Повышение долговечности полимеров: Как силиконовый мастербатч оптимизирует износостойкость и коэффициенты трения
Создано 01.14
Сегодня качество поверхности и функциональность являются ключевыми, а не дополнительными факторами при производстве полимеров. Отрасли нуждаются в продуктах, которые могут выдерживать суровые условия. Поэтому многие производители используют силиконовые мастербатчи вместо обычных добавок. Эта добавка содержит силоксан с очень высокой молекулярной массой, смешанный в полимере. Она помогает как с легкостью переработки, так и с характеристиками поверхности.
Силиконовый мастербатч — это долгосрочный способ борьбы с трением и износом. В отличие от жидких веществ или восков, которые со временем исчезают, это вещество остается. В этой статье мы подробно рассмотрим, как работает силиконовая мастербатч, почему это лучший выбор и как фабрики могут ее использовать.
Как работает силиконовая мастербатч
Эффективность силиконовой мастербатч заключается в ее уникальном молекулярном поведении во время термической обработки пластмасс. Чтобы понять, почему она превосходит другие добавки, необходимо изучить жизненный цикл «миграции и закрепления».
1. Контролируемая миграция
Во время экструзии или литья под давлением молекулы силикона, обладающие более низким поверхностным натяжением, чем основная смола (например, ПП, ПЭ или АБС), естественным образом начинают мигрировать к поверхности расплава. Поскольку это цепи с ультравысокой молекулярной массой, миграция контролируется и является равномерной, предотвращая проблемы «выцветания» или образования тяжелых остатков, связанные с более мелкими молекулами.
2. Формирование поверхностного слоя
Когда полимер остывает и затвердевает, цепочки силикона выстраиваются на поверхности. Они создают крошечный, прочный щит. Этот щит работает как сухая смазка, которая сохраняется надолго, что значительно снижает трение.
3. Молекулярное закрепление
Ключевым моментом является то, что силоксановые группы остаются на поверхности, в то время как длинные полимерные цепи запутаны или закреплены внутри пластика. Это предотвращает легкое стирание или смывание силикона и не позволяет ему перемещаться туда, куда не следует. Это гарантирует, что свойства, снижающие трение, сохранятся на протяжении всего срока службы продукта.
Силиконовая мастербатч против других традиционных добавок
Один из наиболее частых вопросов от инженеров-материаловедов заключается в том, как силиконовая мастербатч сравнивается с существующими альтернативами, такими как амиды и ПТФЭ. Понимание этих различий жизненно важно для выбора правильного материала для высокотехнологичных применений.
Силиконы против амидных восков (эрукамид / олеамид)
Амиды являются распространенными, недорогими антиадгезионными добавками, но они функционируют за счет быстрой миграции.
- Проблема амидов: Это малые молекулы, которые «выходят» на поверхность. Это часто приводит к ощущению жирности, видимому белому налету (цветению) и нарушению последующих процессов, таких как печать, покраска или маркировка. Кроме того, их эффект временный и может ослабевать по мере испарения добавки или ее стирания.
- Преимущество силикона: Силиконовый мастербатч в традиционном понимании не мигрирует. Он остается связанным с пластиком, обеспечивает «сухую» шелковистость, а не «маслянистую» скользкость, и не мешает адгезии большинства чернил или красок при использовании в рекомендуемых дозировках.
Силикон против ПТФЭ (политетрафторэтилена)
ПТФЭ — легендарная смазка, но он создает значительные трудности при переработке.
- Проблема с ПТФЭ: ПТФЭ не плавится при стандартных температурах переработки пластмасс. Он остается в виде дискретных частиц внутри матрицы, которые могут действовать как концентраторы напряжений и негативно влиять на ударную вязкость или прозрачность детали. Он также никак не улучшает текучесть расплава пластмассы.
- Преимущество силикона: Силиконовая мастербатч полностью интегрируется в расплав. Это не только улучшает поверхностные свойства, но и действует как технологическая добавка, снижая крутящий момент в экструдере и улучшая заполнение формы. Она обеспечивает превосходную защиту от «белых царапин», где ПТФЭ может оказаться неэффективным.
Функция | Силиконовая мастербатч | Амидные воски | Микропорошок ПТФЭ |
Долговечность | Постоянный / Долгосрочный | Краткосрочный / Временный | Постоянный |
Тактильные ощущения | Сухой, шелковистый, премиальный | Жирный, маслянистый | Сухой, восковой |
Миграция | Немигрирующий | Высокий (потенциальное цветение) | Нулевой |
Вспомогательное вещество для переработки | Высокий (снижает крутящий момент) | Низкий | Нет |
Прозрачность | Высокий (зависит от марки) | Низкий (вызывает помутнение) | Низкий (непрозрачные частицы) |
Основные преимущества и сценарии применения
Силиконовые мастербатчи становятся популярными, поскольку они создают поверхности, способные выдерживать нагрузки от окружающей среды и повседневного использования.
1. Исключительная устойчивость к царапинам и истиранию
В потребительских товарах с высокой степенью контакта с пользователем внешний вид поверхности имеет первостепенное значение. Силиконовый мастербатч делает поверхности более скользкими, поэтому вместо царапания поверхности предметы скользят по ней. Это полезно для:
- Интерьер автомобилей: Детали, такие как приборные панели и дверные панели, должны выдерживать царапины.
- Электроника: Такие предметы, как ноутбуки и корпуса телефонов, нуждаются в покрытии, которое выглядит хорошо и долговечно.
2. Устранение скрипов и дребезжания (BSR)
В автомобильной промышленности"Шум, скрип и дребезжание" (BSR)является серьезной проблемой качества. Эти шумы вызваны трением между пластиковыми деталями. Силиконовая мастербатч действует как внутренний демпфер, поэтому вам не нужно использовать такие материалы, как смазка или лента. Это экономит деньги во время сборки и обеспечивает более тихую езду.
3. Эффективность промышленности и инфраструктуры
- Провода и кабели: Силиконовый мастербатч помогает снизить трение при изготовлении таких изделий, как оптоволоконные кабели или силовые кабели. Благодаря этому вы можете протягивать кабели на большие расстояния при их установке. Это означает, что вам потребуется меньше точек соединения, что сэкономит вам деньги на рабочей силе.
- Конвейерные системы: Детали, используемые для перемещения материалов (такие как шестерни и ролики), служат дольше, поскольку износ уменьшается. Это означает, что машины не требуют такого частого обслуживания.
Стратегический выбор и рекомендации по использованию
Для максимального использования преимуществ силиконового мастербатча необходимо учитывать следующие технические факторы:
1. Подбор связующей смолы
Для оптимальной производительности связующая смола мастербатча должна быть совместима с базовым полимером. Использование силиконового мастербатча на основе ПЭ в полипропиленовом (ПП) применении может привести к расслоению поверхности. Ведущие поставщики предлагают специализированные связующие для ПА6, АБС, ТПЭ и даже высокотемпературных смол, таких как ППА.
2. Дозировка для конкретных целей
«Уровень загрузки» определяет результат:
- 0,5% – 1,5%: Основное внимание уделяется улучшению технологических процессов, таких как снижение вытекания из фильеры, понижение давления экструзии и улучшение выемки из формы.
- 2,0% – 5,0%: Сосредоточено на модификации поверхности, обеспечивая значительное снижение коэффициента трения (обычно с 0,5 до 0,15) и достижение высокого уровня устойчивости к царапинам.
3. Влияние на последующую обработку
Хотя силикон в целом более стабилен, чем воски, высокие концентрации все же могут влиять на поверхностную энергию. Если для конечной детали требуются вторичные операции, такие как вакуумное металлизирование или ультразвуковая сварка, рекомендуется поддерживать загрузку ниже 2% и проводить тестирование на совместимость.
Устойчивое развитие и циркулярная экономика
Пластиковый бизнес вынужден становиться более экологичным, поэтому срок службы изделий имеет большое значение. Вот как помогает силиконовая мастербатч:
- Более долгий срок службы: Он делает пластик более устойчивым к износу и повреждениям от окружающей среды. Это означает, что изделия не ломаются так быстро, и их не приходится выбрасывать раньше времени.
- Более легкая переработка: В отличие от некоторых других добавок к пластику, силиконовая мастербатч остается на месте. Она может даже помочь при переработке пластика, с которым бывает трудно работать.
Заключение
Силиконовый мастербатч — лучший способ изменить поверхность пластиковых изделий. Он превосходит использование амидов, которые мигрируют, или сложности обработки ПТФЭ. Он предоставляет производителям надежный способ изготовления высококачественных изделий с низким коэффициентом трения и износостойкостью. Силиконовый мастербатч — научно обоснованное и долговечное решение, независимо от того, хотите ли вы улучшить тактильные ощущения устройства или ускорить производство кабелей. Инвестиции в правильную силиконовую технологию мгновенно решают проблемы трения и повышают ценность материала в будущем, позволяя ему соответствовать требованиям рынка.
Ведущий производитель инновационных химических добавок, приверженный безопасности, производительности и экологической ответственности.
Быстрые ссылки
Быстрые ссылки
Продукты
Продукты
Связаться с нами
Связаться с нами
Комната 602, № 329, Средняя дорога Лунси, район Ливань, город Гуанчжоу, провинция Гуандун
+86 18122315289
020-81635785
+86 133 1615 4755
+86 181 2231 5289
© 2025 GangDong Favorchem. Все права защищены.
Русский
WhatsApp