سلسلة SILIKE Si-TPV 2150 عبارة عن مطاط صناعي ديناميكي قائم على السيليكون المعالج حرارياً، تم تطويره باستخدام تقنية توافق متطورة. تعمل هذه العملية على تشتيت مطاط السيليكون في مادة SEBS على شكل جزيئات دقيقة، يتراوح حجمها بين 1 و3 ميكرون تحت المجهر. تجمع هذه المواد الفريدة بين قوة ومتانة ومقاومة التآكل للمطاطات الحرارية، مع الخصائص المرغوبة للسيليكون، مثل النعومة والملمس الحريري ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية. إضافةً إلى ذلك، فإن مواد Si-TPV قابلة لإعادة التدوير ويمكن إعادة استخدامها في عمليات التصنيع التقليدية.
يمكن استخدام Si-TPV مباشرة كمادة خام، مصممة خصيصًا لتطبيقات التشكيل بالقولبة الناعمة في الإلكترونيات القابلة للارتداء، والحافظات الواقية للأجهزة الإلكترونية، ومكونات السيارات، وTPEs عالية الجودة، وصناعات أسلاك TPE.
إلى جانب استخدامه المباشر، يُمكن استخدام Si-TPV كمُعدِّل للبوليمرات ومُضاف لعمليات تصنيع اللدائن الحرارية المرنة أو غيرها من البوليمرات. فهو يُحسِّن المرونة، ويُسهِّل عمليات التصنيع، ويُعزِّز خصائص السطح. عند مزجه مع اللدائن الحرارية المرنة أو البولي يوريثان الحراري، يُوفِّر Si-TPV نعومة سطحية تدوم طويلًا وملمسًا لطيفًا، مع تحسين مقاومة الخدوش والتآكل. كما يُقلِّل الصلابة دون التأثير سلبًا على الخصائص الميكانيكية، ويُوفِّر مقاومة أفضل للتقادم والاصفرار والبقع. ويُمكنه أيضًا أن يُضفي لمسة نهائية غير لامعة مرغوبة على السطح.
على عكس إضافات السيليكون التقليدية، يُورَّد Si-TPV على شكل حبيبات ويُعالَج كالمواد البلاستيكية الحرارية. ينتشر بدقة وتجانس في جميع أنحاء مصفوفة البوليمر، حيث يرتبط البوليمر المشترك بالمصفوفة ارتباطًا فيزيائيًا. هذا يُزيل مشكلة الهجرة أو "التزهير"، مما يجعل Si-TPV حلاً فعالاً ومبتكرًا للحصول على أسطح ناعمة كالحرير في المطاطات البلاستيكية الحرارية أو غيرها من البوليمرات، ولا يتطلب خطوات معالجة أو طلاء إضافية.
تتميز سلسلة Si-TPV 2150 بخصائص الملمس الناعم اللطيف على البشرة على المدى الطويل، ومقاومة جيدة للبقع، وعدم إضافة الملدنات والمنعمات، وعدم حدوث ترسبات بعد الاستخدام طويل الأمد، مما يجعلها بمثابة مادة مضافة للبلاستيك ومعدل للبوليمر، وهي مناسبة بشكل خاص لتحضير المطاطات الحرارية ذات الملمس الحريري اللطيف.
مقارنة تأثيرات مادة السيليكون الحرارية البلاستيكية المضافة ومعدل البوليمر على أداء اللدائن الحرارية المرنة
يعمل مركب Si-TPV كمُحسِّن مبتكر للملمس ومُضاف مُعالِج للمطاطات الحرارية وغيرها من البوليمرات. يُمكن مزجه مع أنواع مختلفة من المطاطات والبلاستيك الهندسي أو البلاستيك العام، مثل TPE وTPU وSEBS وPP وPE وCOPE وEVA وABS وPVC. تُساعد هذه الحلول على تعزيز كفاءة المُعالِج وتحسين مقاومة الخدوش والتآكل للمُكوّنات النهائية.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للمنتجات المصنوعة من مزيج TPE و Si-TPV في توفير سطح ناعم كالحرير وغير لزج، وهو ما يتوقعه المستخدمون من المنتجات التي يلمسونها أو يرتدونها باستمرار. هذه الميزة الفريدة توسع نطاق التطبيقات المحتملة لمواد TPE المرنة في مختلف الصناعات. علاوة على ذلك، يُحسّن دمج Si-TPV كمُعدِّل من مرونة المواد المرنة وليونتها ومتانتها، مما يجعل عملية التصنيع أكثر فعالية من حيث التكلفة.
هل تواجه صعوبة في تحسين أداء اللدائن الحرارية المرنة (TPE)؟ تقدم إضافات السيليكون الحراري المرن (Si-TPV) ومعدلات البوليمر الحل الأمثل.
مقدمة عن اللدائن الحرارية المرنة
تُصنّف اللدائن الحرارية المرنة (TPEs) حسب تركيبها الكيميائي، وتشمل: الأوليفينات الحرارية المرنة (TPE-O)، ومركبات الستايرين (TPE-S)، واللدائن الحرارية المرنة (TPE-V)، والبولي يوريثان (TPE-U)، والبوليسترات المشتركة (COPE)، والبولي أميدات المشتركة (COPA). وبينما قد تكون البولي يوريثانات والبوليسترات المشتركة مُصممة بشكل مُفرط لبعض الاستخدامات، فإن الخيارات الأقل تكلفة مثل TPE-S وTPE-V غالبًا ما تُناسب التطبيقات بشكل أفضل.
تُعدّ المواد الحرارية المرنة التقليدية مزيجًا فيزيائيًا من المطاط واللدائن الحرارية، بينما تتميز المواد الحرارية المرنة ذات البنية البلورية (TPE-V) باحتوائها على جزيئات مطاطية متشابكة جزئيًا أو كليًا، مما يُحسّن من أدائها. تتميز هذه المواد بانخفاض التشوه الدائم، ومقاومة أفضل للمواد الكيميائية والتآكل، وثبات حراري أعلى، مما يجعلها مثالية لاستبدال المطاط في موانع التسرب. في المقابل، توفر المواد الحرارية المرنة التقليدية مرونة أكبر في التركيب، وقوة شد أعلى، ومرونة أكبر، وقابلية تلوين أفضل، مما يجعلها مناسبة لمنتجات مثل السلع الاستهلاكية والإلكترونيات والأجهزة الطبية. كما أنها تلتصق جيدًا بالركائز الصلبة مثل البولي كربونات، والأكريلونيتريل بوتادين ستايرين، والبوليسترين عالي التأثير، والنايلون، وهو ما يُعدّ ميزةً للتطبيقات التي تتطلب ملمسًا ناعمًا.
التحديات المتعلقة بالبوليمرات الطرفية
تجمع المواد الحرارية المرنة بين المرونة والقوة الميكانيكية وسهولة التشكيل، مما يجعلها متعددة الاستخدامات للغاية. وتأتي خصائصها المرنة، مثل الانضغاط الدائم والاستطالة، من طور الإيلاستومر، بينما تعتمد قوة الشد والتمزق على المكون البلاستيكي.
يمكن معالجة المواد البلاستيكية الحرارية المرنة (TPEs) مثل اللدائن الحرارية التقليدية عند درجات حرارة مرتفعة، حيث تدخل في حالة الانصهار، مما يسمح بتصنيعها بكفاءة باستخدام معدات معالجة البلاستيك القياسية. كما أن نطاق درجة حرارة تشغيلها ملحوظ، إذ يمتد من درجات حرارة منخفضة جدًا - قريبة من نقطة التحول الزجاجي لطور الإيلاستومر - إلى درجات حرارة عالية تقترب من نقطة انصهار طور اللدائن الحرارية، مما يزيد من تنوع استخداماتها.
مع ذلك، ورغم هذه المزايا، لا تزال هناك تحديات عديدة تعيق تحسين أداء المواد المرنة الحرارية. إحدى المشكلات الرئيسية هي صعوبة تحقيق التوازن بين المرونة والمتانة الميكانيكية. فغالباً ما يأتي تحسين إحدى الخاصيتين على حساب الأخرى، مما يجعل من الصعب على المصنّعين تطوير تركيبات من هذه المواد تحافظ على توازن ثابت بين الخصائص المطلوبة. إضافةً إلى ذلك، فإن هذه المواد عرضة للتلف السطحي كالخدوش والتشوهات، مما قد يؤثر سلباً على مظهر ووظائف المنتجات المصنوعة منها.