સમાચાર

પરિચય: પોલિમર પ્રોસેસિંગમાં સિલિકોન ઉમેરણોની ભૂમિકા
પોલિમર ઉત્પાદનમાં સિલિકોન ઉમેરણોનો વ્યાપકપણે પ્રોસેસિંગ એઇડ્સ અને કાર્યાત્મક સંશોધકો તરીકે ઉપયોગ થાય છે જેથી પીગળવાની વર્તણૂકને નિયંત્રિત કરી શકાય, સપાટીના ગુણધર્મોમાં સુધારો કરી શકાય અને ઉચ્ચ-થ્રુપુટ ઉત્પાદન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ પ્રક્રિયા સ્થિરતામાં વધારો કરી શકાય.
થર્મોપ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ વાતાવરણ જેમ કે એક્સટ્રુઝન, ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ, ફિલ્મ બ્લોઇંગ અને કમ્પાઉન્ડિંગમાં, પોલિમર ઘણીવાર ઉચ્ચ શીયર સ્ટ્રેસ અને ઊંચા તાપમાનનો ભોગ બને છે. આ પરિસ્થિતિઓ સામાન્ય પ્રોસેસિંગ પડકારો તરફ દોરી શકે છે, જેમાં અસ્થિર મેલ્ટ ફ્લો, સપાટી ખામીઓ (જેમ કે મેલ્ટ ફ્રેક્ચર અને શાર્કસ્કીન), ડાઇ બિલ્ડ-અપ અને અસંગત ઉત્પાદન ગુણવત્તાનો સમાવેશ થાય છે.
સિલિકોન ઉમેરણો પોલિમર-મેટલ ઘર્ષણ ઘટાડીને, મેલ્ટ ઇન્ટરફેસ પર લુબ્રિકેશનમાં સુધારો કરીને અને પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રવાહ વર્તનને સ્થિર કરીને આ ઇન્ટરફેસિયલ અને રિઓલોજિકલ મર્યાદાઓને સંબોધવા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે. પરિણામે, તેઓ વધુ કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન કામગીરી અને વધુ સુસંગત અંતિમ-ઉત્પાદન પ્રદર્શનમાં ફાળો આપે છે.
તેઓ પોલિઓલેફિન્સ (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), PVC સંયોજનો, થર્મોપ્લાસ્ટિક ઇલાસ્ટોમર્સ (TPE, TPU, TPO, TPV), અને એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક (ABS, PC, PA/નાયલોન, PBT, PET, PPS, POM અને PMMA) સહિત મુખ્ય પોલિમર સિસ્ટમોમાં વ્યાપકપણે લાગુ પડે છે.
પ્રોસેસિંગના દૃષ્ટિકોણથી, સિલિકોન ઉમેરણોનો ઉપયોગ એક્સટ્રુઝન, ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ, ફિલ્મ બ્લોઇંગ અને કમ્પાઉન્ડિંગ પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે, જ્યાં તેઓ સતત અથવા હાઇ-સ્પીડ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં મેલ્ટ રિઓલોજીને સ્થિર કરવામાં, ઇન્ટરફેસિયલ ઘર્ષણ ઘટાડવામાં અને સપાટી અને ડાઇ-સંબંધિત ખામીઓને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
અંતિમ ઉપયોગના કાર્યક્રમોમાં વાયર અને કેબલ સિસ્ટમ્સ, ઓટોમોટિવ આંતરિક ઘટકો, ફૂટવેર સામગ્રી, પાઇપ્સ, લવચીક પેકેજિંગ, કોટિંગ્સ, પેઇન્ટ્સ, ફાઇબર્સ અને એન્જિનિયર્ડ અને સંશોધિત પ્લાસ્ટિક ઉત્પાદનોની વિશાળ શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે.
ઉચ્ચ ઉત્પાદકતા, કડક ગુણવત્તા નિયંત્રણ, ઘટાડેલા સ્ક્રેપ દર અને સુધારેલ સામગ્રી ટકાઉપણું પર ઉદ્યોગના વધતા ભાર સાથે, સિલિકોન ઉમેરણોને હવે સરળ પ્રક્રિયા સહાય તરીકે જોવામાં આવતા નથી. તેના બદલે, તેઓ પોલિમર સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં કાર્યાત્મક ફોર્મ્યુલેશન ઘટકો તરીકે વધુને વધુ સંકલિત થઈ રહ્યા છે, જે પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમતા અને અંતિમ-ઉત્પાદન પ્રદર્શન બંનેમાં સીધો ફાળો આપે છે.
પરિણામે, સિલિકોન એડિટિવ ઉત્પાદકો વૈશ્વિક પોલિમર મૂલ્ય શૃંખલામાં મુખ્ય ટેકનોલોજી ભાગીદારો બની ગયા છે.
આ લેખ વિશ્વભરમાં ટોચના 10 સિલિકોન એડિટિવ ઉત્પાદકોને પ્રકાશિત કરે છે, જે પ્રોસેસર્સને પોલિમર પ્રોસેસિંગ એપ્લિકેશનો માટે અગ્રણી સપ્લાયર્સ, ટેકનોલોજી અને ઉકેલો ઓળખવામાં મદદ કરે છે.

સિલિકોન ઉમેરણો શું છે?
સિલિકોન ઉમેરણો - જેને સિલિકોન-આધારિત ઉમેરણો, સિલોક્સેન ઉમેરણો, અથવા પોલિસિલોક્સેન ઉમેરણો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે - તે કાર્યાત્મક પ્રક્રિયા સહાયક અને પ્રદર્શન-વધારતી સામગ્રી છે જે સામાન્ય રીતે પોલિડાઇમિથિલસિલોક્સેન (PDMS) અથવા સંશોધિત ઓર્ગેનોસિલિકોન સંયોજનો પર આધારિત છે.
પ્રક્રિયાક્ષમતા, સપાટીની લાક્ષણિકતાઓ અને લાંબા ગાળાના ઉત્પાદન ટકાઉપણું સુધારવા માટે તેમને પ્રમાણમાં ઓછી સાંદ્રતા (સામાન્ય રીતે 0.1-5%) પર સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે.
મુખ્ય કામગીરી કાર્યો
• પીગળેલા ઘર્ષણને ઘટાડવું અને પ્રવાહ વર્તનમાં સુધારો કરવો
• ઓગળેલા ફ્રેક્ચર અને શાર્કસ્કિન જેવા સપાટીના ખામીઓને અટકાવવી
• ડાઇ બિલ્ડ-અપ ઘટાડવું અને સાધનોના ફોલિંગને ઓછું કરવું
• સપાટીની સુગમતા અને સ્પર્શેન્દ્રિય ગુણધર્મોમાં વધારો
• ઉત્પાદન સ્થિરતા અને થ્રુપુટમાં સુધારો

સિલિકોન ઉમેરણોની મુખ્ય રસાયણશાસ્ત્ર
સિલિકોન ઉમેરણોનું પ્રદર્શન તેમના લવચીક સિલિકોન-ઓક્સિજન (Si-O) કરોડરજ્જુમાંથી ઉદ્ભવે છે, જે ઘણીવાર મિથાઈલ જેવા કાર્બનિક બાજુ જૂથો સાથે કાર્યરત થાય છે.
આ અનન્ય પરમાણુ રચના પૂરી પાડે છે:
• શ્રેષ્ઠ લુબ્રિકેશન માટે નીચું સપાટી તણાવ
• મુશ્કેલ પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિઓમાં ઉચ્ચ થર્મલ અને ઓક્સિડેટીવ સ્થિરતા
• હાઇડ્રોફોબિસિટી જે પોલિમર સપાટીઓને ભેજથી બચાવવામાં મદદ કરે છે
• ઉત્તમ સ્લિપ અને લુબ્રિસિટી, એક્સટ્રુઝન અને મોલ્ડિંગ દરમિયાન શીયર સ્ટ્રેસ ઘટાડે છે.
• રાસાયણિક જડતા અને સુગમતા, જે પોલિમરની વિશાળ શ્રેણી સાથે સુસંગતતાને સક્ષમ બનાવે છે.

આધુનિક સિલિકોન ઉમેરણોના પ્રકારો
સિલિકોન ઉમેરણો પરમાણુ વજન, કાર્યાત્મક જૂથો અને પોલિમર આર્કિટેક્ચરના આધારે ચોક્કસ કામગીરી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે. સામાન્ય ઔદ્યોગિક સ્વરૂપોમાં સિલિકોન પ્રવાહી (તેલ), સિલોક્સેન, પોલિથર-સંશોધિત સિલિકોન્સ, સિલિકોન રેઝિન, સિલિકોન માસ્ટરબેચ અને સિલિકોન પાવડરનો સમાવેશ થાય છે.

1. સિલિકોન માસ્ટરબેચ
સિલિકોન માસ્ટરબેચ એ એક પ્રીમિયમ પેલેટાઇઝ્ડ ફોર્મ્યુલેશન છે જેનો પોલિમર ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી અલ્ટ્રા-હાઇ મોલેક્યુલર વેઇટ (UHMW) સિલોક્સેન પોલિમરને વિવિધ થર્મોપ્લાસ્ટિક કેરિયર્સ (પોલિઓલેફિન્સ, એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક અને થર્મોપ્લાસ્ટિક ઇલાસ્ટોમર્સ સહિત) માં વિતરિત કરવા પર આધાર રાખે છે. પ્રમાણભૂત પેલેટ સ્વરૂપમાં વિતરિત, તે સંયોજન, એક્સટ્રુઝન અથવા ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ દરમિયાન સીધા થર્મોપ્લાસ્ટિક મેટ્રિક્સમાં સ્વચ્છ, ચોક્કસ ડોઝિંગની મંજૂરી આપે છે. પરંપરાગત મીણ, ફેટી એસિડ એમાઇડ્સ અથવા ઓછા-મોલેક્યુલર-વજન તેલથી વિપરીત, UHMW સિલિકોન માસ્ટરબેચ સ્ક્રુ સ્લિપેજ જેવી પ્રક્રિયા ખામીઓને અસરકારક રીતે ટાળીને શ્રેષ્ઠ સપાટી સ્લિપેજ અને મોલ્ડ રિલીઝ પ્રદાન કરે છે.

2. સિલિકોન ફ્લુઇડ્સ (PDMS)
સિલિકોન ફ્લુઇડ્સ (PDMS) એ ઓછા-થી-મધ્યમ પરમાણુ વજનવાળા, રેખીય, બિન-પ્રતિક્રિયાશીલ સિલિકોન છે જે મિથાઈલ બાજુ જૂથો સાથે પુનરાવર્તિત સિલિકોન-ઓક્સિજન (-Si-O-) બેકબોન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પોલિમર પ્રોસેસિંગમાં, તેઓ મુખ્યત્વે કામચલાઉ ભૌતિક પ્રક્રિયા સહાયક અને બાહ્ય લુબ્રિકન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેમની ઉચ્ચ પરમાણુ ગતિશીલતા અને હોસ્ટ પોલિમર મેટ્રિક્સ સાથે રાસાયણિક બંધનના અભાવને કારણે, તેઓ ઓગળેલા સ્નિગ્ધતા અને ટોર્કને ઘટાડે છે પરંતુ સ્થળાંતર માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે, જેના કારણે સપાટીનું ઉત્સર્જન, સ્ક્રુ સ્લિપેજ અને ત્યારબાદ પેઇન્ટ અથવા પ્રિન્ટિંગ સંલગ્નતા નિષ્ફળતા થાય છે.

3. કાર્યાત્મક ઓર્ગેનોસિલિકોન ઉમેરણો
ફંક્શનલ ઓર્ગેનોસિલિકોન એડિટિવ્સ એ રાસાયણિક રીતે, અથવા ઓર્ગેનો-મોડિફાઇડ સિલિકોન કોપોલિમર્સ છે જે સિલોક્સેન બેકબોન અથવા ચેઇન એન્ડ્સમાં પ્રતિક્રિયાશીલ અથવા ધ્રુવીય કાર્યાત્મક જૂથો (જેમ કે ઇપોક્સી, એમિનો, કાર્બોક્સી, વિનાઇલ અથવા પોલિથર સેગમેન્ટ્સ) ને સમાવિષ્ટ કરે છે. પરંપરાગત PDMS થી વિપરીત, આ એડિટિવ્સ પરમાણુ રીતે ઇન્ટરફેસિયલ મોડિફાયર અને રિએક્ટિવ કોમ્પેટિબિલાઇઝર્સ તરીકે કાર્ય કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ છે. તેઓ ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્શન ઘટાડે છે અને અસંગત ઘટકો વચ્ચે ફેઝ એડહેસિયનને વધારે છે, જે તેમને એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિકને અપગ્રેડ કરવા, રિસાયકલ/PCR પોલિમરના પ્રદર્શનને વધારવા અને મલ્ટી-કમ્પોનન્ટ પોલિમર સિસ્ટમ્સમાં ફિલર ભીનાશ અને વિક્ષેપ (દા.ત., હેલોજન-મુક્ત જ્યોત રિટાર્ડન્ટ્સ, ગ્લાસ ફાઇબર્સ) સુધારવા માટે આવશ્યક બનાવે છે.

4. સિલિકોન પાવડર
સિલિકોન પાવડર મુક્ત-પ્રવાહ, ઘન, કણ સિલિકોન ફોર્મ્યુલેશન છે, જે ઘણીવાર અલ્ટ્રા-હાઈ મોલેક્યુલર વેઈટ (UHMW) સિલોક્સેન પોલિમરથી બનેલા હોય છે જે અકાર્બનિક સિલિકા કોરમાં લંગરાયેલા હોય છે, અથવા ત્રિ-પરિમાણીય ગોળાકાર સિલિકોન રેઝિન (દા.ત., પોલીમિથાઈલસિલ્સેક્વિઓક્સેન) હોય છે. કાયમી કામગીરી સુધારકો તરીકે એન્જિનિયર્ડ, તેમને થર્મોપ્લાસ્ટિક્સમાં સંયોજન કરવામાં આવે છે જેથી લાંબા સમય સુધી ટકી રહેતી સપાટી સુધારણાઓ - જેમ કે કાયમી સ્ક્રેચ અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર, ઘર્ષણ ગુણાંક (COF) માં સ્થિર ઘટાડો, અને એન્ટિ-બ્લોકિંગ સુવિધાઓ - સબસ્ટ્રેટના યાંત્રિક ગુણધર્મો અથવા પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ પેઇન્ટેબિલિટી સાથે સમાધાન કર્યા વિના.