لاستیک طبیعی اپوکسی شده، پلیمری است که توسط اصلاح شیمیایی لاستیک طبیعی با پراستیک اسید حاصل میشود. لاستیک طبیعی اپوکسی شده دارای عملکردهای خاصی از قبیل مقاومت روغن خوب، نفوذپذیری پایین هوا و … میباشد.
در پژوهشی اثر غلظت صابون فلزی کلسیم را بر رابر طبیعی اپوکسی شده 25 و 40 تحقیق کردند. سپس آنها از لاستیکهای طبیعی که به ترتیب، 25و 40 درصد مولی اپوکسی دار شده بودند، استفاده کرده و آنتی اکسیدانهای ان-(1و3- دی متیل بوتیل)-ان-فنیل-پی-فنیلن دی آنین و پلی-2و2و4- تری متیل-1و2-دی هیدروکوینولاین را به کار بردند. ان-ترت-2- بنزوتیازیل سولفن آمید به عنوان شتاب دهنده استفاده شده .
اما دیگر اجزای ترکیب مانند اکسیدزینک، استئارات کلسیم و گوگرد بدون هیچگونه خالص سازی به کار رفتند.
مواد ذکر شده با مقادیر معین، همراه استئارات کلسیم در مقادیر متفاوت، توسط آسیاب ترکیب شده اند.که این ترکیب در دمای 70درجه سانتی گراد انجام شده است . پس از اختلاط، آمیزه ها به مدت یک شب قبل از ولکانیزاسیون نگهداری شدند. آمیزههای لاستیکی در دمای 150 به صورت فشاری قالبگیری شده اند . نمونه های لاستیکی پخت شده به مدت 24 ساعت در دمای 23 درجه سانتی گرادقرار گرفتند. آزمون کشش بر روی نمونه ها انجام شده و همچنین برای آزمایش نمونه های پیرشدهی حرارتی و بررسی اثر پیرشدگی، نمونه های لاستیکی به مدت 24 ساعت در آون هوا 100 قرار گرفتند.
نتایج حاصل از آزمون کشش در شکل زیرنشان داده شده است. شکل زیر وابستگی استحکام کششی نمونه های پیر نشده را به محتوای استئارات کلسیم نشان میدهد. برای نمونه ای که تحت پیرشدگی حرارتی قرار نگرفته است،میتوان با افزایش مقدار صابون فلزی کلسیم تا حدود 1، استحکام کششی افزایش داد . سپس با افزایش مقدار بیشتری از پرکننده، این استحکام کاهش مییابد.
باتوجه به حساسیت بالا ی صنعت کامپاند ومستربچ شرکت پاک شیمی گرید استئارات روی سبک و سنگین با انالیز درخواستی این صنعت به روش مرطوب را تولید ودربسته بندی های۲۰کیلوگرمی ارائه میدهد .
درصنعت لاستیک باتوجه به گرید اسید استئاریک ، استئارات روی مطابق سفارش وانالیزبادرصد .اسید چرب ازاد استاندارد تولید میشود
استئارات های فلزی مورد استفاده در پی وی سی از اسیدهای چرب زنجیره بلند با فلزات دارای ظرفیتهای مختلف میباشند. و برخی از آنها در آب حل نمی شوند. دیگر استئاراتها ، از جمله ترکیبات اسیدهای چرب زنجیره بلند با فلزات قلیایی یا آمونیاک نیز در آب محلول هستند. مهم ترین استئاراتهای فلزی ، از نظر مقدار استئارات کلسیم ، آلومینیم ، منیزیم و روی هستند. ، مهمترین کاربرد گسترده آنها عبارتند از: خواص روان کننده ، خواص جداکننده ، دافع آب ، ظرفیت ژل کردن ، اثر پایدار کننده ، ممانعت از فوم شدن ، ممانعت از تخریب اسیدی/اسید شکن و … میباشد. اما به پلیمرها اجازه می دهند. در محیط های مرطوب (هیدرولیز) ، و همچنین در برابر اسیدها و رادیکالها (اکسیداسیون خودبخودی) نیز مقاوم تر باشند. بنابراین روند تجزیه پلیمرهای آسیب دیده را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند
بخش دوم: استئارات کلسیم چیست؟؟
این ماده از نظر فیزولوژکی کاملا بی خطر است. و در اکثر حلال ها حل نمیشود و وقتی گرم میشود در ترکیبات اروماتیک حل میشود.
در صنعت پلاستیک های پی وی سی، پلی اتیلن و پلی آمید کاربرد دارد. و همچنان در مواد تقویت شده با الیاف نیز به کار میرود. استئارات کلسیم زیادتر به عنوان روان کننده، عامل آزاد کننده قالب و اسید شکن در صنعت پلاستیک استفاده می شود. در صنعت دارویی و آرایشی از این ماده به عنوان یک افزودنی ضد پخت برای پودرها و گرانول ها و به عنوان یک افزودنی برای فشرده کردن قرص ها نیز استفاده می کنند. در صنعت ساختمان از آن به عنوان عامل آبگریز، برای جلوگیری از جذب رطوبت و حفاظت از مصالح ساختمانی استفاده میشود.
نقش انواع مختلف استابلایزر پی وی سی در حبس کردن HCl آزاد شده است. تا با اتمهای کلر ناپایدار موجود جایگزین شده است.درنتیجه از هیدروکلرید زدایی آن جلوگیری کند. مخلوط های هم افزاینده صابون های فلزی بیشترین کاربرد را دارند. آنهاهر دوی ویژگی های حرارتی و رنگی PVC را تأمین می کننددرنتیجه ارزان هستند . بدلیل سمیت کم برخی از آنها ممکن است در مخلوط های PVC مورد مصرف در صنایع غذایی نیز استفاده شوند.
در برخی کاربردها ممکن است هنگام استفاده از استابلایزرهای کلسیم/روی نیاز به افزایش پایداری حرارتی داشته باشیم.درنتیجه پایدار کننده های آلی نیز اغلب به این نوع فرمولاسیون اضافه می شوند. ازجمله موادمورد استفاده شامل پلی الها ، روغن سویا اپوکسی شده ، آنتی اکسیدانها و فسفیتهای آلی هستند.
به دلیل ویژگی های مواد پایدار شده با کلسیم/روی ، آنها به طور گسترده در بسیاری از کاربردهای PVC انعطاف پذیر و سخت استفاده می شوند. این نوع سیستم پایدار کننده می تواند محصولاتی را ارائه دهد که دارای شفافیت بالا ، خواص مکانیکی و الکتریکی و مقاومت خوبی در برابر آب و هوای بیرون داراباشند.
کاربرد استابلایزر کلسیم /روی
این نوع پایدارکننده ها در طیف وسیعی از کاربردها استفاده میگردند.که شامل اسباب بازی ها ، محصولات مراقبت های بهداشتی هستند.ازدیگر کاربردها میتوان به کیسه های خون ، فویل نیمه سفت و انعطاف پذیر برای بسته بندی مواد غذایی ، بطری های آب آشامیدنی و همچنین لوله های آب آشامیدنی اشاره نمود.
عملکرد پیشرفت های اخیر در استابلایزرهای کلسیم/روی آنها را به جایگزین های فنی بالقوه برای سایر سیستم های پایدار کننده تبدیل می کند. انتظار می رود در نتیجه حذف تدریجی سیستم های مبتنی بر سرب ، مصرف آنها بیشتر شود. در بخش فویل های قابل انعطاف که تثبیت کننده اصلی مورد استفاده آن صابون باریم/روی است ، جایگزینی با این استابلایزرها نیز در حال انجام است .هرچند ، باز هم ، مسائل فنی وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد.
استابلایزر باریم/ روی
این نوع استابلایزرها پایدار کننده های دیگر (کمک پایدار کننده) دارند تا عملکرد مطلوب را ارائه استابلایزر باریم /رویدهنداین نوع استابلایزره . پایدارکننده های باریم/ روی از جمله موادی هستند که با پایدار کننده های کلسیم/روی استفاده می شوند. حلالها نیز گاهی اوقات ترکیب می شوند.
گروهی از پایدار کننده های مایع که با صابون های باریم/روی همخوانی دارند ، صابون های روی یا پتاسیم/روی هستند. اینها عموما لورات یا اکتات هستند. درنتیجه به عنوان پایدار کننده PVC و فعال کننده (یا “کیکر”) برای عامل دمنده مورد استفاده قرار می گیرند .لذادر ساخت لایه فومی در تعدادی از کاربردهای پلاستیسول استفاده می شوند.
کاربرداستابلایزر باریم/روی
ترکیبات PVC شامل پایدار کننده های باریم/روی برای ایجاد طیف وسیعی از کاربردهای PVC خمیری استفاده می شوند. آنها متداول ترین پایدار کننده در فویل های انعطاف پذیر ، کف پوش دیوار ، لوله های انعطاف پذیر و کفش هستند.
ترکیبات باریم به عنوان “مواد مضر” طبقه بندی می شوند . این نوع محصول برای کاربرد های در تماس با غذا ، اسباب بازی یا کاربردهای پزشکی مجاز نیستند. به همین علت انتظار نمی رود که انواع محصولات ساخته شده از ترکیبات PVC حاوی پایدار کننده های باریم/روی، با شستشو دهنده مانند آب در تماس باشند .لذا در طول عمر طبیعی محصول هیچ گونه از دست رفتن ماده و مهاجرت پیش بینی نمی شود. با این حال ، برخی از پایدار کننده های شیمیایی به عنوان سمی و خطرناک برای محیط زیست طبقه بندی می شوند ، اگرچه برخی دیگر برای تماس با غذا تأیید شده اند .
با توجه به کاهش روزافزون استفاده از نرم کننده های فتالاتی، خصوصادر سال های اخیر، نیاز به یک جایگزین غیر سمی، ایمن از نظر زیست محیطی، که از منابع تجدید پذیر تهیه شود، اما به لحاظ خواص همچنین از نظر فنی ، اقتصادی مشابه نرم کننده های فتالاتی باشد، احساس می شود.
ارائه ی پایداری حرارتی به پی وی سی و کاهش نیاز به مواد پایدار کننده
تهیه شده از منابع تجدید پذیر
غیر سمی ، ایمن از نظر زیست محیطی
قیمت کم
پلاستی سایزرDOP :
قبل از جایگزینی پلاستی سایزرهای بهداشتی ، پلاستی سایزرهای دارای گروه های فتالاتی بیشترین مصرف را در میان نرم کننده ها داشته و حدود 80% بازار تولید پلاستی سایزررا به خود اختصاص می دادند
این دسته، پرمصرف ترین نرم کننده در صنعت پی وی سی می باشند.استرهای اسید فتالیک، درنتیجه واکنش فتالیک انیدرید و الکل حاصل می شوند. مزایای این گروه نرم کننده ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
سازگاری و فرایندپذیری خوب
فراریت تقریبا“ کم
پایداری در مقابل نور و دما
قیمت پایین
با وجود مزایای فوق، به دلیل اثرات نامطلوب زیست محیطی، مصرف این ماده به خصوص DOP
در جامعه ی جهانی، با کاهشی روز افزون نسبت به پلاستی سایزر بهداشتی جایگزین DOP است.
پلی وینیل کلراید یکی از رایج ترین پلیمرهای ترموپلاستیک به شمار میرود. این ماده از قدیمی ترین مواد پلاستیکی بوده است . با وجود طبیعت بسیار خشک و شکننده، به لحاظ حجم کاربرد، در
دسته ی پراهمیت پلی وینیل کلراید به صورت زیر می باشد
پلی وینیل کلراید، معمولا به دو صورت کلی تهیه می شود:
پلیمر سخت و شکننده (بدون پلاستی سایزر)
پلیمر نرم و انعطاف پذیر (همراه باپلاستی سایزر)
پلاستی سایزرها:
پلاستی سایزر ، یکی از اجزای اصلی فرمولاسیون پی وی سی نرم می باشند. نرم کننده ها، موادی کوچک مولکول با وزن مولکولی پایین بوده که خواص و مشخصه های شکل گیری پلاستیک را تغییر داده همچنین از مهم ترین افزودنی های پلیمر پلی وینیل کلراید به شمار می روند.
پلاستی سایزربهداشتی شرکت دانش بنیان پاک شیمی با کد PD1200عملکرد نرم کنندگی قابل مقایسه ای با نرم کننده های فتالاتی داشته تا بتواند علاوه برنرم کننده گی به عنوان پایدار کننده ی حرارتی به همراه دیگر پایدار کننده های تجاری در فرمولاسیون آمیزه ی پی وی سی استفاده شود
اخبار حوزه تجارت و صنعت پتروشیمی و فعالیت های شرکت داتش بنیان پیشروشیمی
اسید استئاریک رابر گرید با وجود اینکه درصنعت تولید لاستیک کاربردهای متعددی ازجمله روان کنندگی و چسبندگی داخلی دارد. لذا بدون وجود اسید استئاریک گرید رابری فرایند ولکانیزاسیون لاستیک کاملا متفاوت خواهد بود.
ازاسید استئاریک گرید رابری میتوان به عنوان فعال کننده، عامل پراکنده کننده، نرم کننده و روان کننده در فرایند ترکیبات لاستیکی استفاده نمود. همچنین به عنوان روان کننده خارجی و کاهش دهنده ویسکوزیته در فرایند پی وی سی استفاده کرد. فعال کننده ها و شتاب دهنده ها کارهای متفاوتی از نظر شیمیایی انجام میدهند.همچنین به عنوان یک فعال کننده در راه اندازی واکنش های شتاب دهنده ظاهر می شود. درک این تفاوت ها به ما کمک می کند تا بدانیم چرا هر دو جزء برای موفقیت در فرایندهای خاص بسیار مهم هستند.
شتاب دهنده ها مواد شیمیایی هستند که به فرایند اضافه می شوند تا سرعت واکنش افزایش یابد.درنتیجه شتاب دهنده ها در کاربردهای صنعتی بسیار حیاتی هستند زیرا در آنها انتظار برای واکنش های کند، زمان و پول را هدر می دهد. لذانوع شتاب دهنده مورد استفاده بستگی به واکنشی دارد که نیاز به شتاب دارد. بعضا از چندین شتاب دهنده برای بهترین نتیجه استفاده می شود.
از این نوع اسید استئاریک با گرید رابر به عنوان فعال کننده استفاده مینمایند که
با اکسید روی بعنوان فعال کننده عمل میکند .چه در فرآیند از شتاب دهنده ها استفاده شود یا نشودفعال کننده ها یک فرایند را آغاز می کنند.
علاوه براین در حالی که دارای عملکرد روان کنندگی ثانویه هستند به عنوان یک استئارات فلزی نیز می باشند. درصورتی که فعال کننده ها و شتاب دهنده ها در کنار هم کار می کنند ، فرآیندهای شیمیایی قابل پیش بینی تر و سریعتر انجام می شوند.
در صنعت لاستیک ازجمله مصارف مهم پلیمری می باشد. و همچنان میتوان گفت جز ضروری و مهم در صنعت لاستیک میباشد. بخاطریکه افزودن این اسید به عنوان پراکنده کننده ثانویه باعث پراکنده شدن مواد پرکننده در لاستیک می شود. و به دلیل ویژگی های خاص آن در بیشتری صنعت ها کاربرد دارد. عملکرد آن به عنوان یک فعال کننده و روان کننده در صنعت لاستیک میباشد. هم به و لکانیزاسیون و بهبود بافت محصولات نهایی نیز کمک می کند.
کاربردها
از جمله کاربردهای آن میتوان به عامل پراکنده ساز هنگام مخلوط کردن سایر مواد. و همچنان توانایی پراکنده شدن آن اجزا به طور یکنواخت، نام برد
در حالی که این جزء فعال کننده به پخش شدن مولکول ها در سراسر لاستیک کمک می کند. مقادر زیاد آن باعث ایجاد مشکل می شود.
اگر یک لاستیک دارای دوز بالای استئارات روی باشد. که در حین فعال سازی ایجاد می شود، لاستیک حاصله دچار خرابی بیش از حد می شود. که اجازه توزیع یکنواخت دوده به مخلوط را نمی دهد. بدون اثرات محافظتی که توسط اسید استئاریک منتقل می شود. لاستیک به دلیل سهولت خرابی فیزیکی، عمر کوتاه تری خواهد داشت.
به عنوان یک مولکول با اجزای قطبی و غیر قطبی، به پخش یکنواخت مولکول ها در لاستیک و بهبود ویسکوزیته مواد کمک می کند. هر چند مقدار زیاد هرگز خوب نیست. زیرا مقادیر زیاد اسید استئاریک در مخلوط منجر به عکس ویژگی های فیزیکی مورد نظر می شود. نرم کننده اسید استئاریک برای کاربردهای لاستیکی باعث روانکاری و بهبود ویسکوزیته میشود و همچنین بافت نرم تری برای محصول نهایی می شود. میزان ضخامت نهایی لاستیک را تعیین می کند.
دوز زیاد
استفاده بیش از حد از آن می تواند لاستیک را بسیار سخت کند. این نتیجه احتمالاً به این دلیل رخ می دهد که این ماده پیوندهای عرضی در درشت مولکول ها (ماکرومولکول ها) ایجاد می کند. وقتی پیوندهای زیادی ایجاد می کند ، لاستیک سخت تر می شود. این افزایش سختی با افزایش مقاومت کششی همراه است.
با این حال ، در حالی که سختی همچنان با افزایش میزان این ماده افزایش می یابد. و استحکام نیز افزایش می یابد، در مقادیر اسید استئاریک بیشتر از phr 4 ،استحکام کاهش می یابد. اسید استئاریک می تواند توانایی کشش یا کش آمدن لاستیک را افزایش دهد.
افزایش طول رابطه منفی خطی با مقداراین ماده استفاده شده دارد. بدون اسید استئاریک، لاستیک به اندازه نیاز کشش یا نرم نخواهد بود ، اما اسید استئاریک زیاد میزان کشش مواد را کاهش می دهد. فعال کننده در ولکانیزاسیون ولکانیزاسیون فرآیند تبدیل مواد لاستیکی به مواد مفیدتر و با اهداف خاص می باشد. سه پایه شیمیایی برای این فرایند وجود دارد – فعال کننده ها ، عوامل پخت و شتاب دهنده ها.
در این میان، اسید استئاریک به همراه اکسید روی یک فعال کننده ایجاد می کند. به طور کلی ، در تولید لاستیک ، نسبت استفاده از اسید استئاریک و اکسید روی به ترتیب دو و پنج قسمت در صد قسمت لاستیک (phr) است. استئارات روی ایجاد شده، شتاب دهنده هایی را که برای سریعتر شدن فرآیند ولکانیزاسیون استفاده می شوند، آزاد می کند. همچنین استئارات روی در کمک به محصول نهایی ولکانیزاسیون نقش دارد.
استفاده از استئارات روی در ایجاد اتصالات عرضی بین ماکرومولکول های لاستیک از طریق واکنش با شتاب دهنده و گوگرد موجود در لاستیک ، کمک می کند.
خواص آن
خواص اسید استئاریک که آن را به یک فعال کننده ایده آل برای ولکانیزاسیون تبدیل می کند عبارتند از: وزن مولکولی ، نقطه ذوب و حلالیت آن درلاستیک. سایر اشکال اسید چرب ، مانند اسید اولئیک ، وقتی به عنوان فعال کننده برای ولکانیزاسیون استفاده می شوند، به خوبی اسید استئاریک عمل نمی کنند.
لاستیک های فعال شده با استئارات روی در مقایسه با محصولات فعال شده با اسید اولئیک ، دانسیته اتصال عرضی و مقاومت لاستیکی بیشتری را نشان می دهند.
برای فعال کردن فرآیند ولکانیزاسیون مبتنی بر گوگرد، شتاب دهنده های دیتیوکربامات و تیازول به طور معمول برای فعال شدن به اسید استئاریک و اکسید روی نیاز دارند.
اسید استئاریک و اکسید روی همچنین با کمک به تسریع در وولکانیزاسیون به عنوان شتاب دهنده عمل می کنند. اگر چه استفاده اولیه از آن به عنوان فعال کننده است. اسید استئاریک در بافت و اختلاط لاستیک نیز کمک می کند.
پایدار کننده کلسیم -روی بیش از 25 سال است که جهت مصارف پی وی سی رایج می باشد
این مواد عموما بر پایه ی کربوکسیلات فلزی هستند
بنابراین گاهی اوقات عناصر دیگری مثل آلومینیوم یا منیزیم هم گنجانده تا عملکرد تقویت شود. بدلیل پایداری حرارتی پایدارکننده کلسیم -روی جهت تعدادی از کاربردها، ممکن است نیازمند حضور افزودنی هایی دیگر باشد.
کواستبلایزرهای آلی هم اغلب به فرمولاسیون اضافه خواهند شد.
پلی ال ها، روغن سویای اپوکسی شده، آنتی اکسیدانتها، و فسفیتهای الی کواستابلایزرهستند.
باتوجه به مشخصات مواد پایدار شدهنها بصورت گسترده در محصولات پی وی سی سخت و منعطف کاربرد دارند .
پایدارکننده کلسیم-روی قابلیت ارائه محصولاتی با شفافیت بالا، خواص مکانیکی – الکتریکی خوب، خواص ارگانولپتیک عالی، قابلیت عدم فرسایش در هوای باز را دارد
استابلایزر بهداشتی در رنج پهنی از کاربردها شامل اسباب بازی، محصولات پزشکی سلامتی مانند کیسه خون، فویل منعطف- نیمه سخت،بسته بندی غذا، بطری اب اشامیدنی، همچنین لوله اب اشامیدنی استفاده گردیده است. عملکرد پایدارکننده آنها را برای جایگزینی دیگر سیستم های پایدارکنندگی مثل سرب -باریم/ مناسب می سازد. کمیته پی وی سی اروپا دارد تدریجاتولید پایدارکننده های حرارتی بر پایه ی سرب را متوقف کرده لذاکار قابل توجه روی سیستم های بهبود یافته ی جدید برروی کاربردهایی شامل پوشش دهی کابل، پروفیل لوله پنجره و… انجام شود.
گرید جدیدتر پایدارکننده ها پیچیده تر ، گران تردرمقایسه با استابلایزر سنتی بدلیل استفاده کواستبلایزر تخصصی مورد نیاز برای مصارف خاص این کاربردها میباشد. فروش پایدار کننده بر اساس کلسیم در ترکیه و اروپا، طی سال 2000 تا سال 2011 افزایش داشته است. رشد بیشتر به عنوان نتیجه به تدریج استفاده نکردن نوع بر پایه ی سرب مورد انتظار می باشد.
يك نرم كننده و پلاستی سايزر غيرسمی و سازگار با محيط زيست می باشد. روغن سويا دراثر فرايند اكسيداسیون به سويا اپوكسی تبديل می گردد. و این حلقه های اپوكسی تشكيل شده دارای واكنش پذيری بالايی در واكنش های شيميايی هستند.
با توجه به روش توليد و مواد اوليه مصرفی در گريدهای مختلفی توليد می گردد. هرچه عدد اكسيران این سويا اپوكسی بالاتر و عدد يدی آن پايين تر باشد از نظر خواص حرارتی و پلاستی سايزری مرغوب تر می باشد
روغن سویای اپوکسی شده یک روغنی پایدار، تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. که حاوی مقادر بالای از اسید چرب ، پالمیتیک اسید، اسید استئاریک ، اولئیک اسید و غیره میباشد.
قابل امتزاج با پلی وینیل کلراید، رابرهای کلرینه شده، نیترو سلولوز، پلی وینیل استات و پلاستی سایزرها میباشد.
این محصول به عنوان کمک استابلایزر و نرم کننده به طور عمده در تولید پی وی سی های نرم و سخت کاربرد دارد. و همچنان در تولید محصولات چرم مصنوعی ، روکش سیم و کابل قلم های پی وی سی شفاف ، محصولات پزشکی، صنایع بسته بندی مواد غذایی، اسباب بازی ها، چسب، سموم و صنعت کشاورزی و دیگر صنایع کاربرد دارد.
این محصول یک ترکیب ارزان قیمت و مناسب میباشد. و همچنان غیر سمی و با محیط سازگار است. و یکی از جایگزین های بسیار خوب به جای dop بشمار میرود.
