کاربرد ویژه عوامل ضد انسداد در پلیمرها
عوامل ضد انسداد (Antiblocking Agent)
عوامل آنتی بلاکینگ از چسبیدن به یکدیگر فیلم‌های پلاستیکی به دلیل ایجاد جریان سرد یا تجمع الکتریسیته ساکن جلوگیری می‌کند. آن‌های می‌توانند به‌صورت داخلی یا خارجی اعمال شوند. وقتی به‌صورت داخلی ترکیب می‌شوند باید تا حدی ناسازگار باشند به‌طوری‌که بتوانند به سطح مهاجرت کنند. این عوامل شامل واکس‌های طبیعی و تولیدی، نمک‌های فلزی اسید چرب، ترکیبات سیلیس و یا پلیمرها نظیر PVC، PA،PE، پلی‌سیلوکسان‌ها و فلوروپلاستیک‌ها هستند.
انتخاب عوامل آنتی بلاک (ضد چسبندگی)
زمانی که دولایه فیلم صاف در تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند، یکی از شایع‌ترین مشکلاتی که می‌تواند رخ دهد بلاک شدن یا همان چسبندگی دولایه به هم است. افزودن عوامل ضد انسداد یا آنتی بلاک/ عوامل ضد لغزش از طریق تشکیل موانعی بین لایه‌ها و اصلاح خواص اصطکاکی سطح به رفع این مشکل می‌انجامد.
عامل آنتی بلاک یا ضد انسداد چیست؟
عوامل ضد انسداد (آنتی بلاک) که هم‌چنین با نام ضد لغزش نیز از آن‌ها یاد می‌شود سطوحی که با یکدیگر از طریق نیروهای چسبندگی یا سایر نیروها در حال برهم‌کنش هستند را به حداقل می‌رسانند. این مواد موانعی را بین لایه‌های سطحی تشکیل داده و خواص اصطکاکی سطح را اصلاح می‌کنند.
عوامل ضد انسداد/ضد لغزش می‌توانند به صورت داخلی یا در بسیاری موارد روی سطح اعمال شوند. عدم استفاده از یک آنتی‌بلاک یا عامل ضد لغزش مناسب، کیفیت و کارایی پلیمرها و قطعات قالب‌گیری شده را به‌شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد.
آنتی‌بلاک‌ها می‌توانند به صورت مجزا استفاده و یا در فرمولاسیون یک مستربچ مایع یا پلیمری گنجانده شوند. بعلاوه، این مواد می‌توانند برخی خواص پلیمرها، ازجمله خواص اصطکاکی، خواص نوری و شفافیت، خواص آنتی‌استاتیک، سختی، و دیگر ویژگی‌های سطحی را نیز تحت تأثیر قرار دهند.
رایج‌ترین موارد استفاده از آنتی‌بلاک‌ها در سامانه‌های پلیمری است که در آن‌ها اجزا ذاتاً چسبناک و نرم باشند، مانند الیاف در فیلم پلیمری. هم‌چنین، در قالب‌گیری تزریقی نیز جدا شدن آسان قطعه از قالب بسیار مهم است و بدون استفاده از یک عامل رها کننده و یک آنتی‌بلاک سطح پلیمر به‌آسانی آسیب خواهد دید و درنتیجه کیفیت قطعات پایین آمده و محصولات مرجوع خواهند شد.
کاربرد در فیلم‌ها و الیاف
پلیمرهای الاستومری، الیاف و فیلم‌ها، به‌شدت مستعد چسبندگی هستند، به‌ویژه در طول آماده‌سازی که پلیمر تحت تنش فشرده می‌شود. مواد آنتی‌بلاک یک‌لایه جداکننده فیزیکی بین سطوح ایجاد کرده و از این طریق، پتانسیل دو سطح مقابل هم را برای تماس با یکدیگر و چسبیدن به هم به حداقل می‌رسانند.
عدم استفاده از یک سطح مشترک جامد انعطاف‌پذیر (صابون‌های آلی اسید چرب کلسیم/منیزیم)، موجب می‌شود الیاف اسپندکس (نوعی از الیاف یا خاصیت کشش بسیار بالا) به‌شدت به هم چسبیده و درنتیجه در اثر کشش، شکست و ازهم‌گسیختگی در آن‌ها رخ دهد، چراکه این الیاف به صورت مولکولی درهم‌آمیخته شده و درنتیجه ماده موردنظر بی‌استفاده خواهد شد.
بااینکه پلیمرهایی ازجمله الیاف، پلی‌استر، پلی‌آمید، پلی‌اتیلن، و پلی‌پروپیلن در حالت عادی تحت تأثیر نیروهای چسبندگی بین سطوح الیاف قرار نخواهند گرفت، بااین‌حال، در حین تولید فیلم‌های نازک از آن‌ها برای بسته‌بندی، نیروهای چسبندگی قابل‌توجهی ایجاد می‌شوند که ناشی از مساحت سطح بالا و تغییرات استاتیکی هستند که در طول فرآیند به وجود می‌آیند.
در فیلم‌ها، آنتی‌بلاک‌ها به‌طورمعمول به صورت فرمولاسیون یک مستربچ در حین اکستروژن به پلیمر پایه افزوده می‌شوند. طراحی این مواد به‌گونه‌ای است که به آهستگی پف‌کرده و به سمت سطح حرکت، و ویژگی‌هایی از قبیل زبری سطح و خواص نوری و اصطکاکی اصلاح‌شده را در فیلم ایجاد می‌کنند.
کاربرد در قالب‌گیری تزریقی
مزایای استفاده از آنتی‌بلاک‌ها/عوامل ضد لغزش در قالب‌گیری تزریقی در زیر ذکر شده است:
- کمک به اصلاح خواص رئولوژیکی
- بهبود سطح و پایداری آن
- تسهیل در خروج قطعه از قالب‌های رایج فلزی
- جلوگیری از ایجاد آسیب در سطح قطعه
و دیگر نواقصی که کیفیت قطعه را کاهش می‌دهند.
به دو صورت می‌توان از این عوامل استفاده کرد و نتایج در هر دو صورت یکسان خواهد بود:
- داخلی
- خارجی
استفاده خارجی
در استفاده خارجی آنتی‌بلاک در قالب اعمال می‌شود و یک مانع بین سطح قالب و پلیمر ایجاد می‌کند. این روش معمولاً همراه با استفاده داخلی از آنتی‌بلاک در پلیمر است.
مزایای استفاده به صورت خارجی:
در این روش برخلاف استفاده داخلی، امکان تأثیر عامل استفاده‌شده بر خواص نهایی پلیمر بسیار کم‌تر خواهد بود.
از آنجایی‌که در این روش مواد آنتی‌بلاک تنها در سطح قالب استفاده می‌شوند امکان تغییر در تولید با سرعت بیشتری فراهم خواهد بود.
استفاده به صورت خارجی تنها نیروهای چسبندگی بین قطعه و قالب را به حداقل می‌رساند و ویژگی‌های دیگری جز خروج آسان قطعه از قالب و نیز عدم آسیب به سطح قطعه را به همراه ندارد.
استفاده داخلی
استفاده داخلی از آنتی‌بلاک‌ها ناشی از آن است که برخی مشکلات در کاربرد نهایی وجود دارند که آنتی‌بلاک‌های به‌کاررفته به صورت خارجی قادر به رفع آن‌ها نیستند. چنین مشکلاتی بیش‌تر در کاربردهای نهایی فیلم‌ها و لاستیک‌ها رخ می‌دهد. به خصوص در تایرها که به دلیل حرارت چسبناک می‌شوند و یا فیلم‌های مورداستفاده در بسته‌بندی که در زمان استفاده دچار درجاتی از چسبندگی خواهند شد.