مستربچ و کامپاند یکی از انواع محصولات پلیمری و صنعتی است که امروزه وابسته بسیاری از مشکلات ساخت و تولید محصولات پلیمری را کاهش دهد. در واقع این محصولات شامل ترکیباتی از قبیل پلیمر و نوعی پودر است که باعث تقویت ساختارهای پلیمری می گردند. به طور کلی مواد ترموپلاستیک که پایه و اساس اکثر آن ها پلیمرها هستند، نمی توانند خواسته بسیاری از صنعتگران را در هنگام تولید محصولاتی با پایه پلیمر را برآورده سازند. به این ترتیب باید این پایه های پلیمری با ترکیبات معینی ترکیب گردند و خواص پلیمر های مورد نظر را تقویت کنند. اما مستربچ و کامپاند چگونه تولید شده و این دو با یکدیگر چه تفاوت هایی دارند؟

نحوه تولید مستربچ و کامپاند

همانطور که می دانید امروزه در بسیاری از وسایل مکانیکی مانند خودرو ها و تجهیزات صنعتی و یا ساختمانی از مواد ترموپلاست که پایه آن ها مواد پلیمری هستند، استفاده می شود و به منظور تقویت مواد ترموپلاست از مستربچ و کامپاند استفاده می شود. به طور کلی مستربچ و کامپاند از سه جزء اصلی تشکیل شده اند که هر یک وظیفه ای را در ماده افزودنی نهایی بر عهده دارد. این سه جزء اصلی عبارتند از پایه پلیمری، عامل سازگاری و افزودنی های شیمیایی. از آنجایی که مستربچ و کامپاند باید به محصولی اضافه گردند که پایه و اساس آن مواد پلیمری است، باید خود نیز دارای پایه پلیمری باشند. تا به این ترتیب راحت تر با پلیمر مورد نظر ترکیب شوند. افزودنی های شیمیایی، موادی هستند که با اضافه کردن آن به پایه پلیمری مستربچ، خواص لازم را ایجاد می کنند. برخی از این مواد تنها افزودنی های رنگی هستند و وظیفه آنها تغییر رنگ پلیمر مورد نظر است. عامل سازگاری نیز یکی دیگر از بخش های مهم و اساسی مستربچ و کامپاند است که وظیفه دارد بین افزودنی های شیمیایی و پایه پلیمری سازگاری ایجاد کند. در صورتی که سازگاری یا قطبی و غیر قطبی بودن پایه پلیمری و افزودنی های شیمیایی رعایت نگردد، در مستربچ و کامپاند تولید شده افزودنی ها به طور یکنواخت پخش نخواهند شد و در نتیجه کیفیت لازم را نخواهند داشت.

چرا نمی توان مستربچ را به صورت مستقیم برای تولید محصول نهایی استفاده کرد؟

یکی از سوالاتی که امروزه ذهن بسیاری از تولید کنندگان محصولات پلیمری را به خود مشغول کرده است، این است که چرا نمی توان از مستربچ به صورت مستقیم برای تولید محصول نهایی استفاده کرد و باید حتما از آن به عنوان افزودنی استفاده گردد. به طور کلی عوامل متعددی بر لزوم عدم استفاده از مستربچ به تنهایی برای تولید محصول نهایی تاکید می کنند که در ادامه برخی از آن ها را ذکر خواهیم کرد.

پخشی نامناسب در محصول نهایی

به طور کلی در مستربچ مقدار زیادی از افزودنی ها وجود ندارد به همین دلیل استفاده از ان ها به طور مستقیم در تجهیزات تزریق پلاستیک و تولید محصول نهایی، باعث پخش نامناسب افزودنی درون محصول نهایی می شود. به این ترتیب کیفیت محصول تولید شده تا حد زیادی کاهش پیدا خواهد کرد.

واکنش و برهم کنش افزودنی ها

همانطور که گفته شد درون مستربچ ها از افزودنی های شیمیایی استفاده می شود و در صورتی که این افزودنی ها در سطح پلیمری پخش نشوند، امکان واکنش آنها با یکدیگر افزایش پیدا می کند.

افزایش آلودگی های محیطی

مطابق گفته های بالا مستربچ ها از ترکیب مواد ترموپلاستیک و نوعی پودر به وجود می آیند. بنابراین در صورتی که از مستربچ ها به صورت جداگانه استفاده گردد، پودر در فضای محیط کارگاهی پخش شده و باعث افزایش سطح آلودگی می شود.

تفاوت مستربچ و کامپاند پلیمری

همانگونه که گفته شد، از مستربچ نمی توان به تنهایی برای تولید یک قطعه تزریق پلاستیک استفاده کرد. اما در برخی از موارد، کارخانه های تولید کننده قطعه این نیاز را دارند که از پایه های پلیمری و افزودنی های لازم آن ها به طور مستقیم و کامل برای تولید محصول نهایی استفاده کنند. به این نوع از ترکیبات که به طور کامل و بدون هیچگونه ترکیب اضافه ای برای تولید محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می گیرند، کامپاند گفته می شود. به طور کلی می توان گفت که ساز و کار مستربچ و کامپاند یکسان است اما میزان درصد اضافه شدن هر یک در محصولات نهایی متفاوت است.

دلیل استفاده کامپاند توسط برخی از کارخانجات

به طور کلی در برخی از تجهیزات به کار رفته در صنایع از قبیل تجهیزات تزریق پلاستیک و یا اکسترود ها نمی توان مستربچ را به پایه های پلیمری اصلی اضافه کرد. در چنین شرایطی کارخانجات ناچار به استفاده از کامپاند می شوند تا به این ترتیب کیفیت محصول نهایی آن ها کاهش پیدا نکند. از طرفی از لحاظ اقتصادی و بهداشتی استفاده از کامپاند برای تولید محصول نهایی بسیار به صرفه تر از مستربچ است. چرا که از هزینه ناشی از تمیزکاری و ترکیب مستربچ و پایه پلیمری را صرف نظر خواهد شد.

نحوه تولید مستربچ و کامپاند پلیمری

به طور کلی تولید مستربچ و کامپاند فرآیندهای زیادی باید طی گردد. مهمترین فرآیندی که برای تولید مستربچ نقش کلیدی و اساسی را ایفا می کند، مرحله ذوب است. در این مرحله که در دستگاهی به نام اکسترودر انجام می شود، افزودنی ها و پلیمرهای پایه با یکدیگر ترکیب شده و سپس از دستگاه خارج می شود. اما فرآیند تولید مستربچ و کامپاند به این مرحله محدود نمی شود. به طور کلی پس از ترکیب و تخلیه باید ترکیبات به وجود آمده سرد شوند. بنابراین پس از تخلیه مواد مذاب از دستگاه اکسترودر، ترکیبات وارد سیستم خنک کننده شده و سرد می شوند. پس از آن ترکیبات سرد شده که عموما به صورت جامد هستند، در ابعاد و اندازه های گوناگون برش داده می شوند. پس از برش دادن مستربچ و کامپاند تولید شده که دارای خاصیت مشخصی هستند، این محصولات باید تحت شرایط دمایی مشخصی انبار شده و بسته بندی گردند. در نهایت برای بررسی خواص به وجود آمده در مستربچ و کامپاند پلیمری  تولید شده، باید از لحاظ کیفی مورد ارزیابی قرار گیرد و در صورتی که محصولات تولید شده از کیفیت بالایی برخوردار نباشند، باید مجدد فرآیند تولید را طی کرده و ذوب شوند.