انواع مستربچ

مستربچ، محصولی می باشد که به‌صورت پیگمنت، پودرهای آلی و معدنی با افزودنی‌های متنوع دیگر، در ساخت پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد. همان طور که می دانید، اکنون پلاستیک‌ها و پلیمرها، در زندگی ما نقش مهمی دارند. در ساخت لوازم خانه و آشپزخانه، قطعات استفاده شده در صنعت خودرو، لوله‌ها و همچنین اتصالات مهم، پوشش‌های کابل برق و سیم‌های کاربردی در لوازم الکترونیکی و … همه ی آنها قسمتی از کاربرد این ماده شگفت‌انگیز در صنعت امروزی می باشد.

در این مقاله قصد داریم محصولی را معرفی کنیم که با استفاده از آن در صنعت پلاستیک آن را بهینه تر کرده است.  به‌ بیان دیگر، مستربچ در زمینه ی رنگ کردن و تقویت نمودن پلیمرها تاثیر دارد. اما به راستی مفهوم مستربچ چیست و چه انواعی دارد؟ کاربرد مستربچ در کجاست و استفاده از آن چه سودی دارد؟ در ادامه این مطلب، سعی می شود به این پرسش‌ها پاسخ داده شود.

 

تعریف مستربچ

مستربچ یک آمیزه غلیظ از سه مورد است؛ این سه جز مواردی همچون پایه پلیمر، افزودنی و عامل سازگار کننده می باشند. پلیمر پایه استفاده شده در این نوع از محصول، معمولاً از انواع اتیلن وینیل استات، پلی اتیلن، پلی پروپن، پلی استایرن یا پلیمرهای خاص دیگر می باشد. درواقع پایه پلیمری مورد استفاده در مستربچ باید مشابه پلاستیک کاربردی در تزریق پلاستیک انتخاب شود.

برای بهبود خواص پلیمر، مواد مختلفی بر آن اضافه می کنند که این مواد می تواند، پیگمنت‌ها، بهبود دهنده‌های خاص و همچنین پرکننده‌ها باشند. عامل اصلی و سازگار کننده نیز که باعث افزایش سازگاری افزودنی‌ها می باشد، در پلیمر پایه از آن استفاده می شود. مستربچ‌ها انواع مختلفی دارند که شامل مستربچ رنگی، افزودنی و پرکننده می باشد.

 

کاربردهای  مستربچ

همان‌طور که قبلاً هم بیان شد، هرکدام از انواع مختلف مستربچ‌ها، خواص ویژه‌ای خواهند داشت. مثلا، از مستربچ‌های افزودنی در تهیه لوازم و تجهیزات پزشکی به صورت گسترده‌ای استفاده خواهد شد. یا در تولید سرنگ‌ها، وجود اصطکاک باعث کندی حرکت می شود. دراین حالت با استفاده از انواع لیزکننده آن، این مشکل را از بین می بریم. این ماده باعث کاهش مقدار چسبندگی، اصطکاک دو سطح و ایجاد لغزندگی خواهد شد.

یکی دیگر از موارد با کاربرد زیاد، این ماده در تولید فیلم‌های پلیمری می باشد که در آن به‌وسیله مستربچ آنتی بلاک، چسبندگی سطوح فیلم را کمتر خواهیم کرد. همچنین نوع شفاف کننده، نوعی افزودنی می باشد که با سازمان‌دهی مولکولی، شفافیت هرچه بیش‌تر در ماده پلی پروپیلن را ایجاد می کنند.

 انواع روشن‌کننده نوری جهت کاهش کدری و همچنین افزایش براق شدن محصول و ایجاد جلای بیش‌تر آن به کار خواهد رفت. به همین خاطر، در صنعت تولید ظروف یک بار مصرف، مصنوعات متنوع پلاستیکی، فیلم‌های معمولی و نازک، کاربرد بسیار گسترده‌ای خواهند داشت.

در ضمن انواع آنتی استاتیک مستربچ نیز می‌تواند با جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن، از جذب گرد و غبار در سطح محصولات جلوگیری کنند.

پلیمرها نیز همانند مابقی مواد صنعتی با توجه به دلایل مختلفی می‌توانند تحت تأثیر اکسیداسیون از بین بروند. به همین دلیل، مستربچ آنتی‌اکسیدان کاربرد دارد تا مقاومت و همچنین پایداری ماده اولیه را بالا برد.

پایدارکننده نور UV نیز، یکی از بهترین محصولات افزودنی جهت محافظت از تخریب محصولات پلیمری به‌واسطه نور UV می باشد. این ماده، مقاومت محصول در مقابل اشعه ماوراءبنفش را افزایش می دهد و در نتیجه از تغییر رنگ و یا رنگ پریدگی آن جلوگیری خواهد کرد.

همان طور که مشاهده می کنید، خواص مستربچ‌ها بسیار گستره می باشند و همین خواص باعث شده است که کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف بسیار مفید و سودمند قرار گیرند.

 

اجزای مختلف مستربچ

به طور کلی مستربچ ها از سه جزء اصلی تشکیل شده اند:

• پلیمر پایه

پلیمرهای پایه ای که در مستربچ ها مورد استفاده قرار می گیرند عبارت اند از:

• پلی اتیلن (polyethylene)
• پلی پروپیلن (polypropylene)
• اتیلن وینیل استات (ethylene vinyl acetate)
• پلی استایرن (polystyrene)

 

• افزودنی های مجاز به مستربچ

افزودنی ها جهت عوض کردن خواص پلیمرها به همچنین مستربچ اضافه خواهند شد. از جمله این افزودنی ها در ادامه بیان شده است.

• پودرهای رنگی
• پر کننده ها
• بهبود دهنده های خواص

با درنظر گرفتن نوع مستربچی که می خواهیم تولید نماییم درصد هریک از مواد افزودنی که در بالا اشاره شد، متفاوت بکار گرفته می شود.

 

• عوامل سازگارکننده

مواد سازگارکننده از یک سر آب دوست (Hydrophilic head) و مقدار مواد آلی دوست (Hydrophobic tail) در ترکیب خود می باشند.

این مواد باعث ترشوندگی سطح پودر رنگی و همچنین پخش بهتر آن خواهند شد و بدون این که روی کیفیت محصول موثر باشند، پلیمر را پایدارتر خواهند کرد. در واقع فرآیندپذیری مستربچ را آسانتر پیش می برد.

 

معرفی مزایای استفاده از سازگار کننده در مستربچ

• پایداری حرارتی را افزایش می دهد.
• یک لایه پایدار بر روی سطح افزودنی ها تشکیل خواهد داد و از طریق این سطح پایدار اتصال مناسبی بین افزودنی ها و همچنین پایه پلیمر برقرار خواهد کرد.
• سرعت فرآیندپذیری را بالا می برد.
• استحکام این پلیمر را بیشتر خواهد کرد.
• رنگ پذیری را بالا می برد.
• رقیق سازی را آسان تر انجام می دهد.
• از تجمع ذرات پیشگیری خواهد کرد.

 

انواع مستربچ ها

همان گونه که در بالا بیان شد ما از مستربچ ها برای کاربردهای مختلفی استفاده خواهیم کرد. در ادامه به معرفی انواع مستربچ ها و کاربرد این مواد علاوه بر آن به ذکر اینکه، هر کدام چه خواصی را در پلاستیک تغییر خواهند داد می پردازیم.

• مستربچ رنگی
• مستربچ افزودنی
• مستربچ پرکننده

برای تغییر خواص، تغییر رنگ، فرآیندپذیری آسان و همچنین کاهش قیمت از یکی از انواع مستربچ ها استفاده خواهد شد.

 

• معرفی مستربچ افزودنی

در مورد خواص و کاربرد مهم مستربچ باید گفت؛ ایجاد خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب در قطعه نهایی از مهم ترین وظایف این محصول می باشد. این مهم با استفاده از نوع افزودنی مستربچ در محصول نهایی بوجود می آید. انواع مستربچ های افزودنی در ادامه بیان شده اند؛

شفاف کننده پلی پروپیلن: این نوع مستربچ با تنظیم ساختار مولکولی در زمان فرآیند باعث شفاف شدن پلی پروپیلن خواهند شد.

 

نانو افزودنی: مستربچ های بر پایه نانو جهت بهبود خواص ضربه پذیری و نیز مکانیکی استفاده خواهند شد.

 

لیزکننده: همان طور که اطلاع دارید، لایه های فیلم های پلاستیکی به سختی از هم جدا خواهند شد یا در برخی از لوازم پلاستیکی همانند، سرنگ اصطکاک بین پیستون و محفظه سبب کندی حرکت خواهند شد. جهت جلوگیری از این مشکلات از مستربچ های لیزکننده استفاده خواهند کرد، که باعث سهولت لغزندگی در محصولات پلاستیکی می گردد.

 

روشن کننده و یا براق کننده پلی اتیلن:  این مستربچ ها سفید کننده پلیمر یا مستربچ شفاف کننده نیز نامیده می شوند. جهت براق کردن انواع محصولات پلاستیکی از جنس پلی اتیلن از این مستربچ استفاده خواهد شد. معمولا این مستربچ در ظروف یک بار مصرف کاربرد فراوانی دارند.

آنتی استاتیک: می توان گفت، این مستربچ سبب جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن و همچنین جذب گرد و خاک خواهند شد.

 

پایدارکننده نور: این مستربچ از تخریب بر اثر نور جلوگیری خواهد کرد.

 

آنتی اکسیدانت: از این مستربچ جهت پایدار کردن پلیمر در برابر اکسیداسیون استفاده خواهد شد.

 

کمک فرآیند پلیمرها: در جهت بهبود فرآیندپذیری و همچنین جلوگیری از شکست مذاب و نیز تورم دای (die) از این مستربچ ها استفاده خواهد شد.

 

ضد سایش: این مستربچ های سیلیکونی جهت افزایش مقاومت سایشی محصول نهایی مورد استفاده قرار می گیرند.

 

• معرفی مستربچ رنگی

مهم ترین و همچنین اصلی ترین روش رنگی کردن قطعات پلاستیکی بهره گیری از مستربچ رنگی می باشد.

 

بیان وظیفه پودرهای رنگی در مستربچ

این پودرهای رنگی صرفا جهت ایجاد رنگ مطلوب اضافه نمی شوند، در واقع در برخی مواقع، باعث افزایش و اصلاح خواص مکانیکی و فیزیکی خواهند شد. می توان گفت، مستربچ رنگی شما درصد بالایی از پودر رنگی و همچنین مقدار کمی پایه پلیمری می باشد که از طریق تغییر میزان پودرهای رنگی می توان رنگ های مختلفی از آن ایجاد کرد.

 

• معرفی مستربچ پرکننده

مهم ترین کاربرد مستربچ های پرکننده کاهش قیمت محصول نهایی می باشد. پرکاربردترین مستربچ های پرکننده در ادامه بیان شده اند.

• کربنات کلسیم (calcium carbonate)
• تالک (talc)
• میکا (mica)