اهمیت پرکننده ها در صنعت چسب

پرکننده ها به طور گسترده ای در محصولات صنایع پلیمری کاربرد دارند. از جمله کارکرد های پر کننده ها می توان به کاهش قیمت، کنترل دانسیته، بهبود فرایندپذیری، ویژگی های نوری، قابلیت هدایت گرمایی، کنترل انبساط گرمایی، خواص الکتریکی، خواص مغناطیسی، به تاخیر انداختن آتشگیری و بهبود خواص مکانیکی اشاره کرد.  پرکننده ها بیشتر در پلی وینیل کلراید (PVC) مصرف می شوند. علاوه بر آن در پلیمرهای اولفینی، نایلون ها و پلی استرها نیز کاربرد دارند.
پرکننده ها ابتدا تنها به عنوان مواد افزودنی برای بهبود خواص مکانیکی به کار گرفته می شدند اما به دلیل  برخی خصوصیات شیمیایی مانند سطح ویژه پایین، موجب کاهش استحکام کششی یا خمشی می شدند. پر کننده ها به دلیل افزایش ضریب انتقال حرارت پلیمر، به فرایند قالب گیری سرعت می بخشند و عموماٌ به کاهش انبساط گرمایی پلیمر کمک می کنند. کنترل میزان توزیع اندازه و سطح ذرات یکی از عوامل مهم در کیفیت و اثربخشی این مواد می باشد.

 برخی از مواردی که در رشد مصرف پرکننده های معدنی نقش دارند، عبارتند از :

شناخت کاربرد های جدید ترکیب های شامل پرکننده های در ابعاد نانو
توسعه ی ترکیب های شامل ذرات ultrafine با ابعاد کمتر از ۳ میکرون، که با روش های خردسازی ویژه ای تشکیل می شوند.
افزایش استفاده از ترکیب های فیبری طبیعی (چوبی، کتان) همراه با رشد قابل توجه و قابل انتظار در استفاده از ترکیب های نانو رس در صنعت های خودرو.

استفاده از پرکننده ها در فرمولاسیون یک چسب یا درزگیر به معنای پرکردن فضاهای موجود در آن است. این فضای اشغال شده عامل بسیار مهمی در کیفیت محصول نهایی است. پرکننده هایی که برای مصارف گوناگون کاربرد دارند عبارتند از کربنات کلسیم، تری هیدرات آلومینیوم، باریم سولفات، سیلیکا، خاک رس کالوئن، دوده، دی اکسید تیتانیوم، گرافیت، اکسید روی، اکسید های آهن، ماسه، خاک اره، الیاف شیشه، میکا، پودر مس و  پودر نقره. ذیلا به بررسی برخی از این پرکننده ها خواهیم پرداخت.

پرکننده ها علاوه بر کاهش قیمت چسب، موجب توان دهی رشته های سریشم می شوند و استحکام چسب ها را بهبود می بخشند. می توان گفت که پرکننده ها در تولید همه ی چسب ها مصرف می شوند. در تولید چسب های پلیمری، پرکننده ها موجب کاهش انقباض رشته های پلیمری در هنگام سخت شدن، می شود و از ایجاد هر گونه تنش در خط سریشم جلوگیری میکند. در واقع این مواد خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغييرمي دهند لذا خواص مكانيكي نهايي را بهبود مي بخشند.

 

کربنات کلسیم معدنی

کربنات کلسیم معدنی جزء پرکننده های معدنی نسبتاً ارزان قیمت در بازار به شمار می رود و در بسیاری از معادن در سراسر دنیا وجود دارد. ذرات کربنات کلسیم می تواند در اندازه های کمتر از 1 میکرومتر نیز موجود باشد. کربنات کلسیم به طور کلی یک ماده ی نسبتاً نرم و نامحلول معدنی است که به طور گسترده برای کاهش میزان هزینه ها و کنترل میزان انقباضات در چسب ها و درزگیر ها استفاده می شود. از آنجاییکه کربنات کلسیم تا اندازه ای قلیایی است با بسیاری از انواع رزین ها سازگار است.

کربنات کلسیم در درجه های متفاوتی عرضه می شود که عموماً به محل استخراج و فرایند پردازش اولیه آنها بستگی دارد. به طور کلی میزان شفافیت(brightness)، توزیع اندازه ذرات و سطح تماس آنها می تواند متفاوت باشد. کربنات کلسیم در  طیف بسیار گسترده ای از اندازه ذرات وجود دارد و به شکل مطلوب در تولید چسب و درزگیر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ماده به حفظ ویسکوزیته و استحکام فیزیکی محصول کمک می کند. از آنجاییکه فرایند پردازش اولیه کربنات کلسیم شامل سنگ زنی سنگ های بسیار بزرگ به ذرات کوچکتر می باشد، میزان شفافیت محصول تاحد بسیار زیادی به نوع معدن بستگی دارد.  کربنات کلسیم مورد استفاده در صنایع چسب و درز گیر عموماً به شفافیت بالا نیاز دارد.

آلومینیوم تری هیدرات

آلومینیوم تری هیدرات یا (ATH) به عنوان پیشگیرنده از شعله مورد استفاده قرار می گیرد.  می توان گفت ATH یکی از پر کاربرد ترین مواد پیشگیرنده شعله در جهان است و از پالایش سنگ معدن بوکسیت تولید می شود. ATH  دارای مقاومت بسیار بالا در برابر UV و همچنین ثبات هیدرولیکی بسیار مطلوب می باشد و یکی از پر کننده های ایده آل برای تولید برخی از انواع چسب به شمار می رود. انواع بسیار مطلوب ATH مانند ®Micral دارای خواصی از جمله مقاومت در برابر خم شدگی، مقاومت در برابر رطوبت و اختلاط آسان نیز می باشد.

 

باریم سولفات

باریم سولفات، یکی از مواد معدنی بسیار سنگین است و در واقع دانسیته ی آن به بهبود خواص پرکنندگی آن کمک میکند. همچنین این ماده از لحاظ شیمیایی بی اثر بوده، پرتو x را جذب میکند ومیزان لرزش آکوستیک را کاهش میدهد.

در فرمولاسیون یک چسب یا یک درزگیر، باریم سولفات یک پر کننده ی بسیار مطلوب است؛ به خصوص برای کاربردهایی که جذب پرتو x  یا مقاومت شیمیایی ضرورت دارد.

سیلیکا

محصولات سیلیسیوم دی اکسید با استفاده از روش های گوناگونی تولید می شوند. سیلیسیوم دی اکسید رسوبی آمورف از واکنش خنثی سازی سدیم سیلیکات و اسید سولفوریک تولید می شود با کنترل شرایط واکنش، می توان محصولات ساخت یافته (structured) نیز تولید کرد. محصولات ساخت یافته با اندازه های کوچکتر و سطح بیشتر و قابلیت جذب بالاتر برای مصارف خاصی کاربرد دارند.  این مواد به طور گسترده به عنوان قوام دهنده و تیکسوتروپ در صنایع چسب و درز گیر استفاده می شود.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *