Calcium Carbonate Masterbatch POWER® -Z800
مستربچ کلسیم کربنات POWER® -Z800، حاوی پودر کربنات کلسیم و پایه پلیمری است که جهت کاهش هزینه تولید، افزایش سختی، مدول و پایداری ابعادی محصولات پلاستیکی استفاده می‌شود.
قیمت موجود نیست
-
مستربچ کلسیم کربنات یک ماده چندجزئی است که عمدتاً از ذرات کربنات کلسیم پراکنده‌شده در یک پلیمر مانند پلی‌اتیلن، تشکیل می‌شود. جزء اصلی آن (کربنات کلسیم) معمولا پودری سفید با فرمول شیمیایی CaCO₃ و جرم مولی 100.09 گرم بر مول است. این ماده معدنی، یک ترکیب یونی تشکیل شده از یون کلسیم C²⁺ و یون کربنات CO₃²⁻ است که ساختار آن در شکل 1 نشان داده شده است. در مستربچ، ذرات کلسیم کربنات واکنش شیمیایی مستقیمی با بستر پلیمری ایجاد نمی‌کنند، بلکه به‌صورت فیزیکی در فاز پلیمری پراکنده می‌شوند. کیفیت این پراکنش، به اندازه ذرات، اصلاح سطح کلسیم کربنات، نوع پلیمر و مواد پخش‌کننده وابسته است .
گرید POWER®-Z800، به شکل گرانول‌های سفیدرنگ عرضه می‌شود و حدودا دارای 80 درصد وزنی کربنات کلسیم و 20 درصد پلی اتیلن است. دانسیته این گرید 1.932 گرم بر سانتی متر مکعب گزارش شده و برای فرآوری محصولات پلی اتیلن و پلی پروپیلن استفاده می‌شود .
مستربچ کلسیم کربنات در آب، الکل و بیش‌تر حلال‌های رایج نامحلول است، اما در تماس با اسیدهایی مانند هیدروکلریک اسید، نیتریک یا استیک، واکنش داده و گاز دی‌اکسیدکربن آزاد می‌کند .
تولید مستربچ کلسیم کربنات، از طریق اختلاط و پراکنش مذابی پودر کلسیم کربنات در یک بستر پلی الفینی انجام می‌شود. مواد اولیه معمولاً شامل کلسیم کربنات میکرونیزه، پلیمر حامل، واکس پلی‌اتیلن یا مواد پخش‌کننده، روان‌کننده، آنتی‌اکسیدانت و در برخی فرمول‌ها عامل اصلاح‌کننده سطح است. کلیه مواد وارد اکسترودر دوپیچه همسوگرد شده و تحت حرارت و نیروی برشی قرار می‌گیرد. در این مرحله پلیمر حامل، ذوب شده و ذرات کربنات کلسیم به‌طور یکنواخت در آن پراکنده می‌شوند. درنهایت، مذاب خروجی به‌صورت رشته از دای خارج شده و به گرانول تبدیل می‌شود .
برخلاف کربنات کلسیم پودری، شکل گرانولی مستربچ باعث کاهش گردوغبار و اختلاط ساده‌تر آن با پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن می‌شود. هم‌چنین استفاده از مستربچ به‌طور دقیق‌تری مشخص می‌کند که چه میزان فیلر وارد محصول نهایی می‌شود. افزایش درصد فیلر معمولاً مصرف پلیمر خالص و هزینه مواد اولیه را کاهش می‌دهد، اما مقدار بیش‌ازحد آن می‌تواند انعطاف‌پذیری، مقاومت پارگی و ضربه‌پذیری را کاهش دهد .
اندازه و توزیع ذرات کلسیم کربنات از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده کیفیت مستربچ هستند. ذرات ریز علاوه بر پراکنش خوب، سطح یکنواخت‌تر، خواص مکانیکی متعادل‌تر و فرآیند پایدارتر ایجاد می‌کنند. در حالی که، ذرات درشت و به‌هم چسبیده می‌توانند منجر به ایجاد نقاط سفید، ژل، سوراخ‌شدن فیلم، گرفتگی توری و پارگی حباب شوند. متوسط اندازه ذرات گرید POWER®-Z800 کم‌تر از 4 میکرومتر گزارش شده است که جزء ذرات ریز محسوب می‌شود.
یکی از نکات مهم در انتخاب مستربچ، نزدیک بودن MFR آن به بستر پلیمری است. زیرا MFR مستربچ نشان‌دهنده رفتار جریان مذاب مستربچ و یکی از پارامترهای مهم برای ارزیابی سازگاری آن با پلیمر پایه است. MFR گرید POWER®-Z800 در شرایط 190 درجه سانتی‌گراد برابر با 75/0 گرم در 10 دقیقه است. مقدار بسیار متفاوت MFR مستربچ و رزین پایه می‌تواند باعث اختلاط نامناسب، نوسان فشار یا توزیع غیریکنواخت فیلر شود .
مستربچ کربنات کلسیم با افزایش سختی، مدول، کدری و پایداری ابعادی، به حفظ شکل و کاهش جمع‌شدگی محصولات پلاستیکی کمک می‌کند. استفاده بهینه از این مستربچ می‌تواند فرآیندپذیری و پایداری تولید را بهبود دهد، اما مصرف بیش‌ازحد ممکن است انعطاف‌پذیری و مقاومت ضربه را کاهش دهد. این مستربچ هم‌چنین می‌تواند ظاهر سطح و چاپ‌پذیری فیلم‌ها و قطعات پلاستیکی را بهبود بخشد .
از آن‌جایی که رطوبت سطحی می‌تواند باعث حباب، نوسان در خروجی اکسترودر و افت کیفیت سطح شود، کنترل رطوبت برای فرآیندپذیری پلاستیک‌ها بسیار مهم است. حداکثر رطوبت گرید POWER®-Z800 ،1500 ppm اعلام شده است. با این‌حال، کیسه‌های بازشده یا نگهداری‌شده در محیط مرطوب باید پیش از استفاده، از نظر رطوبت و کیفیت فرآیندی بررسی شوند (به‌ویژه در تولید فیلم‌های نازک) .
بنابراین، کیسه‌های مستربچ باید در محیط خشک، خنک، دور از تابش مستقیم، رطوبت، گردوغبار و آلودگی نگهداری شوند. این مستربچ در شرایط نگهداری خشک و خنک، پایدار بوده و از نظر شیمیایی نسبتاً خنثی است، هرچند به دلیل حضور پلیمر، کاملاً غیرقابل‌احتراق محسوب نمی‌شود .
گرید POWER®-Z800 برای فیلم دمشی و ریخته‌گری، اکستروژن ورق، قالب‌گیری بادی، رافیا، قالب‌گیری تزریقی و کامپاندینگ پیشنهاد می‌شود.
از نظر حجم مصرف، مهم‌ترین کاربرد مستربچ کربنات کلسیم در صنعت بسته‌بندی پلاستیکی، به‌ویژه تولید فیلم‌های دمشی و کست بر پایه پلی‌اتیلن است. این فیلم‌ها در تولید کیسه‌های خرید، کیسه زباله، فیلم‌های بسته‌بندی عمومی، لاینرها، فیلم‌های کشاورزی و برخی ورق‌های پلاستیکی استفاده می‌شوند .
علت مصرف گسترده این مستربچ در فیلم‌های پلی‌اتیلنی، کاهش مصرف پلیمر خالص و قیمت تمام‌شده، افزایش کدری و سفیدی، بهبود سختی و پایداری ابعادی است. هم‌چنین در برخی فرمولاسیون‌ها، جهت بهبود پایداری حباب، چاپ‌پذیری و انتقال حرارت هنگام دوخت فیلم، استفاده می‌شود.
در فرآیند فیلم دمشی، درصد مصرف باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که استحکام مذاب، پایداری حباب، مقاومت کششی، ازدیاد طول، مقاومت دارت و آب بندی حرارتی حفظ شود. مصرف زیاد یا پخش نامناسب ممکن است به ایجاد ژل، سوراخ، افت کشش و پارگی حباب منجر شود.
در صنایع لوازم مصرفی، مستربچ کلسیم کربنات در قطعات تزریقی، ظروف عمومی، سبد، جعبه، سطل، گلدان، چوب‌لباسی، صفحات و کامپاندهای پلی‌اتیلنی استفاده می‌شود. مزایای آن شامل کاهش هزینه مواد، افزایش سختی، بهبود ثبات ابعادی و کنترل ظاهر محصول است. در قطعاتی که به ضربه‌پذیری، ازدیاد طول یا مقاومت ترک‌زایی محیطی بالا نیاز دارند، درصد فیلر باید محدود و از طریق آزمون تعیین شود.
کاربردهای کشاورزی مستربچ کلسیم کربنات شامل فیلم مالچ، کیسه نهال، فیلم‌های محافظ، برخی قطعات آبیاری، ورق‌ها و محصولات بافته‌شده پلی‌الفینی است. این مستربچ می‌تواند کدری، سختی و صرفه اقتصادی محصول را افزایش دهد.
مستربچ کلسیم کربنات در تولید برخی قطعات پلاستیکی ساختمانی مانند ورق‌ها، صفحات، قطعات تزریقی، داکت‌ها، حصار، کف‌پوش، پوشش سقف و محصولات محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از مصرف آن‌ها معمولاً افزایش سختی، کنترل ابعاد (جلوگیری از جمع‌شدگی) و مدیریت هزینه مواد است. البته این کاربرد نباید به معنی مناسب‌بودن هر گرید برای لوله فشار، ژئوممبران یا قطعات سازه‌ای تلقی شود. در چنین محصولاتی، مقاومت ترک‌زایی، ضربه، جوش‌پذیری و دوام بلندمدت باید مطابق استاندارد مربوطه بررسی شود.
در صنعت خودرو، مستربچ کلسیم کربنات در برخی پوشش‌ها، سینی‌ها، قطعات محافظ، فاصله‌دهنده‌ها و اجزای داخلی یا زیر بدنه قابل‌استفاده است. افزایش سختی و کنترل ابعاد از مزایای آن به شمار می‌رود.
از مستربچ کلسیم کربنات در صنعت برق برای تولید داکت، لوله برق، غلاف‌های کابل، محفظه و قطعات نگهدارنده ساخته‌شده از پلی‌الفین‌ها استفاده می‌شود. کربنات کلسیم می‌تواند سختی و هدایت حرارتی را تغییر دهد، اما ممکن است روی مقاومت الکتریکی و انعطاف نیز اثر بگذارد.
این محصول در واحدهای کامپاندینگ نیز به‌عنوان فیلر برای تولید ترکیبات اختصاصی PE و PP استفاده می‌شود. در این حالت، مستربچ با پلیمر، رنگ، پایدارکننده‌ها و سایر افزودنی‌ها ترکیب می‌شود تا خواص و قیمت کامپاند نهایی تنظیم شود.