مستربچ چیست؟ انواع کاربرد و ساختار آنها

انواع مختلف پلیمر در کاربردهای گوناگون به خودی خود خواص مورد نیاز ما را ندارند. به همین دلیل، ترکیب کردن آنها با مواد بهبود دهنده و یا ترکیب آنها با رنگدانه باعث میشود تا به کاربرد مورد نظرمان دست پیدا کنیم.
بطور ساده مستربچ ترکیبی از پیگمنت (رنگدانه) و یا افزودنی های بهینه کننده ، با پلیمر ترموپلاستیک (بسپار گرمانرم) است.
مستربچ ها به شکل گرانول (ریزدانه) هستند، و در اهداف مختلف و در صنایع گوناگون مانند صنعت بسته بندی، تولید لوله و اتصالات سیم کابل، لوازم خانگی ، قطعات خودرو و … مورد استفاده قرار میگیرند.

اجزای مستربچ:

پلیمر پایه:

همانطور که گفته شد مستربچ ها دارای یک پلیمر پایه از انواع پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی کربنات و… هستند.

افزدونی:

تغییر خواص پلیمرها و کاربردی کردن آنها به کمک افزودنی ها انجام میشود. افزودنی هایی مانند رنگ دانه و یا پیگمنت که جهت تغییر رنگ پلیمرها استفاده میشود و همینطور افزودنی بهبوددهنده خواص که برای رسیدن به کاربرد مدنظرمان از محصول، با پلیمر پایه ترکیب کرده و همچنین پرکننده ها که در ادامه به تفصیل با مثال هایی از هر کدام، توضیح خواهیم داد.

عامل سازگارکننده:

برای بهبود پخش شوندگی و افزایش سازگاری افزودنی و پیگمنت ها از عامل سازگارکننده استفاده میشود، که کمک میکند رنگدانه و یا افزودنی ها بصورت صحیح و به بهترین حالت پراکندگی، با پلیمر ترکیب شده تا بالاترین بهره وری را از آنها داشته باشیم.

در ادامه به تشریح هر کدام از انواع مستربچ ها خواهیم پرداخت.

مستربچ رنگی:

برای تولید پلیمرهایی در رنگ های مختلف، از مستربچ های رنگی که درصد بالایی رنگدانه در ترکیب پلیمری آنها وجود دارد استفاده میشود. این مستربچ ها علاوه بر اینکه به هدف مطلوب کردن رنگ پلیمر از آنها استفاده میشود از خواص دیگر آنها مانند مقاوم بودن در برابر اشعه ماورا بنفش، مقاومت در برابر گرما و شرایط آب و هوایی (که در مستربچ های سفید وجود ندارد) می توان بهره برد.

مانند مقاوم بودن در برابر اشعه ماورا بنفش، مقاومت در برابر گرما و شرایط آب و هوایی (که در مستربچ های سفید وجود ندارد) می توان بهره برد.

مستربچ پرکننده:

این نوع مستربچ ها عموماً برای کاهش قیمت نهایی محصول و همینطور برای بالا بردن خاصیت ضربه پذیری مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین خاصیت کاغذی و ضدچسبندگی که این محصول به پلیمر میدهد باعث میشود که این مستربچ در ساخت محصولات فیلم، ورقه، پاکت و کیسه استفاده شود از دیگر کاربرد و مزایای این محصول میتوان به سریع خنک شدن در قالب و ثبات ابعادی آن اشاره کرد.

مستربچ های افزدونی:

برای ایجاد خواص شیمیایی و فیزیکی ویژه در محصولات که در راستای نیازمان از کاربرد محصول است، از این نوع مستربچ ها استفاده میشود که در ادامه بصورت موردی  انواع آنها را توضیح خواهیم داد.

مستربچ آنتی باکتریال:

از آنجایی که پلیمرها در صنایع الیاف و نساجی و همینطور صنعت بسته بندی غذایی و دارویی استفاده بسیاری دارند، رعایت سلامت و بهداشت این محصولات از اهمیت بالایی برخوردار است.
مستربچ آنتی باکتریال با تکنولوژی جدید نانونقره و اکسیدهای فلزی از وجود و رشد باکتری در محصولات، مخصوصاً زمانی که محصول در معرض گرما و رطوبت قرار دارد شده و امکان رشد و تکثیر باکتری و قارچ را از بین میبرد.

مستربچ ضد بخار:

وجود بخار بر روی فیلم های گلخانه ای و محصولات بسته بندی در مواردی باعث ضربه زدن به محصول و ظهور ایرادهایی میشود، مستربچ ضدبخار با شکستن بارهای مثبت بین قطرات ریز آب که باعث تشکیل بخار میشوند و با یکپارچه سازی این قطرات باعث از بین رفتن بخار بر روی سطح میشود.

مستربچ لیزکننده:

وجود چسبدنگی میان محصولات پلیمری یک اتفاق رایج است. اصطلاک و رهایش سخت و نادرست محصول ازقالب در فرآیند تولید باعث کندی خط تولید میشود.

در فیلم ها و پلیمرهای بسته بندی عدم جداکردن نایلون، سلفون ها وعدم رول شدن فیلم ها باعث چسبندی و اختلال در کار میشود ، به همین سبب به کمک مستربچ های روان کننده لایه ای لیز در بیرونی ترین قسمت محصول شکل میگیرد که باعث جداسازی آسان پلیمر و کم شدن ضریب اصطلاک از قالب و یا اجسام اطراف خود میشود و همچین با ایجاد سطحی صیقلی، نمایی زیبا به محصول میدهد.

مستربچ براق کننده:

ظاهر یک محصول پلیمری از اهمیت بالایی برخوردار است. محصولات پلاستیکی پس از مدت زمانی ماندن در معرض نور ماورای بنفش، تخریب شده و نوری زرد و کدر از خود ساطع میکند.
براق کننده های نوری یا همان فلورسنتی(OP) ، افزودنی هایی هستند ک جهت براق کردن سطوح پلیمری از آنها استفاده میشود.

این بهبوددهنده پس از ترکیب، لایه ای را تشکیل میدهد که پس از جذب طیف ماورابنفش ( UV )، نوری آبی رنگ را در طیف مرئی برانگیخته میکند، که باعث جلا و براق شدن محصول میشود. این نوع مستربچ ها در محصولات مختلفی مثل فیلم های چند لایه ای شفاف، ورق، وسایل پزشکی و همینطور در بازیافت مجدد پلاستیک ها کاربرد دارد.

( UV )، نوری آبی رنگ را در طیف مرئی برانگیخته میکند، که باعث جلا و براق شدن محصول میشود. این نوع مستربچ ها در محصولات مختلفی مثل فیلم های چند لایه ای شفاف، ورق، وسایل پزشکی و همینطور در بازیافت مجدد پلاستیک ها کاربرد دارد.

مستربچ آنتی یووی (Anti UV):

ترکیب اکسیژن و پلاستیک ها باعث شروع خود اکسایش این محصولات میشود. این فرآیند که با حمله رادیکال های آزاد به ساختار مولکولی پلیمرها شروع میشود، باعث کاهش و افزایش وزن مولکولی و در نتیجه تغییر جرم جسم میگردد، این عمل علاوه بر از بین رفتن زیبایی محصول، سبب تخریب خواص دیگر مانند استحکام، انعطاف پذیری و … میشود.

در همین راستا و برای جلوگیری از این اتفاق، از آنتی اکسیدان ها استفاده میشود. آنتی اکسیدان ها، ترکیبات آلی هستند که از طریق واکنش با رادیکال های آزاد و تجزیه آنها فرآیند تخریب را کند میکنند.

مستربچ آنتی استاتیک:

پلیمرها ها در برابر الکتریسیته نارسانا هستند اما توانایی بالایی در ایجاد الکتریسیته ساکن دارند، این خاصیت در فرآیند تولید فیلم و قطعات تزریقی مشکل ایجاد میکند، همچنین این اتفاق باعث ایجاد مشکل در بسته بندی و انبارش جنس و جذب گرد و غبار بر روی محصول میشود.
مستربچ آنتی استاتیک با مهار الکتریسیته ساکن موجود در پلیمرها باعث جلوگیری از مشکلات فوق شده و همینطور با افزایش امکان چاپ پذیری محصولات و جلوگیری از تخلیه ناگهانی بار ساکن که موجب آتش سوزی و آسیب به کارکنان میشود، جلوگیری میکند.

مستربچ شفاف کننده:

وجود نواحی نیمه بلورین در پروپیلن ها باعث افزایش خواص فیزیکی مانند سختی و مقاومت در برابر حرارت میشود، نواحی بلورین در ساختار پلیمر ها باعث جلوگیری در عبور نور و در نتیجه کم شدن شفافیت محصول میشود.
از آنجایی که در صنعت بسته بندی و فیلم احتیاج به شفافیت و زیبایی داریم، با اضافه کردن مستربچ شفاف کننده باعث از بین رفتن کدری و جلای محصول نهایی میشود.

مستربچ ضدحریق:

حضور پلاستیک ها در لوازم خانگی، قطعات خودرو و صنایع الکتریکی و خطر آتش سوزی در این اماکن، اهمیت ضدحریق کردن پلیمر های موجود در این مکان افزایش میدهد.
از همین رو مستربچ های تاخیر انداز حریق، با بالا بردن درجه اشتعال پذیری محصول مانع از آتش سوزی محصول را میشود.

در مقاله فوق به شکل اجمالی با چیستی و انواع مستربچ و کاربرد آن در صنایع مختلف آشنا شدیم.
نظرات و پیشنهادات خود را در قسمت نظرات و یا صفحات تماس با ما، باما به اشتراک بگذارید.