سلسلة SILIKE Si-TPV 2150 هي إلاستومر ديناميكي قائم على السيليكون المُفلكن، طُوّر باستخدام تقنية توافق متقدمة. تُشتّت هذه العملية مطاط السيليكون إلى جزيئات SEBS دقيقة، تتراوح أحجامها بين 1 و3 ميكرون تحت المجهر. تجمع هذه المواد الفريدة بين قوة وصلابة ومقاومة التآكل التي تتميز بها إلاستومرات اللدائن الحرارية، وخصائص السيليكون المرغوبة، مثل النعومة والملمس الحريري، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، تُعدّ مواد Si-TPV قابلة لإعادة التدوير، ويمكن إعادة استخدامها في عمليات التصنيع التقليدية.
يمكن استخدام Si-TPV مباشرة كمادة خام، وهي مصممة خصيصًا لتطبيقات التشكيل الناعم في الإلكترونيات القابلة للارتداء، والحافظات الواقية للأجهزة الإلكترونية، ومكونات السيارات، وTPEs الراقية، وصناعات أسلاك TPE.
بالإضافة إلى استخدامه المباشر، يُمكن استخدام Si-TPV كمُعدِّل للبوليمر ومُضاف لعملية تصنيع الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية أو غيرها من البوليمرات. فهو يُعزز المرونة، ويُحسّن المعالجة، ويُحسّن خصائص السطح. عند مزجه مع TPE أو TPU، يُوفر Si-TPV نعومة سطحية تدوم طويلًا وملمسًا لطيفًا، مع تحسين مقاومة الخدش والتآكل. كما يُقلل من الصلابة دون التأثير سلبًا على الخصائص الميكانيكية، ويُوفر مقاومة أفضل للشيخوخة والاصفرار والبقع. كما يُمكنه أن يُضفي لمسة نهائية غير لامعة جذابة على السطح.
بخلاف إضافات السيليكون التقليدية، يُقدّم Si-TPV على شكل حبيبات ويُعالَج كاللدائن الحرارية. ينتشر بسلاسة وتجانس في جميع أنحاء مصفوفة البوليمر، حيث يرتبط البوليمر المشترك بها ماديًا. هذا يُجنّب مشاكل الهجرة أو "التفتح"، مما يجعل Si-TPV حلاً فعالًا ومبتكرًا للحصول على أسطح ناعمة كالحرير في الإيلاستومرات الحرارية أو غيرها من البوليمرات، ولا يتطلب خطوات معالجة أو طلاء إضافية.
تتميز سلسلة Si-TPV 2150 بملمس ناعم لطيف على البشرة على المدى الطويل، ومقاومة جيدة للبقع، ولا يضاف إليها ملين أو مُنعم، ولا يوجد ترسب بعد الاستخدام طويل الأمد، وتعمل كمضاف بلاستيكي ومعدل بوليمر، وهي مناسبة بشكل خاص لتحضير الإيلاستومرات البلاستيكية الحرارية ذات الملمس الحريري اللطيف.
مقارنة تأثيرات مادة Si-TPV البلاستيكية المضافة ومعدل البوليمر على أداء TPE
يُعدّ Si-TPV مُعدّلاً مبتكراً للملمس ومُضافاً لمعالجة الإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية وغيرها من البوليمرات. يُمكن خلطه مع أنواع مُختلفة من الإيلاستومرات والبلاستيك الهندسي أو العام، مثل TPE، وTPU، وSEBS، وPP، وPE، وCOPE، وEVA، وABS، وPVC. تُساعد هذه الحلول على تحسين كفاءة المعالجة، وتحسين أداء مقاومة الخدش والتآكل للمكونات النهائية.
من أهم مزايا المنتجات المصنوعة من مزيج TPE وSi-TPV توفير سطح ناعم كالحرير غير لزج، وهو بالضبط ما يتوقعه المستخدمون من المنتجات التي يلمسونها أو يرتدونها باستمرار. هذه الميزة الفريدة توسّع نطاق التطبيقات المحتملة لمواد TPE المطاطية في العديد من الصناعات. علاوة على ذلك، فإن دمج Si-TPV كمعدّل يعزز مرونة مواد المطاطية ومرونتها ومتانتها، ويجعل عملية التصنيع أكثر فعالية من حيث التكلفة.
هل تواجه صعوبة في تحسين أداء TPE؟ إضافات Si-TPV البلاستيكية ومعدلات البوليمر توفر الحل
مقدمة إلى TPEs
تُصنف الإيلاستومرات الحرارية اللدنة (TPEs) حسب تركيبها الكيميائي، وتشمل: الأوليفينات الحرارية اللدنة (TPE-O)، والمركبات الستيرينية (TPE-S)، والفلكنات الحرارية اللدنة (TPE-V)، والبولي يوريثانات (TPE-U)، والكوبوليسترات (COPE)، والكوبولي أميدات (COPA). في حين أن البولي يوريثانات والكوبوليسترات قد تُعدّل هندسيًا بشكل مفرط في بعض الاستخدامات، إلا أن الخيارات الأقل تكلفةً مثل TPE-S وTPE-V غالبًا ما تُوفر ملاءمةً أفضل للتطبيقات.
مواد TPE التقليدية عبارة عن مزيج فيزيائي من المطاط واللدائن الحرارية، إلا أن TPE-Vs تتميز باحتوائها على جزيئات مطاطية متشابكة جزئيًا أو كليًا، مما يُحسّن من أدائها. تتميز TPE-Vs بمجموعات ضغط أقل، ومقاومة أفضل للمواد الكيميائية والتآكل، وثبات أعلى في درجات الحرارة، مما يجعلها مثالية لاستبدال المطاط في الأختام. في المقابل، توفر TPEs التقليدية مرونة أكبر في التركيب، وقوة شد أعلى، ومرونة، وقابلية للون، مما يجعلها مناسبة لمنتجات مثل السلع الاستهلاكية، والإلكترونيات، والأجهزة الطبية. كما أنها تلتصق جيدًا بالركائز الصلبة مثل البولي كربونات، وABS، وHIPS، والنايلون، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات الملمس الناعم.
التحديات مع TPEs
تجمع مواد TPE بين المرونة والقوة الميكانيكية وسهولة المعالجة، مما يجعلها متعددة الاستخدامات. وتنبع خصائصها المرنة، مثل قوة الضغط والاستطالة، من الطور المطاطي، بينما تعتمد قوة الشد والتمزق على المكون البلاستيكي.
يمكن معالجة مواد TPEs، مثل اللدائن الحرارية التقليدية، في درجات حرارة مرتفعة، حيث تدخل مرحلة الذوبان، مما يسمح بتصنيع فعال باستخدام معدات معالجة البلاستيك القياسية. كما يتميز نطاق درجة حرارة تشغيلها بانخفاضه الشديد، إذ يتراوح بين درجات حرارة منخفضة جدًا - قريبة من نقطة التحول الزجاجي للطور المطاطي - ودرجات حرارة عالية تقترب من نقطة انصهار الطور البلاستيكي الحراري، مما يزيد من تنوعها.
ومع ذلك، ورغم هذه المزايا، لا تزال هناك تحديات عديدة تواجه تحسين أداء مواد TPE. ومن أبرز هذه التحديات صعوبة موازنة المرونة مع القوة الميكانيكية. فتحسين إحدى الخاصيتين غالبًا ما يكون على حساب الأخرى، مما يُصعّب على المصنّعين تطوير تركيبات TPE تحافظ على توازن ثابت بين الميزات المطلوبة. إضافةً إلى ذلك، تُعدّ مواد TPE عرضة للتلف السطحي كالخدوش والتشوهات، مما قد يؤثر سلبًا على مظهر ووظائف المنتجات المصنوعة من هذه المواد.