Новини

Вступ: Роль силіконових добавок у переробці полімерів
Силіконові добавки широко використовуються як технологічні допоміжні речовини та функціональні модифікатори у виробництві полімерів для регулювання поведінки розплаву, покращення властивостей поверхні та підвищення стабільності обробки в умовах високопродуктивного виробництва.
У середовищах обробки термопластів, таких як екструзія, лиття під тиском, видування плівки та компаундування, полімери часто піддаються високим напругам зсуву та підвищеним температурам. Ці умови можуть призвести до поширених проблем обробки, включаючи нестабільний потік розплаву, поверхневі дефекти (такі як руйнування розплаву та «акуляча шкіра»), налипання на матриці та нестабільну якість продукції.
Силіконові добавки розроблені для усунення цих міжфазних та реологічних обмежень шляхом зменшення тертя між полімером та металом, покращення змащення на межі розплаву та стабілізації течії під час обробки. Як результат, вони сприяють більш ефективному виробництву та стабільнішій продуктивності кінцевого продукту.
Вони широко застосовуються в основних полімерних системах, включаючи поліолефіни (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), ПВХ-компаунди, термопластичні еластомери (TPE, TPU, TPO, TPV) та інженерні пластмаси (ABS, PC, PA/нейлон, PBT, PET, PPS, POM та PMMA).
З точки зору обробки, силіконові добавки використовуються в процесах екструзії, лиття під тиском, видування плівки та компаундування, де вони допомагають стабілізувати реологію розплаву, зменшити тертя на межі поверхні та мінімізувати дефекти поверхні та матриці в умовах безперервної або високошвидкісної роботи.
Кінцеве використання включає дротові та кабельні системи, компоненти салону автомобілів, матеріали для взуття, труби, гнучку упаковку, покриття, фарби, волокна та широкий спектр інженерних та модифікованих пластикових виробів.
Зі зростанням акценту в промисловості на підвищенні продуктивності, суворішому контролі якості, зниженні рівня браку та підвищенні екологічності матеріалів, силіконові добавки більше не розглядаються як прості технологічні допоміжні речовини. Натомість вони все частіше інтегруються як функціональні компоненти рецептури в розробку полімерних систем, що безпосередньо сприяє як ефективності обробки, так і продуктивності кінцевого продукту.
В результаті, виробники силіконових добавок стали ключовими технологічними партнерами в усьому світовому ланцюжку створення вартості полімерів.
У цій статті розглядається 10 провідних виробників силіконових добавок у світі, що допомагає переробникам визначити провідних постачальників, технології та рішення для обробки полімерів.

Що таке силіконові добавки?
Силіконові добавки, також відомі як добавки на основі силікону, силоксанові добавки або полісилоксанові добавки, є функціональними технологічними добавками та матеріалами, що підвищують продуктивність, зазвичай на основі полідиметилсилоксану (PDMS) або модифікованих кремнійорганічних сполук.
Їх додають у відносно низьких концентраціях (зазвичай 0,1–5%) для покращення технологічності, характеристик поверхні та довговічності продукту.
Ключові функції продуктивності
• Зменшення тертя розплаву та покращення характеристик течії
• Запобігання дефектам поверхні, таким як розтріскування розплаву та утворення «акулячої шкіри»
• Зменшення накопичення відкладень у матриці та мінімізація забруднення обладнання
• Покращення гладкості поверхні та тактильних властивостей
• Покращення стабільності виробництва та пропускної здатності

Основна хімія силіконових добавок
Ефективність силіконових добавок зумовлена ​​їхньою гнучкою кремній-кисневою (Si-O) основою, часто функціоналізованою органічними бічними групами, такими як метил.
Ця унікальна молекулярна структура забезпечує:
• Низький поверхневий натяг для кращого змащування
• Висока термічна та окислювальна стабільність за складних умов обробки
• Гідрофобність, яка допомагає захистити полімерні поверхні від вологи
• Відмінне ковзання та змащувальна здатність, що зменшує напругу зсуву під час екструзії та формування
• Хімічна інертність та гнучкість, що забезпечують сумісність з широким спектром полімерів

Види сучасних силіконових добавок
Силіконові добавки розробляються для задоволення конкретних вимог до експлуатаційних характеристик залежно від молекулярної маси, функціональних груп та архітектури полімеру. Звичайні промислові форми включають силіконові рідини (олії), силоксани, силікони, модифіковані поліефірами, силіконові смоли, силіконові мастербатчі та силіконові порошки.

1. Силіконовий матковий батч
Силіконовий мастербатч – це високоякісна гранульована формула, яка широко використовується в полімерній промисловості. Ця передова технологія базується на диспергуванні силоксанових полімерів надвисокої молекулярної маси (UHMW) у різні термопластичні носії (включаючи поліолефіни, інженерні пластмаси та термопластичні еластомери). Поставляється у стандартній формі гранул, що дозволяє чисте та точне дозування безпосередньо в термопластичну матрицю під час компаундування, екструзії або лиття під тиском. На відміну від традиційних восків, амідів жирних кислот або низькомолекулярних олій, силіконові мастербатчі UHMW забезпечують чудове ковзання з поверхні та відділення від форми, ефективно уникаючи дефектів обробки, таких як ковзання гвинта.

2. Силіконові рідини (PDMS)
Силіконові рідини (PDMS) – це лінійні, нереактивні силікони з низькою та середньою молекулярною масою, що характеризуються повторюваним кремній-кисневим (-Si-O-) остовом з метильними бічними групами. У полімерній обробці вони функціонують переважно як тимчасові фізичні допоміжні речовини та зовнішні мастила. Завдяки високій молекулярній рухливості та відсутності хімічного зв'язку з матрицею полімеру-господаря, вони знижують в'язкість розплаву та крутний момент, але дуже схильні до міграції, що призводить до поверхневого виділення, прослизання гвинта та подальшого порушення адгезії фарби або друку.

3. Функціональні кремнійорганічні добавки
Функціональні органосиліконові добавки – це хімічно або органомодифіковані силіконові кополімери, які включають реакційноздатні або полярні функціональні групи (такі як епоксидні, аміно-, карбокси-, вінілові або поліефірні сегменти) в силоксановий остов або кінці ланцюга. На відміну від звичайних PDMS, ці добавки молекулярно сконструйовані для дії як модифікатори межфазної поверхні та реакційні компатибілізатори. Вони зменшують міжфазний натяг і покращують фазову адгезію між несумісними компонентами, що робить їх важливими для покращення інженерних пластмас, підвищення продуктивності перероблених/PCR-полімерів та покращення змочування та дисперсії наповнювачів (наприклад, безгалогенних антипіренів, скловолокна) у багатокомпонентних полімерних системах.

4. Силіконові порошки
Силіконові порошки – це сипучі, тверді, частинкові силіконові композиції, часто що складаються з силоксанових полімерів надвисокої молекулярної маси (UHMW), закріплених в неорганічному кремнеземному ядрі, або тривимірних сферичних силіконових смол (наприклад, поліметилсилсесквіоксан). Розроблені як постійні модифікатори експлуатаційних характеристик, вони змішуються з термопластиками для забезпечення тривалих покращень поверхні, таких як постійна стійкість до подряпин та зносу, стабільне зниження коефіцієнта тертя (COF) та антиблокувальні властивості, без шкоди для механічних властивостей основи або придатності до фарбування після обробки.