انواع مختلفی از افزودنی‌ها اغلب در طول فرآوری پلاستیک‌ها اضافه می‌شوند تا نیازهای مختلف فرآوری و کاربرد مواد را برآورده کنند و انتخاب افزودنی‌ها در طراحی فرمولاسیون‌های اصلاح پلاستیک بسیار مهم است.

۱. تعریفافزودنی‌های پلاستیکی

افزودنی‌های پلاستیک، که به عنوان کمکی‌های پلاستیک نیز شناخته می‌شوند، ترکیباتی هستند که باید در طول قالب‌گیری و فرآوری به پلیمرها (رزین‌های مصنوعی) اضافه شوند تا عملکرد فرآوری آنها را بهبود بخشند یا کمبودهای خواص خود رزین را جبران کنند.

۱. می‌توان برای کاهش دمای قالب‌گیری رزین پلی‌وینیل کلراید و نرم‌تر کردن محصول، نرم‌کننده‌ها را اضافه کرد.

۲. می‌توان با افزودن عوامل فوم‌ساز، پلاستیک‌های فومی سبک، مقاوم در برابر ارتعاش، عایق حرارت و عایق صدا تهیه کرد.

۳. برخی از پلاستیک‌ها دمای تجزیه حرارتی بسیار نزدیکی به دمای قالب‌گیری و فرآیند خود دارند و بدون افزودن پایدارکننده‌های حرارتی نمی‌توان آنها را قالب‌گیری کرد.

بنابراین، افزودنی‌های پلاستیک جایگاه ویژه‌ای در قالب‌گیری و پردازش پلاستیک دارند.

II الزامات اساسی و اقدامات احتیاطی کاربردی برای انتخاب افزودنی‌ها

۱. افزودنی‌ها باید سازگاری خوبی با پلاستیک‌ها داشته باشند تا بتوانند به طور پایدار و یکنواخت برای مدت طولانی در محصول وجود داشته باشند و اثربخشی خود را اعمال کنند. اگر سازگاری ضعیف باشد، افزودنی‌ها مستعد رسوب هستند.

۲. افزودنی‌ها باید بادوام باشند. افزودنی‌هایی را انتخاب کنید که به راحتی از پلاستیک مهاجرت نکنند.

۳. افزودنی‌ها باید سازگاری خوبی با شرایط فرآیند داشته باشند. آن‌ها نباید به راحتی در دماهای فرآیند تجزیه یا تبخیر شوند.

۴. مواد افزودنی نباید برای محصول مضر یا سمی باشند و باید استانداردهای بهداشتی را رعایت کنند.

سومروش‌های انتخاب افزودنی‌های پلاستیک

۱. مواد کمکی را بر اساس هدفشان انتخاب کنید

بهبود عملکرد پردازشروان‌کننده‌ها، عوامل رهاسازی، پایدارکننده‌ها، کمک‌فرآیندها، عوامل تیکسوتروپیک، نرم‌کننده‌ها، پایدارکننده‌های PVC.

بهبود خواص مکانیکی: نرم‌کننده‌ها، پرکننده‌های تقویت‌کننده، عوامل سفت‌کننده و اصلاح‌کننده‌های ضربه.

بهبود خواص نوری: رنگدانه‌ها، رنگ‌ها، عوامل هسته‌زا و عوامل سفیدکننده فلورسنت.

بهبود عملکرد پیری: آنتی‌اکسیدان‌ها, پایدارکننده‌های پی‌وی‌سی، جاذب‌های اشعه ماوراء بنفش، باکتری‌کش‌ها و مهارکننده‌های کپک.

بهبود خواص سطحی: عوامل ضد الکتریسیته ساکن، روان کننده ها، عوامل مقاوم در برابر سایش، عوامل ضد انسداد، عوامل ضد مه گرفتگی.

کاهش هزینه: رقیق کننده ها، پرکننده ها.

بهبود سایر خواص: عامل کف ساز، کمک احتراق، عامل اتصال دهنده شیمیایی، عامل اتصال دهنده و غیره

۲. افزودنی‌ها برای رزین گزینش‌پذیر هستند.

بازدارنده‌های شعله فسفر قرمز برای PA، PBT و PET مؤثر هستند؛ بازدارنده‌های شعله مبتنی بر نیتروژن برای پلاستیک‌های حاوی اکسیژن مانند PA، PBT و PET مؤثر هستند؛ اصلاح مقاوم در برابر حرارت الیاف شیشه برای پلاستیک‌های بلوری مؤثر است اما برای پلاستیک‌های آمورف ضعیف است؛ پرکننده‌های کربن سیاه در رزین‌های بلوری مؤثر هستند؛ عوامل هسته‌زا برای کوپلیمر پلی‌پروپیلن مؤثر هستند.

۳. سازگاری بین افزودنی‌ها و رزین

افزودنی‌ها و رزین‌ها باید سازگاری خوبی داشته باشند تا از پراکندگی آنها مطابق ساختار مورد نظر اطمینان حاصل شود، در نتیجه دستیابی به مشخصات طراحی تضمین شده و اثرات آنها در طول عمر مفیدشان حفظ می‌شود و در برابر استخراج، مهاجرت و رسوب مقاوم هستند.

جدا از چند افزودنی مانند سورفکتانت‌ها، سازگاری خوب با رزین، کلید به حداکثر رساندن اثربخشی و افزایش دوز مصرفی آنهاست.

بنابراین، یافتن راه‌هایی برای بهبود یا افزایش سازگاری آن، مانند استفاده از سازگارکننده‌ها یا عوامل جفت‌کننده برای عملیات فعال‌سازی سطح، ضروری است.

۴. انتخاب شکل افزودنی

افزودنی‌های فیبری اثر تقویت‌کنندگی خوبی دارند. درجه فیبری شدن افزودنی را می‌توان با نسبت ابعاد بیان کرد. هرچه نسبت ابعاد بزرگتر باشد، اثر تقویت‌کنندگی بهتر است. به همین دلیل است که الیاف شیشه را از طریق سوراخ‌های تهویه اضافه می‌کنیم.

حالت مذاب نسبت به پودر، برای حفظ نسبت ابعاد و کاهش احتمال شکستگی الیاف، مساعدتر است. افزودنی‌های کروی، اثر چقرمگی بهتر و براقیت بالاتری دارند.

سولفات باریم یک افزودنی کروی معمولی است، بنابراین به عنوان پرکننده برای PP با براقیت بالا استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند برای استحکام و سختی جزئی مورد استفاده قرار گیرد.

5. میزان افزودنی‌های اضافه شده

مقدار مناسب افزودنی‌ها نه تنها می‌تواند رزین مورد نظر را به عملکرد مناسب بهبود بخشد، بلکه بر اساس اصول اقتصادی، هزینه‌ها را نیز پایین نگه دارد.

مواد افزودنی مختلف به دوزهای متفاوتی نیاز دارند:

1)بازدارنده‌های شعله، عوامل سفت کننده، پودرهای مغناطیسی، عوامل مانع و غیره، اگرچه هر چه بیشتر اضافه شوند، از دیدگاه عملکرد بهتر می‌شوند، اما هزینه نیز باید تعیین شود؛

۲) افزودنی‌های رسانا، عموماً فقط نیاز به تشکیل یک مسیر مدار دارند؛

۳) عامل آنتی استاتیک، به سادگی یک لایه دفع کننده بار روی سطح تشکیل می‌دهد.

۴) عامل اتصال، که می‌تواند برای تشکیل یک پوشش سطحی مورد استفاده قرار گیرد.