Nieuws

De uiteindelijke prestatie hangt af van een aantal belangrijke factoren:

• Moleculaire structuur van siliconen

• Moleculair gewicht van silicium

• Siliciumconcentratie

• Compatibiliteit met draaghars

• Verwerkingstemperatuur

• Polymere formulering

Van deze factoren is de technologie met siliconenpolymeren met een hoog moleculair gewicht bijzonder belangrijk, omdat deze zorgt voor gecontroleerde mobiliteit, functionaliteit op lange termijn en een verminderde neiging tot ongecontroleerde migratie binnen thermoplastische verbindingen.

3. Hoe siliconenmasterbatch de verwerkbaarheid van thermoplastische compounds verbetert

3.1 Vermindering van smeltwrijving en verwerkingsweerstand

Tijdens de verwerking van polymeren treedt er continu wrijving op tussen polymeerketens, vuldeeltjes en metalen verwerkingsoppervlakken zoals schroeven, cilinders en matrijzen.

In sterk gevulde verbindingen worden deze interacties steeds belangrijker.

Zo bevatten halogeenvrije vlamvertragende (HFFR) en rookarme halogeenvrije (LSZH) kabelverbindingen vaak hoge concentraties aluminiumhydroxide (ATH) of magnesiumhydroxide (MDH).

Deze vlamvertragers bieden uitstekende brandwerende eigenschappen, maar kunnen de smeltviscositeit en extrusieweerstand aanzienlijk verhogen.

Een hogere verwerkingsweerstand kan leiden tot:

• Verhoogd extrusiekoppel

• Hoger energieverbruik

• Verminderde productie-efficiëntie

• Nauwere verwerkingsvensters

Siliconepolymeren hebben van nature een lage oppervlakte-energie en uitstekende smerende eigenschappen.

Wanneer siliconenmasterbatch wordt verwerkt in thermoplastische compounds, kunnen siliconencomponenten de interacties tussen polymeerketens, vulstoffen en verwerkingsoppervlakken beïnvloeden.

Dit vermindert de interne en grensvlakwrijving tijdens de smeltverwerking, waardoor het polymeer soepeler kan bewegen.

Mogelijke voordelen van de verwerking zijn onder meer:

• Lager extrusiekoppel

• Verminderde verwerkingsstress

• Verbeterd smeltvloeigedrag

•Stabielere productieomstandigheden

3.2 Verbetering van de extrusiestabiliteit onder hogesnelheidsverwerkingsomstandigheden

Naarmate de extrusieproductiviteit toeneemt, wordt het handhaven van de smeltstabiliteit een grotere uitdaging.

Hoge schuifsnelheden nabij de matrijsuitgang kunnen overmatige spanning in het polymeersmelt veroorzaken. Wanneer de spanning het ontspanningsvermogen van het materiaal overschrijdt, kunnen defecten zoals smeltbreuk en haaienhuidvorming optreden.

Deze defecten kunnen een negatieve invloed hebben op:

• Uiterlijk

• Optische kwaliteit

• Productconsistentie

Silicone masterbatch kan de interface tussen polymeer en matrijs beïnvloeden door de wrijving tussen het polymeersmelt en de metalen oppervlakken te verminderen.

Dit zorgt voor een soepelere lossing van het gesmolten materiaal uit de matrijs en kan de extrusiestabiliteit verbeteren.

Afhankelijk van het polymeertype, de verwerkingsomstandigheden en de dosering kan siliconenmasterbatch bijdragen aan:

• Verminderde neiging tot smeltbreuk

• Verbeterde oppervlaktegladheid

• Consistentere extrusieprestaties

De daadwerkelijke verbetering hangt af van het ontwerp van de formulering, de matrijsgeometrie, de verwerkingstemperatuur en de productieomstandigheden.

3.3 Vermindering van matrijsophoping tijdens continue productie

Matrijsophoping is een veelvoorkomend probleem bij langdurige extrusieprocessen.

Materiaalophoping rond de matrijs kan leiden tot:

• Productieonderbrekingen

• Verhoogde schoonmaakfrequentie

• Productverontreiniging

• Hogere bedrijfskosten

Siliconepolymeren hebben van nature een lage oppervlakte-energie.

Wanneer siliconenmasterbatch op de juiste manier in een thermoplastisch systeem wordt verwerkt, kan het de hechting van polymeren aan metalen verwerkingsoppervlakken verminderen.

Dit helpt om de matrijs in schonere omstandigheden te houden en ondersteunt een langere continue werking.

Toepassingen die van dit effect profiteren zijn onder andere:

• Extrusie van draden en kabels

• Filmextrusie

• Pijpextrusie

• Profielextrusie

3.4 Ondersteuning van een betere verspreiding van vulstoffen in sterk gevulde mengsels

Veel geavanceerde thermoplastische compounds zijn afhankelijk van een hoog gehalte aan functionele vulstoffen.

Typische voorbeelden zijn:

• Vlamvertragers

• Minerale vulstoffen

• Glasvezels

• Versterkende additieven

Het bereiken van een uniforme verdeling van de vulstoffen kan echter lastig zijn, omdat vulstoffen de smeltviscositeit kunnen verhogen en de polymeermobiliteit kunnen verminderen.

Een slechte verspreiding van vulstoffen kan de volgende gevolgen hebben:

• Mechanische prestaties

• Uiterlijk

• Verwerkingsstabiliteit

Silicone masterbatch verbetert de smering van het smeltmengsel tijdens het compounderen, waardoor polymeerketens zich effectiever rond de vulstofdeeltjes kunnen bewegen.

Dit kan bijdragen aan een betere verdeling van de vulstoffen en een consistentere samenstelling.

4. Hoe siliconenmasterbatch de oppervlakte-eigenschappen verbetert

Naast het verbeteren van de verwerkingsefficiëntie wordt siliconenmasterbatch veelvuldig gebruikt als oppervlaktemodificatietechnologie.

De unieke eigenschappen van siliconenpolymeren stellen hen in staat de oppervlaktewrijving, het slijtagegedrag en de tactiele eigenschappen van afgewerkte thermoplastische producten te beïnvloeden.

4.1 Verbetering van de kras- en slijtvastheid

Krasbestendigheid is een steeds belangrijkere eis geworden in auto-interieurs, consumentenelektronica, huishoudelijke apparaten en decoratieve kunststof onderdelen.

Oppervlakteschade wordt beïnvloed door:

• Oppervlaktewrijving

• Contactkracht

• Materiële vervorming

• Oppervlakte-energie

Silicone masterbatch verbetert de krasbestendigheid voornamelijk door de wrijving aan het oppervlak te verminderen.

Een oppervlak met lagere wrijving vermindert de mechanische spanning tijdens contact, waardoor zichtbare krassen worden geminimaliseerd en de duurzaamheid van het oppervlak wordt verbeterd.

Bij de productie van auto-onderdelen op basis van polypropyleen (PP) en thermoplastische olefinen (TPO) worden siliconenadditieven vaak geëvalueerd als onderdeel van een formuleringstrategie om de kras- en slijtvastheid te verbeteren, terwijl de volgende eigenschappen behouden blijven:

• Verschijning

• Mechanische eigenschappen

• Verwerkingsprestaties

4.2 Vermindering van oppervlaktewrijving en verbetering van slipprestaties

Bij veel thermoplastische toepassingen is een gecontroleerde wrijvingscoëfficiënt (COF) vereist.

Voorbeelden zijn:

• Verpakkingsfolies

• Kabelmantels

• Schuifcomponenten

• Flexibele polymeerproducten

Silicone masterbatch biedt een op siliconen gebaseerde methode om het wrijvingsgedrag van oppervlakken te beïnvloeden.

Vergeleken met traditionele glijmiddelen biedt siliconenmasterbatch andere prestatie-eigenschappen, afhankelijk van de moleculaire structuur van de siliconen, de compatibiliteit en de toepassingsvereisten.

Bij het kiezen van een oplossing moeten processors rekening houden met het volgende:

• Vereist wrijvingsniveau

• Compatibiliteit met polymeren

• Migratievereisten

• Prestaties op het gebied van printen, coaten of hechting

4.3 Verbetering van slijtvastheid en zacht aanvoelende eigenschappen

Materialen die herhaaldelijk aan mechanisch contact worden blootgesteld, vereisen een verbeterde slijtvastheid en oppervlakteduurzaamheid.

Toepassingen zoals kabelmantels, schoenonderdelen, TPU-producten en draagbare apparaten vereisen een balans tussen flexibiliteit, duurzaamheid en een comfortabel oppervlak.

Door de wrijvingskrachten aan het oppervlak te verminderen, kan siliconenmasterbatch bijdragen aan:

• Verbeterde slijtvastheid

• Verbeterde oppervlaktegladheid

• Verhoogde duurzaamheid

• Betere tactiele prestaties

Voor TPU- en TPE-systemen is siliconenmodificatie bijzonder waardevol, omdat deze materialen een zorgvuldige balans vereisen tussen zachtheid, flexibiliteit en langdurige oppervlakteprestaties.

5. Toepassingen van siliconenmasterbatches in thermoplastische compounds