کامپاند، ترکیبی از پلیمر با افزودنی‌ها، پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها است که برای دستیابی به خواص خاص در کاربردهای نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مستربچ، مخلوطی غلیظ از افزودنی‌ها یا رنگدانه‌ها در یک رزین حامل است که برای بهبود ویژگی‌های پلاستیک بدون تغییر در خواص پایه آن استفاده می‌شود.
سازگارکننده‌های مالئیکه پایه PE
پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک (Maleic Anhydride Grafted Polyethylene یا MAH-g-PE) نوعی پلی‌اتیلن اصلاح‌شده است که در آن انیدرید مالئیک (MAH) به زنجیره‌ی اصلی پلی‌اتیلن (PE) گرافت شده است. این اصلاح موجب افزایش سازگاری پلی‌اتیلن با مواد قطبی مانند فلزات، شیشه و پلیمرهای قطبی (مانند پلی‌آمیدها، پلی‌استرها و EVOH) می‌شود.
ساختار پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک
ساختار پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک (MAH-g-PE) شامل یک ستون اصلی از پلی‌اتیلن (PE) است که گروه‌های عاملی انیدرید مالئیک (MAH) به‌طور تصادفی در طول آن گرافت شده‌اند. ستون پلی‌اتیلن، انعطاف‌پذیری، آب‌گریزی و استحکام مکانیکی را فراهم می‌کند، در حالی که گروه‌های انیدرید مالئیک خاصیت قطبی ایجاد کرده و باعث بهبود چسبندگی و سازگاری با مواد قطبی می‌شوند. فرآیند گرافت‌کردن معمولاً از طریق مکانیزم رادیکال آزاد انجام می‌شود که در آن انیدرید مالئیک به کمک آغازگرهایی مانند پراکسید، به پلی‌اتیلن پیوند داده می‌شود. ساختار نهایی، خواص کلی پلی‌اتیلن را حفظ کرده اما گروه‌های عاملی فعال آن قادرند با گروه‌های هیدروکسیل، آمین و سایر گروه‌های قطبی واکنش دهند، که این موضوع MAH-g-PE را برای کاربردهایی همچون سازگارکنندگی، ارتقای چسبندگی و تقویت کامپوزیت‌ها ارزشمند می‌سازد.
خواص پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک
MAH-g-PE ترکیبی از خواص پلی‌اتیلن و گروه‌های عاملی انیدرید مالئیک را داراست. این ماده، انعطاف‌پذیری، مقاومت شیمیایی و دوام پلی‌اتیلن را حفظ کرده، اما با افزودن قابلیت چسبندگی و سازگاری با مواد قطبی، عملکرد بهتری ارائه می‌دهد. حضور گروه‌های قطبی باعث می‌شود MAH-g-PE به‌خوبی با موادی مانند فلزات، شیشه، پلی‌آمیدها و پلیمرهای قطبی دیگر پیوند برقرار کند. این ماده در پراکندگی بهتر الیاف تقویت‌کننده مانند الیاف شیشه‌ای و چوب در ماتریس پلی‌اتیلن نقش موثری دارد و به بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت‌ها کمک می‌کند. همچنین، این ترکیب توانایی بهبود ترشوندگی سطح و اصلاح سطح را دارد، که برای کاربردهایی مانند چسب‌ها، پوشش‌ها و بسته‌بندی‌های چندلایه مفید است. میزان گرافت‌شدن و وزن مولکولی پلی‌اتیلن پایه، بر خواصی نظیر جریان‌پذیری مذاب، استحکام چسبندگی و عملکرد نهایی در کاربردهای خاص تأثیر می‌گذارند.
کاربردهای پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک
• لایه‌های چسبنده در فیلم‌های چندلایه – در بسته‌بندی مواد غذایی برای اتصال پلی‌اتیلن به موادی مانند EVOH و پلی‌آمید استفاده می‌شود.
• سازگارکننده در مخلوط‌های پلیمری – سازگاری پلی‌اتیلن با پلیمرهای قطبی مانند پلی‌آمید (PA) و پلی‌استر (PET) را افزایش می‌دهد.
• عامل پیونددهنده در کامپوزیت‌ها – چسبندگی بین پلی‌اتیلن و پرکننده‌هایی مانند الیاف شیشه، الیاف چوب و نانومواد را بهبود می‌بخشد.
• اصلاح سطح – در پوشش‌ها و پرایمرها برای بهبود چسبندگی به فلز، شیشه و سایر سطوح استفاده می‌شود.
• پوشش‌های لوله و کابل – چسبندگی و دوام لایه‌های محافظ در لوله‌ها و کابل‌های برق را افزایش می‌دهد.
مزایای پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک
• افزایش چسبندگی به مواد قطبی و بهبود سازگاری در ساختارهای چندلایه
• بهبود پراکندگی پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها برای تولید کامپوزیت‌های مقاوم‌تر و بادوام‌تر
• حفظ انعطاف‌پذیری، دوام و مقاومت شیمیایی پلی‌اتیلن
• بهبود ترشوندگی سطح برای کاربرد در چسب‌ها و پوشش‌ها
• قابلیت پردازش با استفاده از تکنیک‌های رایج فرآوری پلی‌اتیلن
معایب پلی‌اتیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک
• بازده گرافت‌کردن ممکن است متغیر باشد و باعث عدم یکنواختی در عملکرد شود.
• در صورت گرافت‌شدن بیش از حد، ممکن است استحکام مکانیکی ماتریس پلی‌اتیلن کاهش یابد.
• ممکن است خاصیت آب‌گریزی کاهش یابد، که در برخی کاربردها نامطلوب است.
• هزینه بیشتر نسبت به پلی‌اتیلن معمولی به دلیل فرآیندهای اضافی و عملیات اصلاح
• پایداری حرارتی محدود در دماهای بسیار بالا به دلیل وجود گروه‌های انیدرید مالئیک
کاربردها
| کاربردها | , , |
|---|