Вести

Увод: Улога силиконских адитива у преради полимера
Силиконски адитиви се широко користе као помоћна средства у процесу и функционални модификатори у производњи полимера за регулисање понашања растопљеног материјала, побољшање површинских својстава и повећање стабилности обраде у условима производње високог протока.
У термопластичним процесима обраде као што су екструзија, бризгање, дување филмова и компаундирање, полимери су често изложени високом смицајном напрезању и повишеним температурама. Ови услови могу довести до уобичајених изазова у обради, укључујући нестабилан ток растопљеног материјала, површинске дефекте (као што су лом растопљеног материјала и „ајкулина кожа“), накупљање наслага на матрици и недоследан квалитет производа.
Силиконски адитиви су пројектовани да би се решила ова међуповршинска и реолошка ограничења смањењем трења полимер-метал, побољшањем подмазивања на граници растопљеног материјала и стабилизацијом понашања тока током обраде. Као резултат тога, они доприносе ефикаснијим производним операцијама и конзистентнијим перформансама финалног производа.
Широко се примењују у главним полимерним системима, укључујући полиолефине (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), PVC једињења, термопластичне еластомере (TPE, TPU, TPO, TPV) и инжењерске пластике (ABS, PC, PA/Nylon, PBT, PET, PPS, POM и PMMA).
Са становишта обраде, силиконски адитиви се користе у процесима екструзије, бризгања, дувања филмова и компаундирања, где помажу у стабилизацији реологије растопа, смањењу међуповршинског трења и минимизирању површинских и калупских дефекта под континуираним или брзим радним условима.
Крајње примене укључују системе жица и каблова, компоненте ентеријера аутомобила, материјале за обућу, цеви, флексибилну амбалажу, премазе, боје, влакна и широк спектар инжењерских и модификованих пластичних производа.
Са све већим нагласком индустрије на већој продуктивности, строжој контроли квалитета, смањеној стопи отпада и побољшаној одрживости материјала, силиконски адитиви се више не сматрају једноставним помоћним средствима за обраду. Уместо тога, они се све више интегришу као функционалне компоненте формулације у оквиру дизајна полимерних система, директно доприносећи и ефикасности обраде и перформансама финалног производа.
Као резултат тога, произвођачи силиконских адитива постали су кључни технолошки партнери у целом глобалном ланцу вредности полимера.
Овај чланак истиче 10 највећих произвођача силиконских адитива широм света, помажући прерађивачима да идентификују водеће добављаче, технологије и решења за примене у преради полимера.

Шта су силиконски адитиви?
Силиконски адитиви - такође познати као адитиви на бази силикона, силоксански адитиви или полисилоксански адитиви - су функционална помоћна средства за обраду и материјали за побољшање перформанси, обично базирани на полидиметилсилоксану (PDMS) или модификованим органосилицијумским једињењима.
Уграђују се у релативно ниским концентрацијама (обично 0,1–5%) како би се побољшала обрадивост, површинске карактеристике и дугорочна трајност производа.
Кључне функције перформанси
• Смањење трења растопљеног материјала и побољшање понашања течења
• Спречавање површинских дефеката као што су ломови растопљеног материјала и „ајкулина кожа“
• Смањење накупљања наслага у матрици и минимизирање запрљања опреме
• Побољшање глаткоће површине и тактилних својстава
• Побољшање стабилности производње и протока

Основна хемија силиконских адитива
Перформансе силиконских адитива потичу од њихове флексибилне силицијум-кисеонске (Si-O) основе, често функционализоване органским бочним групама као што је метил.
Ова јединствена молекуларна структура пружа:
• Ниска површинска напетост за врхунско подмазивање
• Висока термичка и оксидативна стабилност под захтевним условима обраде
• Хидрофобност која помаже у заштити полимерних површина од влаге
• Одлично клизање и подмазивање, смањујући смицајни напон током екструзије и обликовања
• Хемијска инертност и флексибилност, што омогућава компатибилност са широким спектром полимера

Врсте модерних силиконских адитива
Силиконски адитиви су пројектовани да задовоље специфичне захтеве перформанси у зависности од молекулске тежине, функционалних група и архитектуре полимера. Уобичајени индустријски облици укључују силиконске течности (уља), силоксане, полиетером модификоване силиконе, силиконске смоле, силиконске мастербачеве и силиконске прахове.

1. Силиконски мастербач
Силиконски мастербач је премиум пелетизирана формулација која се широко користи у полимерној индустрији. Најсавременија технологија се заснива на дисперговању силоксанских полимера ултрависоке молекулске тежине (UHMW) у различите термопластичне носаче (укључујући полиолефине, инжењерске пластике и термопластичне еластомере). Испоручује се у стандардном облику пелета, што омогућава чисто и прецизно дозирање директно у термопластичну матрицу током мешања, екструзије или бризгања. За разлику од традиционалних воскова, амида масних киселина или уља мале молекулске тежине, UHMW силиконски мастербачи пружају супериорно клизање површине и одвајање калупа, док ефикасно избегавају недостатке у обради попут клизања завртња.

2. Силиконске течности (PDMS)
Силиконске течности (PDMS) су линеарни, нереактивни силикони ниске до средње молекулске тежине, карактерисани понављајућом силицијум-кисеоничном (-Si-O-) основом са метил бочним групама. У преради полимера, они функционишу првенствено као привремена физичка помоћна средства за обраду и спољна мазива. Због своје високе молекуларне мобилности и недостатка хемијског везивања са полимерном матрицом домаћина, они смањују вискозност растопљеног материјала и обртни момент, али су веома склони миграцији, што доводи до површинског излучивања, клизања завртња и последичних проблема са адхезијом боје или штампе.

3. Функционални органосиликонски адитиви
Функционални органосиликонски адитиви су хемијски или органо-модификовани силиконски кополимери који укључују реактивне или поларне функционалне групе (као што су епоксидни, амино, карбокси, винилни или полиетарски сегменти) у силоксански ланац или крајеве ланца. За разлику од конвенционалних ПДМС-а, ови адитиви су молекуларно конструисани да делују као модификатори међуповршинске напетости и реактивни компатибилизатори. Они смањују међуповршински напон и побољшавају фазну адхезију између некомпатибилних компоненти, што их чини неопходним за надоградњу инжењерских пластика, побољшање перформанси рециклираних/ПЦР полимера и побољшање влажења и дисперзије пунила (нпр. успоривача горења без халогена, стаклена влакна) у вишекомпонентним полимерним системима.

4. Силиконски прахови
Силиконски прахови су слободно текуће, чврсте, честице силиконских формулација, често састављене од силоксанских полимера ултра високе молекулске тежине (UHMW) усидрених у неорганском силицијумском језгру или тродимензионалних сферних силиконских смола (нпр. полиметилсилсесквиоксан). Пројектовани као трајни модификатори перформанси, они се мешају у термопластике како би се обезбедила дуготрајна побољшања површине - као што су трајна отпорност на гребање и хабање, стабилно смањење коефицијента трења (COF) и антиблокирајућа својства - без угрожавања механичких својстава подлоге или могућности бојења након обраде.