Newyddion

Cyflwyniad: Rôl Ychwanegion Silicon mewn Prosesu Polymerau
Defnyddir ychwanegion silicon yn helaeth fel cymhorthion prosesu ac addaswyr swyddogaethol mewn gweithgynhyrchu polymerau i reoleiddio ymddygiad toddi, gwella priodweddau arwyneb, a gwella sefydlogrwydd prosesu o dan amodau cynhyrchu trwybwn uchel.
Mewn amgylcheddau prosesu thermoplastig fel allwthio, mowldio chwistrellu, chwythu ffilm, a chyfansoddi, mae polymerau yn aml yn destun straen cneifio uchel a thymheredd uchel. Gall yr amodau hyn arwain at heriau prosesu cyffredin, gan gynnwys llif toddi ansefydlog, diffygion arwyneb (megis toriad toddi a chroen siarc), cronni marw, ac ansawdd cynnyrch anghyson.
Mae ychwanegion silicon wedi'u peiriannu i fynd i'r afael â'r cyfyngiadau rhyngwynebol a rheolegol hyn trwy leihau ffrithiant polymer-metel, gwella iro ar y rhyngwyneb toddi, a sefydlogi ymddygiad llif yn ystod prosesu. O ganlyniad, maent yn cyfrannu at weithrediadau cynhyrchu mwy effeithlon a pherfformiad cynnyrch terfynol mwy cyson.
Fe'u cymhwysir yn eang ar draws systemau polymer mawr, gan gynnwys polyolefinau (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), cyfansoddion PVC, elastomerau thermoplastig (TPE, TPU, TPO, TPV), a phlastigau peirianneg (ABS, PC, PA/Neilon, PBT, PET, PPS, POM, a PMMA).
O safbwynt prosesu, defnyddir ychwanegion silicon mewn prosesau allwthio, mowldio chwistrellu, chwythu ffilmiau, a chyfansoddi, lle maent yn helpu i sefydlogi rheoleg toddi, lleihau ffrithiant rhyngwynebol, a lleihau diffygion sy'n gysylltiedig ag arwyneb a marw o dan amodau gweithredu parhaus neu gyflymder uchel.
Mae cymwysiadau defnydd terfynol yn cynnwys systemau gwifren a chebl, cydrannau mewnol modurol, deunyddiau esgidiau, pibellau, pecynnu hyblyg, haenau, paent, ffibrau, ac ystod eang o gynhyrchion plastig wedi'u peiriannu a'u haddasu.
Gyda phwyslais cynyddol y diwydiant ar gynhyrchiant uwch, rheolaeth ansawdd llymach, cyfraddau sgrap is, a chynaliadwyedd deunyddiau gwell, nid yw ychwanegion silicon bellach yn cael eu hystyried yn gymhorthion prosesu syml. Yn hytrach, maent yn cael eu hintegreiddio fwyfwy fel cydrannau fformiwleiddio swyddogaethol o fewn dylunio systemau polymer, gan gyfrannu'n uniongyrchol at effeithlonrwydd prosesu a pherfformiad y cynnyrch terfynol.
O ganlyniad, mae gweithgynhyrchwyr ychwanegion silicon wedi dod yn bartneriaid technoleg allweddol ledled y gadwyn werth polymerau byd-eang.
Mae'r erthygl hon yn tynnu sylw at y 10 prif wneuthurwr ychwanegion silicon ledled y byd, gan helpu proseswyr i nodi cyflenwyr, technolegau ac atebion blaenllaw ar gyfer cymwysiadau prosesu polymerau.

Beth yw Ychwanegion Silicon?
Mae ychwanegion silicon—a elwir hefyd yn ychwanegion sy'n seiliedig ar silicon, ychwanegion siloxane, neu ychwanegion polysiloxane—yn gymhorthion prosesu swyddogaethol a deunyddiau sy'n gwella perfformiad sydd fel arfer yn seiliedig ar polydimethylsiloxane (PDMS) neu gyfansoddion organosilicon wedi'u haddasu.
Fe'u hymgorfforir mewn crynodiadau cymharol isel (fel arfer 0.1–5%) i wella prosesadwyedd, nodweddion arwyneb, a gwydnwch hirdymor y cynnyrch.
Swyddogaethau Perfformiad Allweddol
• Lleihau ffrithiant toddi a gwella ymddygiad llif
• Atal diffygion arwyneb fel toriad toddi a chroen siarc
• Lleihau cronni marw a lleihau baw offer
• Gwella llyfnder yr arwyneb a phriodweddau cyffyrddol
• Gwella sefydlogrwydd cynhyrchu a thrwybwn

Cemeg Graidd Ychwanegion Silicon
Mae perfformiad ychwanegion silicon yn deillio o'u hasgwrn cefn silicon-ocsigen (Si-O) hyblyg, a gaiff ei swyddogaetholi'n aml â grwpiau ochr organig fel methyl.
Mae'r strwythur moleciwlaidd unigryw hwn yn darparu:
• Tensiwn arwyneb isel ar gyfer iro uwchraddol
• Sefydlogrwydd thermol ac ocsideiddiol uchel o dan amodau prosesu heriol
• Hydroffobigrwydd sy'n helpu i amddiffyn arwynebau polymer rhag lleithder
• Llithriad ac iro rhagorol, gan leihau straen cneifio yn ystod allwthio a mowldio
• Anadweithiolrwydd a hyblygrwydd cemegol, gan alluogi cydnawsedd ag ystod eang o bolymerau

Mathau o Ychwanegion Silicon Modern
Mae ychwanegion silicon yn cael eu peiriannu i fodloni gofynion perfformiad penodol yn dibynnu ar bwysau moleciwlaidd, grwpiau swyddogaethol, a phensaernïaeth polymer. Mae ffurfiau diwydiannol cyffredin yn cynnwys hylifau silicon (olewau), silocsanau, siliconau wedi'u haddasu gan polyether, resinau silicon, meistr-sypiau silicon, a phowdrau silicon.

1. Meistr-swp Silicon
Mae meistr-swp silicon yn fformiwleiddiad peledu premiwm a ddefnyddir yn helaeth yn y diwydiant polymerau. Mae'r dechnoleg o'r radd flaenaf yn dibynnu ar wasgaru polymerau silocsan pwysau moleciwlaidd uwch-uchel (UHMW) i mewn i wahanol gludwyr thermoplastig (gan gynnwys polyolefinau, plastigau peirianneg, ac elastomerau thermoplastig). Wedi'i ddanfon ar ffurf pelenni safonol, mae'n caniatáu dosio glân a manwl gywir yn uniongyrchol i'r matrics thermoplastig yn ystod cyfansoddi, allwthio, neu fowldio chwistrellu. Yn wahanol i gwyrau traddodiadol, amidau asid brasterog, neu olewau pwysau moleciwlaidd isel, mae meistr-swp silicon UHMW yn darparu llithro arwyneb a rhyddhau mowld uwchraddol wrth osgoi diffygion prosesu fel llithro sgriw yn effeithiol.

2. Hylifau Silicon (PDMS)
Mae Hylifau Silicon (PDMS) yn siliconau pwysau moleciwlaidd isel i ganolig, llinol, an-adweithiol a nodweddir gan asgwrn cefn silicon-ocsigen (-Si-O-) ailadroddus gyda grwpiau ochr methyl. Mewn prosesu polymerau, maent yn gweithredu'n bennaf fel cymhorthion prosesu ffisegol dros dro ac ireidiau allanol. Oherwydd eu symudedd moleciwlaidd uchel a'u diffyg bondio cemegol â matrics y polymer gwesteiwr, maent yn gostwng gludedd toddi a thorc ond maent yn dueddol iawn o fudo, gan arwain at allwthiad arwyneb, llithro sgriwiau, a methiannau adlyniad paent neu argraffu dilynol.

3. Ychwanegion Organosilicon Swyddogaethol
Mae Ychwanegion Organosilicon Swyddogaethol yn gopolymerau silicon wedi'u haddasu'n gemegol, neu'n organo-addasedig, sy'n ymgorffori grwpiau swyddogaethol adweithiol neu begynol (megis segmentau epocsi, amino, carboxy, finyl, neu polyether) i mewn i asgwrn cefn neu bennau'r gadwyn siloxane. Yn wahanol i PDMS confensiynol, mae'r ychwanegion hyn wedi'u peiriannu'n foleciwlaidd i weithredu fel addaswyr rhyngwynebol a chydnawseddyddion adweithiol. Maent yn lleihau tensiwn rhyngwynebol ac yn gwella adlyniad cyfnod rhwng cydrannau anghydnaws, gan eu gwneud yn hanfodol ar gyfer uwchraddio plastigau peirianneg, hybu perfformiad polymerau wedi'u hailgylchu/PCR, a gwella gwlychu a gwasgariad llenwyr (e.e., atalyddion fflam di-halogen, ffibrau gwydr) mewn systemau polymer aml-gydran.

4. Powdrau Silicon
Mae Powdrau Silicon yn fformwleiddiadau silicon gronynnol, solet, sy'n llifo'n rhydd, ac sy'n aml yn cynnwys polymerau silocsan pwysau moleciwlaidd uwch-uchel (UHMW) wedi'u hangori mewn craidd silica anorganig, neu resinau silicon sfferig tri dimensiwn (e.e., polymethylsilsesquioxane). Wedi'u peiriannu fel addaswyr perfformiad parhaol, cânt eu cyfansoddi'n thermoplastigion i ddarparu gwelliannau arwyneb hirhoedlog—megis ymwrthedd parhaol i grafu a gwisgo, gostyngiad sefydlog yn y Cyfernod Ffrithiant (COF), a nodweddion gwrth-flocio—heb beryglu priodweddau mecanyddol y swbstrad na'i baentadwyedd ôl-brosesu.