزیته و جریان اثرگذارند زیرا این افزودنی­ها با رزین و مذاب سازگارند و کمک می­کنند که زنجیرها راحت­تر روی هم سر بخورند.
روان­ کننده­ های خارجی که عامل ضد چسبندگی هستند. این دسته از روان­کننده­ها با مذاب پلیمری ناسازگار هستند و به سطح مهاجرت کرده و سبب روان­کنندگی بین مذاب و تجهیزات فلزی فرآیند می­گردند.
واکس­ها گروهی از محصولات با ساختار شیمیایی گوناگون هستند. بیشتر این دسته از محصولات، بر پایه نفت یا روغن هستند. واکس­های بر پایه روغن از تری­گلیسیریدهای طبیعی (چربی­ها و روغن­ها) استخراج می­شوند. واکس­های بر پایه نفت شامل پارافین، واکس میکروکریستالی و واکس پلیمری می­باشد. واکس­های پلیمری از لحاظ ساختار شیمیایی مشابه تعداد زیادی از ترموپلاستیک­ها هستند اما به­ دلیل وزن مولکولی پایین، رفتاری مشابه واکس­ها دارند.

انتخاب روان­ کننده­ها بسته به پلیمر و (تا حدودی) الیاف مورد استفاده متفاوت است. متداول­ترین روان­کننده­ها برای کامپوزیت­های چوب­-پلاستیک بر پایه پلی ­الفین­ها، استئارات فلزی، آمیدها و استرها هستند.استئارات­ها روان­ کننده­هایی با قیمت مناسب هستند که روان­ کنندگی خارجی را فراهم می­ کنند و خواص جریان نیز معمولا با واکس­های آمیدی به تعادل می­رسد. پرکاربردترین استئارات فلزی در کامپوزیت­های چوب-پلاستیک بر پایه پلی­ الفین­ها استئارات روی است. نکته حائز اهمیت در تهیه فرمولاسیون، در نظر گرفتن احتمال واکنش بین استئارات فلزی و جفت­ کننده­های مالئیکه است که در صورت استفاده از این نوع جفت­ کننده، باید به سراغ انواع دیگر روان­ کننده رفت. واکس­های آمیدی نیز به دو گروه بیس-آمیدها و مونو-آمیدها تقسیم­بندی می­شوند که استفاده از اولی به­ عنوان روان­کننده در کامپوزیت­ها متداول­تر است. پرکاربردترین بیس-آمید، EBS (اتیلن بیس استیرآمید) است.

استفاده از پی­ وی­ سی به دلیل خواص و قیمت مناسبی که دارد، در صنعت کامپوزیت متداول­تر شده است. برای فراورش پی­ وی­ سی نسبت به سایر ترموپلاستیک­ها نیاز به افزودنی­های بیشتری است. و یکی از این افزودنی­ها، روان­کننده است.

روان­کننده­ های مورد استفاده در مورد کامپوزیت­های پی­وی­سی، استئارات کلسیم و پارافین به همراه روان­کننده­های استری و یا واکس پلی­ اتیلن اکسیده شده است. یک اشتباه که برخی ممکن است برای بهبود جریان پی ­وی­ سی مرتکب شوند، استفاده از نرم­ کننده به جای روان­ کننده است. اگرچه هم روان­ کننده­ های داخلی و هم نرم­ کننده­ها سبب بهبود جریان­پذیری مذاب پی ­وی­ سی می­شوند، اما نرم­ کننده­ ها سبب انعطاف­پذیری محصول نهایی می­گردند، در حالی که روان­ کننده­ ها چنین اثری ندارند.

© تمام حقوق این سایت متعلق به آذرقاپو است