مرجع پلیمر در بازار ايران (پليم پارت) :غذاهای فرآوری شده، مانند هات داگ، اغلب حاوی مقدار زیادی مواد پرکننده می باشد که اکثر مردم دیدگاه خوبی نسبت به آن ندارند. پرکننده (fillers) در دنیای پلیمرها و پلاستیک ها نیز حضور پررنگی دارند که البته گاهی اوقات خوب و گاهی اوقات، نه چندان خوب است.
اهمیت پر کننده ها
تعیین پرکننده در یک پلیمر راهی برای اطمینان از خواص مورد انتظار محصول تولید شده با آن است. پرکننده می تواند تعیین کننده ویژگی های بسیاری برای محصولات باشد. آنها می توانند رنگ پلیمر را تغییر دهند، آن را نسب به آسیب UV مقاوم تر نمایند، باعث افزایش انعطاف پذیری، کاهش سرعت تخریب و تجزیه و یا باعث سازگاری بیشتر با محیط زیست شوند. لذا با توجه به مجموعه ای اثرات پرکننده بر روی یک پلیمر، اندازه گیری و تعیین میزان دقیق استفاده از آن بسیار مهم میشود.
TGA (Thermogravimetric Analysis) شایع ترین روش مورد استفاده توسط دانشمندان برای تعیین مقدار پرکننده در یک پلیمر است. در این روش با حرارت نمونه در داخل یک کوره، تمام اجزای آلی آن می سوزد و آنچه باقی می ماند پرکننده های غیر معدنی خواهد بود. در این روش علاوه بر کمک به تعیین درجه حرارت تخریب پلیمر، اجزای باقی مانده میزان نمونه پرکننده را به ما نشان می دهد که پس از آن می توان از طریق آزمایش SEM-EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) اجرا آن را شناسایی نمود.
کاربرد اولیه پرکننده ها
در ابتدا پرکننده ها تنها به عنوان افزودني جهت بهبود خواص مکانيکي در نظر گرفته مي شده اند که به دليل خصوصيات هندسي نامطلوب، مساحت سطح ويژه کم و يا شيمي سطح آنها، تنها مي توانند مدول پليمر را تا حد متوسطي افزايش دهند، هرچند استحکام کششي يا خمشي آن بدون تغيير باقي مانده و يا حتي کاهش مي يابد.
مواد معدني معمولاً جهت کاهش قيمت، از طريق جايگزيني و کاهش استفاده از پليمرهاي گران قيمت، در پليمرها مصرف مي شوند. استفاده از پرکننده هاي معدني مزاياي اقتصادي ديگري را نيز به همراه داشته است، از قبيل سيکل هاي قالب گيري سريع تر (به دليل افزايش ضريب انتقال حرارت) و تعداد کمتر قطعه معيوب تاب برداشته.
بسته به نوع پرکننده ي مورد استفاده، ديگر خاصيت هاي پليمر مي تواند تحت تاثير قرار بگيرد. به عنوان مثال ويسکوزيته ي مذاب مي تواند بر اثر افزودن مواد ليفي به طور قابل توجهي افزايش يابد. همچنين يکي از تاثيرات رايج پرکننده هاي معدني، کاهش جمع شدگي در قالب و انبساط گرمايي است.
در دو دهه ي اخير توليدکنندگان مواد معدني، جهت افزايش کيفيت و عملکرد اين مواد و بهبود خواص آنها از طريق کنترل توزيع اندازه ي ذرات و اصلاح سطح ذرات، تلاش هاي زيادي نموده اند.
خواص انواع پرکننده ها
هر دسته از انواع پرکننده ها بسته به اندازه ذرات، شکل و شيمي سطح، ويژگي هاي متفاوتي دارند. هنگامي که مواد معدني به پلاستيک ها افزوده مي شوند، عموماً چگالي و سختي سطح را افزايش مي دهند، مقاومت دمايي را بهبود مي بخشند و با کاهش ضريب انبساط حرارتي خطي، انقباض را کاهش مي دهند.
مدول خمشي و مقاومت حرارتي دو خاصيت اساسي پلاستيک ها هستند که به دليل عملکرد مواد معدني افزايش مي يابند. قسمت هاي خارجي خودرو، مواد ساختماني، و اجزاي لوازم خانگي، برخي از نمونه هايي هستند که از مدول خمشي بهبود يافته بهره مند شده اند. اجزاي داخلي خودرو و قسمت هاي موتور، ظروف ماکروويو و رابط هاي الکتريکي از کاربردهايي هستند که نياز به افزايش مقاومت گرمايي دارند. صنعت ساختمان نيز در رشد بالاي مواد معدني نقش دارد.
مواد معدني مانند تالک مي توانند روانکاري را افزايش دهند و فرايندپذيري را بهبود بخشند. استفاده از تاخيراندازهاي شعله معدني مانند آلومينيوم تري هيدرات، آنتيموان تري اکسايد، منيزيم هيدروکسيد، بورات ها و نانورس ها، به دليل رشد سريعتر تاخيراندازهاي غير هالوژني، سريعتر رشد مي کند.
اصلاح سطح و يا استفاده از پوشش، پراکندگي ماده معدني در بستر پليمر را از طريق سازگار کردن آنها با پليمرها، افزايش مي دهد. استفاده از اسيدهاي چرب مانند استئارات هاي فلزي و اسيدهاي استئاريک، اختلاط و پراکندگي را بهبود بخشيده، ويسکوزيته ي پليمر را کاهش داده و استحکام پليمر را بهبود مي بخشد.
