พลาสติก

สารเติมแต่งโพลีเมอร์ – ทำไมเราจึงใช้?

อุตสาหกรรมใช้สารเติมแต่งโพลีเมอร์หลายประเภทซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสี่กลุ่มหลัก:

สารคงตัวในการประมวลผล

• สารคงตัวทางความร้อน – ใช้ในกรณีของพอลิเมอร์ที่มีแนวโน้มสลายตัวที่อุณหภูมิในการแปรรูป
• สารต้านอนุมูลอิสระในกระบวนการ – ใช้เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของพอลิเมอร์ รวมถึงการเกิดการเปลี่ยนแปลงภายหลัง (เช่น การแตกแขนง) ในระหว่างการประมวลผล

กลุ่ม PCC นำเสนอสารดังกล่าวหลากหลายชนิดในรูปแบบของผลิตภัณฑ์จากซีรีส์ Rostabil ซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมพลาสติก ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารคงตัวทางความร้อน ป้องกันการเสื่อมสภาพของพลาสติกระหว่างการแปรรูป นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารคงตัวในกระบวนการอีกด้วย ซีรีส์ Rostabil มีเสถียรภาพในการไฮโดรไลซิสสูง ไม่ส่งผลเสียต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ และป้องกันการเสื่อมสภาพระหว่างกระบวนการทางความร้อน

การประมวลผลตัวปรับเปลี่ยน

• สารหล่อลื่น สาร กระจายตัว และ สารป้องกันการยึดติด – ช่วยลดแรงเสียดทานภายในและภายนอก ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของพอลิเมอร์ นอกจากนี้ยังป้องกันการยึดเกาะของพลาสติกกับชิ้นส่วนโลหะของอุปกรณ์ขึ้นรูป ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Chemstat และ Maxomer เป็นกลุ่มสารเติมแต่งระดับมืออาชีพที่ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการหล่อลื่น ป้องกันไฟฟ้าสถิต และการกระจายตัวในการผลิตพลาสติกได้เป็นอย่างดี PCC Group ยังมี สารกระจายตัว อีกหลายชนิด ได้แก่ Dyspergator series (R, RP, SBRP ) ซึ่งช่วยสร้างการกระจายตัวของลาเท็กซ์ที่เสถียรในระหว่างการพอลิเมอไรเซชัน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารช่วยในการผลิตยางสไตรีน-บิวทาไดอีน (SBR) ด้วยวิธีพอลิเมอไรเซชันแบบอิมัลชัน ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Dyspergator (R, RP, SBRP) สามารถใช้ร่วมกับสารเติมแต่งอื่นๆ ที่ใช้ในกระบวนการนี้ (เช่น อิมัลซิไฟเออร์และสารเพิ่มความคงตัว) ทำให้อนุภาคลาเท็กซ์ที่ได้มีการกระจายตัวที่ดีมากในเฟสน้ำ ผลิตภัณฑ์อีกกลุ่มหนึ่งคือสารป้องกันการยึดติด เช่น Chemax X-997 และ Chemstat X-9910 ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นในระหว่างการผลิตพลาสติกได้ด้วย
• สารยับยั้งการกัดกร่อน – สารเติมแต่งที่แม้จะใช้ในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถลดอัตราการกัดกร่อนของโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลิตภัณฑ์ Chemstat Cl-1020 และ Chemstat Cl1020 / 60DC ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อป้องกันการกัดกร่อนในการผลิตพลาสติก เช่น เม็ดพลาสติกโพลีโอเลฟิน PCC Group นำเสนอผลิตภัณฑ์ทั้งแบบผง (Chemstat Cl1020 / 60DC ) และแบบน้ำ ( Chemstat Cl1020 ) ซึ่งทำให้สามารถนำไปใช้ในกระบวนการต่างๆ ในการผลิตวัสดุต่างๆ เช่น โพลีโพรพิลีนและโพลีเอทิลีน (HDPE และ LLDPE)
• สารเติมแต่งสำหรับทำให้เป็นของเหลว – ช่วยลดอุณหภูมิการอ่อนตัวและการไหลของพอลิเมอร์ ต่างจากจาระบีตรงที่มีความหนืดต่ำ ผลิตภัณฑ์ ซีรีส์ Rodys (C, L, LP, O) เป็นพอลิเมอร์ของกรดแนฟทาลีนซัลโฟนิกผสมกับฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งมีโครงสร้างเฉพาะตัว ทำหน้าที่เป็นทั้งอิมัลซิไฟเออร์และสารช่วยกระจายตัว อิมัลซิไฟเออร์มีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางรีโอโลยีของพอลิเมอร์ ช่วยปรับปรุงคุณสมบัตินี้อย่างมาก ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิต
• สารเพิ่มความหนืดแบบไธโซโทรปิง – สารเติมแต่งเหล่านี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มหรือลดความหนืดภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนรูปพลาสติก พลาสติกที่มีคุณสมบัติไธโซโทรปิงภายใต้สภาวะคงที่จะมีความหนืดมากขึ้น คล้ายกับของแข็ง (หรือในทางกลับกัน พลาสติกจะอยู่ในสถานะของเหลว) ในทางกลับกัน เมื่อผ่านกระบวนการผสม เขย่า หรือแรงกดอื่นๆ พลาสติกจะเริ่ม "ไหล" ทำให้ความหนืดลดลงอย่างมาก (หรือมีความหนาแน่นมากขึ้น) จากนั้นหลังจากเวลาผ่านไป พลาสติกจะกลับสู่สภาพเดิม โดยทั่วไป สารไธโซโทรปิงประกอบด้วย แต่ไม่จำกัดเพียง ซิลิกาแอคทีฟ ทัลค์ และแก้วบด

ตัวปรับเปลี่ยนคุณสมบัติ

• สารปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางแสง ได้แก่ สารแต่งสี (สีย้อมและเม็ดสี) สารเพิ่มความขาว และสารทำให้ด้าน
• สารปรับปรุงการติดไฟ – ได้แก่ สารหน่วงไฟและสารป้องกันการสูบบุหรี่ ผลิตภัณฑ์จากซีรีส์ Roflam เป็นสารหน่วงไฟที่มีประสิทธิภาพและมีผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของโฟมโพลียูรีเทนแบบยืดหยุ่นได้น้อยมาก นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติพิเศษคือการปล่อยสารประกอบอินทรีย์ระเหยต่ำ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้ในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์ เช่น การผลิตเก้าอี้เท้าแขน โซฟา ที่นอน และหมอน ด้วยฟอสฟอรัสที่ประกอบด้วย จึงสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิวของพอลิเมอร์ ป้องกันไม่ให้ออกซิเจนเข้าถึงเปลวไฟและแพร่กระจาย การใช้ผลิตภัณฑ์จากซีรีส์ Roflam ช่วยให้สามารถจำแนกประเภทวัสดุก่อสร้างที่มีไฟได้ดี
• สารปรับคุณสมบัติเชิงกล ได้แก่ สารพลาสติไซเซอร์ สารปรับแรงกระแทก สารก่อฟอง และสารเชื่อมขวาง กลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ประกอบด้วย Roflex series ซึ่งเป็นพลาสติไซเซอร์ความหนืดสูงระดับมืออาชีพที่เข้ากันได้กับสารหน่วงไฟจาก Roflam สารเหล่านี้มีความต้านทานการเคลื่อนตัวที่ดีกว่าพลาสติไซเซอร์มาตรฐานที่ใช้สูตร PVC แบบดั้งเดิมหลายเท่า อุปกรณ์เสริมจาก Roflex series ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานก่อสร้าง (ฟิล์มเทคนิค วัสดุคลุม) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ฉนวนสายเคเบิล) เฟอร์นิเจอร์ (จอโปรเจคเตอร์ หนังเทียม) ยานยนต์ (เบาะรถยนต์) รวมถึงการขนส่ง (สายพานลำเลียงและผ้าใบกันน้ำ)
• สารปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิว ได้แก่ สารป้องกันไฟฟ้าสถิต สารหล่อลื่น และสารป้องกันการเกิดฝ้า เช่น Chemstat® AF-322 และ Chemstat® AF-687 ผลิตภัณฑ์ทั้งสองชนิดนี้ช่วยป้องกันการเกิดไอน้ำและสามารถนำไปใช้สัมผัสอาหารทางอ้อมได้ตามข้อกำหนดและข้อจำกัดที่กำหนดโดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) – รายการ 21 CFR 178.3400 สารเหล่านี้มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ อุตสาหกรรมอาหาร และพลาสติก สารป้องกันไฟฟ้าสถิตสามารถใช้ได้ทั้งภายใน (จากนั้นจะเชื่อมต่อกับเมทริกซ์ของพอลิเมอร์) และภายนอกพื้นผิวของพอลิเมอร์ PCC Group นำเสนอสารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิตคุณภาพสูงหลากหลายชนิด ผลิตภัณฑ์ Chemstat สามารถใช้เป็นสารป้องกันไฟฟ้าสถิตในการผลิตพลาสติกได้หลายชนิด และด้วยคุณสมบัติที่หลากหลาย (ของแข็ง ของเหลว หรือเม็ด) ทำให้สะดวกในการใช้งาน

สารปรับสภาพทรัพย์สิน

• สารลดการทำงานของโลหะ – ทำหน้าที่ป้องกันการเกิดออกซิเดชันของไอออนโลหะที่เกิดขึ้นในพลาสติกเมื่อมีระดับออกซิเดชันหลายระดับ
• สารคงตัว – ช่วยชะลอกระบวนการย่อยสลายที่เกิดขึ้นในพอลิเมอร์ ซึ่งเกิดจากผลกระทบจากการทำลายของออกซิเจน อุณหภูมิ โอโซน หรือปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ที่นำไปสู่การหยุดชะงักของสายพอลิเมอร์ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการผลิตและรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่น การเปลี่ยนแปลงของสี ความเงา และเฉดสีของพลาสติก เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า กลุ่มบริษัท PCC จึงนำเสนอผลิตภัณฑ์ Rostabil หลายรุ่น ซึ่งสามารถใช้เป็นทั้งสารคงตัวในกระบวนการและสารคงตัวทางความร้อน สารเหล่านี้ช่วยลดผลกระทบจากความเหลืองของวัสดุระหว่างกระบวนการผลิต เพิ่มความคงตัวของสีของวัสดุพอลิเมอร์ที่มีเม็ดสี และช่วยให้วัสดุที่ไม่มีเม็ดสีมีความโปร่งใส

แนวโน้มที่สังเกตได้ในอุตสาหกรรมพลาสติก

อุตสาหกรรมพลาสติกได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงมากมายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมพลาสติกเป็นภาคส่วนขนาดใหญ่ที่กระจัดกระจายอย่างมาก (จากการวิจัยของ CSO พบว่าในโปแลนด์มีบริษัทมากกว่า 2.8 พันแห่งที่สร้างรายได้ประมาณ 50%) และมีศักยภาพสูง ในภาคส่วนพลาสติก มีแนวโน้มหลายประการที่สังเกตเห็นมาหลายปีแล้ว

ประการแรกคือการลดน้ำหนักของวัสดุ ซึ่งเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยานยนต์และก่อสร้าง พลาสติกซึ่งมีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง จึงเข้ามาแทนที่ชิ้นส่วนเหล็กที่ใช้ในการผลิตรถยนต์ นอกจากนี้ ด้วยความสามารถในการดัดแปลงโพลิเมอร์ด้วยส่วนผสมต่างๆ วิศวกรจึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์เฉพาะทางที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่เหมาะสมได้ แนวโน้มที่คล้ายคลึงกันนี้กำลังเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ซึ่งชิ้นส่วนที่ทำจากพลาสติกเข้ามาแทนที่วัสดุก่อสร้างแบบดั้งเดิม เช่น ไม้ เหล็ก หรือคอนกรีต รวมถึงในการก่อสร้างสะพาน อาคาร และทางรถไฟ

อีกหนึ่งแนวโน้มในอุตสาหกรรมพลาสติกคือการใช้พอลิเมอร์ชีวภาพและพอลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ทดแทนพลาสติกที่ผลิตจากสารประกอบปิโตรเลียม เนื่องจากพลาสติกเทอร์โมเซ็ต ซึ่งมักใช้ในรถยนต์ รีไซเคิลได้ยาก แน่นอนว่าสิ่งนี้ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมโดยตรง ปัจจุบัน หลายบริษัทกำลังมุ่งเน้นการแสวงหาทางเลือกทางชีวภาพที่สามารถทดแทนวัสดุปิโตรเลียมที่รีไซเคิลได้ยาก ตัวอย่างล่าสุดคือวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ที่ทำจากไคติน