أخبار - إطلاق العنان لإمكانيات المواد البلاستيكية الحرارية المرنة: استراتيجيات لمقاومة فائقة للخدوش والتلف

طرق لتحسين مقاومة مواد TPE للخدوش والتلف

تُعدّ اللدائن الحرارية المرنة (TPEs) فئةً متعددة الاستخدامات من المواد التي تجمع بين خصائص اللدائن الحرارية المرنة واللدائن المرنة، مما يوفر مرونةً وقوةً وسهولةً في التصنيع. وقد أصبحت هذه اللدائن الخيار الأمثل لمصممي الأجهزة والمهندسين الباحثين عن مواد مرنة وناعمة. وتُستخدم هذه المواد على نطاق واسع في مختلف الصناعات، بما في ذلك صناعة السيارات، والسلع الاستهلاكية، والأجهزة الطبية، والإلكترونيات، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وغيرها من التطبيقات الصناعية.

تصنيف المستحضرات الصيدلانية الانتقالية

تُصنّف المواد البلاستيكية الحرارية المرنة (TPEs) حسب تركيبها الكيميائي إلى: الأوليفينات الحرارية المرنة (TPE-O)، ومركبات الستايرين (TPE-S)، والمطاط المُفلكن (TPE-V)، والبولي يوريثانات الحرارية المرنة (TPE-U)، والبوليسترات المشتركة (COPE)، والبولي أميدات المشتركة (COPA). في كثير من الأحيان، تُصمّم المواد البلاستيكية الحرارية المرنة، مثل البولي يوريثانات والبوليسترات المشتركة، بمواصفات تفوق متطلبات استخدامها المقصودة، بينما يُعدّ استخدام TPE-S أو TPE-V خيارًا أنسب وأكثر فعالية من حيث التكلفة.

تتكون المواد البلاستيكية الحرارية التقليدية عمومًا من مزيج فيزيائي من المطاط والراتنجات الحرارية. ومع ذلك، تختلف المواد البلاستيكية الحرارية المفلكنة (TPE-Vs) حيث يتم ربط جزيئات المطاط في هذه المواد جزئيًا أو كليًا لتحسين الأداء.

تتميز المواد المرنة الحرارية من نوع TPE-V بانخفاض التشوه الدائم، ومقاومة أفضل للمواد الكيميائية والتآكل، وأداء فائق في درجات الحرارة العالية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لاستبدال المطاط في موانع التسرب. من ناحية أخرى، توفر المواد المرنة الحرارية التقليدية مرونة أكبر في التركيب، مما يسمح بتخصيصها لتطبيقات محددة، مثل المنتجات الاستهلاكية والإلكترونيات والأجهزة الطبية. تتميز هذه المواد المرنة الحرارية عادةً بقوة شد أعلى، ومرونة أفضل، وقابلية تلوين فائقة، وتتوفر بنطاق أوسع من مستويات الصلابة.

يمكن أيضًا صياغة المواد الحرارية المرنة (TPEs) لتلتصق بالركائز الصلبة مثل البولي كربونات (PC) والأكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS) والبوليسترين عالي التأثير (HIPS) والنايلون، مما يوفر مقابض ناعمة الملمس موجودة في منتجات مثل فرش الأسنان والأدوات الكهربائية والمعدات الرياضية.

التحديات المتعلقة بالبوليمرات الطرفية

على الرغم من تعدد استخداماتها، إلا أن أحد التحديات التي تواجه المواد البلاستيكية الحرارية المرنة (TPEs) هو قابليتها للخدش والتلف، مما قد يؤثر سلبًا على مظهرها ووظائفها. ولمعالجة هذه المشكلة، يعتمد المصنّعون بشكل متزايد على إضافات متخصصة تعزز مقاومة هذه المواد للخدش والتلف.

فهم مقاومة الخدوش والتلف

قبل الخوض في تفاصيل الإضافات المحددة، من الضروري فهم مفاهيم مقاومة الخدوش والتلف:

مقاومة الخدش:يشير هذا إلى قدرة المادة على تحمل الضرر الناتج عن الأجسام الحادة أو الخشنة التي قد تقطع أو تحفر في السطح.
مقاومة مار:مقاومة الخدوش هي قدرة المادة على مقاومة الأضرار السطحية الطفيفة التي قد لا تخترق بعمق ولكنها يمكن أن تؤثر على مظهرها، مثل الخدوش أو البقع.

يُعد تحسين هذه الخصائص في المواد الحرارية المرنة أمرًا بالغ الأهمية، لا سيما في التطبيقات التي تتعرض فيها المادة للتآكل المستمر أو حيث يكون مظهر المنتج النهائي أمرًا بالغ الأهمية.

طرق لتحسين مقاومة مواد TPE للخدوش والتلف

تُستخدم الإضافات التالية بشكل شائع لتحسين مقاومة الخدوش والتلف في المواد البلاستيكية الحرارية المرنة (TPEs):

1.إضافات أساسها السيليكون

تُعدّ الإضافات القائمة على السيليكون فعّالة للغاية في تعزيز مقاومة الخدوش والتلف في اللدائن الحرارية المرنة (TPEs). تعمل هذه الإضافات عن طريق تكوين طبقة تشحيم على سطح المادة، مما يقلل الاحتكاك وبالتالي يقلل من احتمالية حدوث الخدوش.

وظيفة:يعمل كمادة تشحيم سطحية، مما يقلل الاحتكاك والتآكل.
فوائد:يحسن مقاومة الخدش دون التأثير بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية أو مرونة مادة TPE.

خاصة،SILIKE Si-TPVروايةمادة مضافة أساسها السيليكونيمكن أن تؤدي أدوارًا متعددة، مثلمادة مضافة لمعالجة اللدائن الحرارية المرنة، مواد معدلة لللدائن الحرارية المرنة، مادة معدلة لللدائن الحرارية المرنة القائمة على السيليكون، مواد معدلة لملمس اللدائن الحرارية المرنة.سلسلة SILIKE Si-TPV هيمطاط صناعي حراري قائم على السيليكون مقوى بالحرارةتم ابتكار هذه المواد باستخدام تقنية توافق متخصصة. تعمل هذه العملية على توزيع مطاط السيليكون داخل مادة TPO على شكل جزيئات يتراوح حجمها بين 2 و3 ميكرون، مما ينتج عنه مواد تجمع بين قوة ومتانة ومقاومة التآكل لللدائن الحرارية المرنة، مع الخصائص المرغوبة للسيليكون، مثل النعومة والملمس الحريري ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية. كما أن هذه المواد قابلة لإعادة التدوير وإعادة الاستخدام ضمن عمليات التصنيع التقليدية.

متىالمطاط اللدائني الحراري القائم على السيليكون (Si-TPV)عند دمجها في منتجات الطاقة الحرارية، تشمل الفوائد ما يلي:

مقاومة محسّنة للتآكل
مقاومة محسّنة للبقع، يتضح ذلك من خلال زاوية تلامس أصغر للماء
صلابة منخفضة
تأثير ضئيل على الخصائص الميكانيكية معSi-TPVمسلسل
ملمس ممتاز، يوفر لمسة جافة وناعمة كالحرير دون أي اصفرار بعد الاستخدام طويل الأمد

2. إضافات أساسها الشمع

تُعدّ الشموع مجموعة أخرى من الإضافات الشائعة الاستخدام لتحسين خصائص سطح المواد البلاستيكية الحرارية المرنة. تعمل هذه الشموع عن طريق التغلغل إلى السطح، مما يُشكّل طبقة واقية تُقلّل الاحتكاك وتُحسّن مقاومة الخدوش والتلف.

الأنواع:تُستخدم شمع البولي إيثيلين وشمع البارافين والشموع الاصطناعية بشكل متكرر.
فوائد:يسهل دمج هذه الإضافات في مصفوفة TPE وتوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتحسين متانة السطح.

3. الجسيمات النانوية

يمكن دمج الجسيمات النانوية، مثل السيليكا أو ثاني أكسيد التيتانيوم أو الألومينا، في المواد المرنة الحرارية لتعزيز مقاومتها للخدش والتلف. تعمل هذه الجسيمات على تقوية بنية المادة المرنة الحرارية، مما يجعلها أكثر صلابة ومقاومة للتلف السطحي.

وظيفة:يعمل كحشو مقوي، مما يزيد من الصلابة ومتانة السطح.
فوائد:يمكن للجسيمات النانوية أن تعزز بشكل كبير مقاومة الخدش دون المساس بالمرونة أو الخصائص المرغوبة الأخرى للمواد البلاستيكية الحرارية المرنة.

4. طبقات مقاومة للخدش

على الرغم من أنها ليست مادة مضافة بحد ذاتها، إلا أن تطبيق طبقات مقاومة للخدش على منتجات اللدائن الحرارية المرنة (TPE) يُعدّ نهجًا شائعًا لتحسين متانة سطحها. يمكن تركيب هذه الطبقات باستخدام مواد مختلفة، بما في ذلك السيلانات والبولي يوريثانات والراتنجات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، لتوفير طبقة صلبة واقية.

وظيفة:يوفر طبقة سطحية صلبة ومتينة تحمي من الخدوش والتلف.
فوائد:يمكن تصميم الطلاءات لتناسب تطبيقات محددة وتوفر حماية طويلة الأمد.

5. البوليمرات الفلورية

تُعرف الإضافات القائمة على الفلوروبوليمر بمقاومتها الكيميائية الممتازة وطاقة سطحها المنخفضة، مما يقلل الاحتكاك ويعزز مقاومة الخدش للمواد البلاستيكية الحرارية.

وظيفة:يوفر سطحًا منخفض الاحتكاك ومقاومًا للمواد الكيميائية والتآكل.
فوائد:تتميز بمقاومة ممتازة للخدوش وعمر طويل، مما يجعلها مثالية للتطبيقات عالية الأداء.

العوامل المؤثرة على فعالية الإضافات

تعتمد فعالية هذه الإضافات في تحسين مقاومة الخدوش والتلف على عدة عوامل:

تركيز:تؤثر كمية المادة المضافة المستخدمة بشكل كبير على الخصائص النهائية لمادة TPE. يجب تحديد التركيزات المثلى لتحقيق التوازن بين تحسين المقاومة وخصائص المادة الأخرى.
التوافق:يجب أن تكون المادة المضافة متوافقة مع مصفوفة TPE لضمان التوزيع المتساوي والأداء الفعال.
شروط المعالجة:يمكن أن تؤثر ظروف المعالجة، مثل درجة الحرارة ومعدل القص أثناء عملية الخلط، على تشتت المواد المضافة وفعاليتها النهائية.

لمعرفة المزيد حول كيفيةمُعدِّلات الإيلاستومر القائمة على السيليكون الحراري البلاستيكيلتحسين مظهر مواد TPE، ارتقِ بجماليات سطح منتجك النهائي، وعزز مقاومته للخدوش والتلف. تواصل مع SILIKE اليوم. استمتع بمزايا الملمس الجاف والناعم دون أي تكتلات، حتى بعد الاستخدام المطول.

Tel: +86-28-83625089 or via email: amy.wang@silike.cn. website:www.si-tpv.com

تاريخ النشر: 16 أغسطس 2024