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 PP
پلی‌پروپیلن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک (Maleic Anhydride Grafted Polypropylene یا MAH-g-PP) نوعی پلی‌پروپیلن اصلاح‌شده است که در آن، گروه‌های انیدرید مالئیک (MAH) از طریق فرآیند اکستروژن واکنشی یا گرافت شیمیایی به ستون پلیمری پلی‌پروپیلن متصل می‌شوند. این اصلاح ساختاری باعث افزایش سازگاری پلی‌پروپیلن با مواد قطبی می‌شود و آن را به گزینه‌ای مناسب به‌عنوان عامل سازگارکننده، عامل کوپلینگ و پروموتر چسبندگی در کاربردهای مختلف تبدیل می‌کند.
ساختار
MAH-g-PP از یک ستون پلیمری پلی‌پروپیلن با گروه‌های عملکردی انیدرید مالئیک گرافت‌شده به‌صورت تصادفی تشکیل شده است. پلی‌پروپیلن خاصیت غیرقطبی و آب‌گریز دارد، در حالی که گروه‌های انیدرید مالئیک خاصیت قطبی را به ساختار وارد می‌کنند و امکان تعامل با مواد قطبی دیگر را فراهم می‌سازند. فرآیند گرافتینگ معمولاً از طریق اکستروژن واکنشی انجام می‌شود؛ در این فرآیند، MAH به همراه یک آغازگر رادیکال آزاد (مانند پراکسید) با زنجیره‌های پلی‌پروپیلن واکنش داده و پیوند کووالانسی برقرار می‌کنند. ساختار نهایی، ضمن حفظ خواص مکانیکی و حرارتی پلی‌پروپیلن، قابلیت چسبندگی و سازگاری با الیاف شیشه، پرکننده‌ها، پلیمرهای قطبی و سایر مواد را به‌طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. گروه‌های MAH گرافت‌شده (معمولاً در غلظت پایین) در طول زنجیره پلیمری توزیع شده و توانایی ایجاد پیوند هیدروژنی یا کووالانسی با گروه‌های عاملی مانند هیدروکسیل، آمین و کربوکسیل را دارند.
خواص
MAH-g-PP ترکیبی از خواص ذاتی پلی‌پروپیلن و قابلیت‌های جدید ناشی از گرافت شدن MAH را داراست. این ماده ویژگی‌هایی مانند وزن کم، استحکام مکانیکی خوب، مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی پلی‌پروپیلن را حفظ می‌کند، در حالی که با افزودن گروه‌های قطبی MAH، چسبندگی سطحی و سازگاری با مواد قطبی به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این ویژگی‌ها منجر به بهبود چسبندگی بین سطحی در کامپوزیت‌ها، توزیع بهتر پرکننده‌ها، تقویت با الیاف شیشه و افزایش استحکام پیوند در ترکیبات پلیمری می‌شوند. افزایش قطبیت سطحی باعث بهبود قابلیت چسبندگی در کاربردهایی مانند پوشش‌ها، رنگ‌ها و چسب‌ها شده و MAH-g-PP را برای ترکیب با پلاستیک‌های مهندسی مانند نایلون و PET مناسب می‌سازد. همچنین، این ترکیب مقاومت خوبی در برابر ضربه، شرایط جوی و فرآیندپذیری دارد که آن را به ماده‌ای چندمنظوره برای کاربردهای صنعتی تبدیل می‌کند.
کاربردها:
- سازگارکننده در ترکیب‌های پلیمری مانند پلی‌پروپیلن با نایلون (PA)، پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) و ABS
- عامل کوپلینگ در کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه برای افزایش استحکام مکانیکی
- پروموتر چسبندگی در رنگ‌ها، پوشش‌ها و چسب‌های گرم‌ذوب
- تعدیل‌کننده سطح در فیلم‌ها و بسته‌بندی‌های چندلایه برای بهبود ویژگی‌های مانع و چسبندگی
- بهبود دهنده توزیع پرکننده‌ها در کامپوزیت‌های پرشده با مواد معدنی
- قطعات خودرویی مانند سپر، داشبورد و اجزای زیر کاپوت برای افزایش دوام و مقاومت ضربه‌ای
- پوشش لوله‌ها و عایق سیم‌ها برای چسبندگی و عملکرد بهتر
مزایا:
- افزایش سازگاری بین پلی‌پروپیلن غیرقطبی و مواد قطبی
- بهبود چسبندگی به پرکننده‌ها، الیاف و سایر پلیمرها
- افزایش خواص مکانیکی مانند استحکام کششی و مقاومت ضربه‌ای در کامپوزیت‌ها
- حفظ سبک‌وزنی و فرآیندپذیری پلی‌پروپیلن
- توزیع بهتر پرکننده‌ها، منجر به عملکرد ساختاری بالاتر
- بهبود مقاومت حرارتی و شیمیایی نسبت به پلی‌پروپیلن معمولی
معایب:
- کاهش جزئی در پایداری حرارتی به دلیل اصلاح ساختار
- در صورت گرافتینگ بیش از حد، احتمال ایجاد شکنندگی در برخی فرمولاسیون‌ها
- نیاز به کنترل دقیق شرایط فرآیند برای جلوگیری از تخریب حرارتی
- هزینه بالاتر نسبت به پلی‌پروپیلن معمولی به‌علت فرآیند اصلاح اضافی
کاربردها
| کاربردها | , , |
|---|