Izrada matrice ostaje glavni izazov u ekstruziji polimera

Nakupljanje naslaga u kalupu jedan je od najčešćih izazova u obradi ekstruzije polimera. Bez obzira proizvode li spojeve žica i kabela, puhane filmove, cijevi, profile ili inženjerske plastične proizvode, prerađivači polimera mogu iskusiti naslage materijala oko kalupa nakon kontinuiranog rada.

Iako se nakupljanje materijala u početku može činiti kao manji problem održavanja, prekomjerno nakupljanje materijala može postupno utjecati na stabilnost ekstruzije, izgled proizvoda, učinkovitost proizvodnje i troškove proizvodnje. Često čišćenje prekida proizvodnju, povećava otpad materijala i smanjuje ukupnu iskorištenost opreme.

Kako brzine ekstruzije nastavljaju rasti, a formulacije polimera postaju sve složenije, kontrola nakupljanja materijala u kalupu postaje sve važnija za prerađivače koji traže stabilnu, visokokvalitetnu proizvodnju.

Ovaj članak objašnjava:

• Što je nakupljanje matrice
• Zašto se događa tijekom ekstruzije polimera
• Koji su materijali najosjetljiviji
• Kako uvjeti obrade utječu na nakupljanje materijala u kalupu
• Kako aditivne tehnologije na bazi silikona mogu pomoći u poboljšanju stabilnosti ekstruzije

Što je izgradnja matrice?

Nakupljanje ostataka polimera, aditiva, punila, pigmenata ili produkata razgradnje oko izlaza matrice tijekom kontinuirane ekstruzije odnosi se na postupno nakupljanje ostataka polimera, aditiva, punila, pigmenata ili produkata razgradnje oko izlaza matrice tijekom kontinuirane ekstruzije.

Ovisno o materijalnom sustavu i uvjetima obrade, naslage se mogu pojaviti kao:

• Smeđa ili crna kontaminacija
• Ljepljivi ostaci polimera
• Karbonizirani materijal
• Bijele naslage punila
• Površinska kontaminacija oko ruba matrice

Ozbiljnost nakupljanja na kalupu varira ovisno o dizajnu formulacije, opremi za ekstruziju, temperaturi obrade, brzini smicanja i kompatibilnosti aditiva.

Ako se ne kontroliraju pravilno, ovi se talozi mogu na kraju prenijeti na ekstrudirani proizvod, utječući i na izgled i na konzistentnost proizvodnje.

Zašto dolazi do nakupljanja naslaga na kalupu?

Nakupljanje naslaga na kalupu rijetko je uzrokovano jednim faktorom. Umjesto toga, obično je rezultat interakcije svojstava materijala, dizajna formulacije i uvjeta obrade.

1. Visoko trenje na granici polimera i metala

Tijekom ekstruzije, rastaljeni polimer je u kontinuiranom kontaktu s površinama vijka, cijevi i matrice.

U uvjetima visokog smicanja, jaka adhezija između polimerne taline i metalnih površina može povećati sklonost nakupljanja materijala.

Materijali s relativno visokom viskoznošću taline ili nedovoljnim podmazivanjem općenito su osjetljiviji na ovaj fenomen.

2. Visoko punjenje punilom

Moderni termoplastični spojevi često sadrže značajne količine funkcionalnih punila, kao što su:

• Aluminijev hidroksid (ATH)
• Magnezijev hidroksid (MDH)
• Kalcijev karbonat
• Talk
• Staklena vlakna

Iako ova punila poboljšavaju usporavanje plamena ili mehanička svojstva, ona također mogu povećati viskoznost taline i otpornost na obradu, što otežava stabilnu ekstruziju.

3. Temperatura obrade

I pretjerano visoke i nedovoljne temperature obrade mogu doprinijeti nakupljanju naslaga na kalupu.

Više temperature mogu ubrzati degradaciju polimera ili isparavanje aditiva, dok niže temperature mogu smanjiti tečenje taline i povećati smično naprezanje.

Održavanje odgovarajućeg prozora obrade stoga je ključno za stabilnu ekstruziju.

4. Prekomjerno naprezanje smicanja

Visoki izlaz ekstruzije često je povezan s većom brzinom vijka i većim naprezanjem smicanja.

Kada naprezanje na izlazu iz matrice premaši sposobnost glatkog tečenja polimerne taline, može doći do površinske nestabilnosti, što povećava vjerojatnost nakupljanja materijala oko matrice.

Koji su polimerni sustavi osjetljiviji?

Iako se nakupljanje naslaga u kalupu može pojaviti kod mnogih termoplastičnih materijala, češće se opaža u primjenama kao što su:

• Ekstruzija polietilenske (PE) folije
• Polipropilenski (PP) spojevi
• Žičani i kabelski spojevi s visokim ATH ili MDH opterećenjem
• Visoko punjene inženjerske plastike
• Ekstruzija cijevi
• Ekstruzija profila

Svaki materijalni sustav pokazuje različite karakteristike obrade, stoga bi odabir aditiva trebao biti utemeljen na specifičnoj formulaciji i zahtjevima primjene.

Kako moguAditivi na bazi silikonaPomoć?

Jedan učinkovit pristup smanjenju nakupljanja naslaga na kalupu je poboljšanje podmazivanja taline i modificiranje interakcije između taline polimera i površina za obradu metala.

Silikonska masterbatch visoke molekularne težine se obično procjenjuje u tu svrhu jer može utjecati na ponašanje toka taline bez temeljne promjene polimerne matrice.

Potencijalne koristi mogu uključivati:

• Smanjeno trenje polimera i metala
• Poboljšana stabilnost toka taline
• Niži moment ekstruzije
• Čistije površine kalupa tijekom kontinuirane proizvodnje
• Smanjena učestalost čišćenja kalupa

Stvarne performanse ovise o vrsti polimera, formulaciji aditiva, uvjetima obrade i razini doziranja.

Zašto silikonski masterbatch umjesto konvencionalnih maziva?

Tradicionalna maziva mogu poboljšati obradu pod određenim uvjetima, ali ne moraju uvijek osigurati ravnotežu između učinkovitosti obrade i dugoročnih performansi površine.

Silikonska masterbatch kao aditiv za plastiku i modifikator polimera kombinira modifikaciju obrade s poboljšanjem površine, što je čini prikladnom za primjene koje zahtijevaju stabilnu ekstruziju i poboljšanu kvalitetu gotovog proizvoda.

Ovisno o formulaciji, silikonska masterbatch može također doprinijeti:

• Poboljšana glatkoća površine
• Niži koeficijent trenja
• Bolja otpornost na ogrebotine i habanje

SILIKE silikonske masterbatch otopine za stabilnost ekstruzije

SILIKE razvija rješenja za silikonske masterbatcheve osmišljena kako bi pomogla prerađivačima polimera u rješavanju uobičajenih izazova ekstruzije u širokom rasponu termoplastičnih primjena.

S iskustvom u integraciji silikona i polimera te razvoju aplikacija, SILIKE surađuje s kupcima kako bi procijenio kompatibilnost formulacija, optimizirao uvjete obrade i preporučio rješenja za silikonske masterbatchove na temelju specifičnih proizvodnih zahtjeva.

Tipične primjene silikonske masterbatche uključuju:

•Spojevi žica i kabela
•Ekstruzija PE i PP folije
•Ekstruzija cijevi i profila
•Automobilska plastika
• Inženjerske plastike
• TPU i TPE materijali

Preporučuje se procjena specifična za primjenu kako bi se odredilo najprikladnije rješenje za svaki polimerni sustav.

Zaključak

Nakupljanje materijala u kalupu složen je procesni fenomen na koji utječu karakteristike polimera, dizajn formulacije, sustavi punila i uvjeti ekstruzije. Iako ne postoji univerzalno rješenje, razumijevanje temeljnih mehanizama omogućuje proizvođačima razvoj stabilnijih i učinkovitijih strategija obrade.

Za mnoge termoplastične primjene, silikonska masterbatch pruža učinkovito sredstvo za poboljšanje tečenja taline, smanjenje trenja polimera i metala te podršku čišćoj i konzistentnijoj ekstruziji.

Kroz razvoj usmjeren na primjenu i tehničku podršku, SILIKE nastavlja pomagati prerađivačima polimera da optimiziraju performanse ekstruzije i poboljšaju učinkovitost proizvodnje u širokom rasponu termoplastičnih materijala.

Kontaktirajte SILIKE za besplatni pregled formulacije i primanje tehničkog lista (TDS) zaSilikonska masterbatch serije SILIKE LYSI(polimerni aditivi na bazi siloksana). Naš tim stručnjaka spreman je pružiti prilagođena rješenja, zahtjeve za uzorke i sveobuhvatnu tehničku podršku kako bi vam pomogao u prevladavanju izazova obrade, smanjiti nakupljanje i slinjenje na kalupu te povećati konkurentnost vašeg proizvoda!

Telefon: +86-28-83625089
Email:amy.wang@silike.cn
Web stranica: www.siliketech.com