Kauçuktaki plastikleştiricilerin çeşitliliği: Genel bir bakış

Plastikleştiriciler genellikle kökenlerine göre mineral yağ bazlı, sentetik ve doğal plastikleştiriciler olarak sınıflandırılır. Özel gereksinimler için Nordmann'ın portföyünde ek, özel plastikleştirici çözümleri bulunmaktadır.

Doğrudan petrolden elde edilen mineral yağ plastikleştiriciler, esas olarak polimerlerin maliyetini uzatmak ve azaltmak için kullanılır ve parafinik, naftenik ve aromatik yağlar olarak ayrılabilir (hangi bileşenin baskın olduğuna bağlı olarak).

Parafinik mineral yağlar: Bu mineral yağlar UV'ye dayanıklı vulkanize ürünler için uygundur ve iyi çözünürlük ile karakterize edilir. Uzmanlar beyaz yağları saflık derecelerine göre ayırarak teknik veya tıbbi sınıflar olarak sınıflandırmaktadır. Tıbbi beyaz yağlar, Avrupa Farmakopesi (Ph. Eur.) ve ABD Farmakopesi (USP) gibi uluslararası farmakopelerin katı gerekliliklerini karşılamaktadır.

• Teknik beyaz yağlar: Shell Catenex T ve Shell Risella X yağları, farklı yöntemler kullanılarak üretilen yüksek derecede rafine edilmiş proses yağlarıdır. Shell, Catenex T yağlarını bir solvent ekstraksiyon işlemi kullanarak üretirken, Shell Risella X yağları yenilikçi gazdan sıvıya (GTL) teknolojisine dayanmaktadır. Her iki yağ da neredeyse renksiz ve sülfürsüz bileşimleriyle karakterize edilir. Bu da onları kauçuk bileşiklerinde kullanım için ideal kılmaktadır. Plastikleştirici olarak mükemmel renk stabilitesi, düşük uçuculuk ve düşük sülfür seviyeleri sunarlar. Teknik beyaz yağlar polimerlerin zincir hareketliliğini arttırır. Bu, kauçuk bileşiklerinin elastikiyetini ve dayanıklılığını artırır, dolgu maddelerinin eşit dağılımına katkıda bulunur ve sertliği azaltır. Bu da son ürünler için daha iyi esneklik ve daha uzun hizmet ömrü sağlar. Shell Catenex T ve Risella X yağları BR, EPDM, IIR ve NR dahil olmak üzere çok çeşitli polimerlerle uyumludur.
• Tıbbi beyaz yağlar: Shell Ondina yağları aromatik içermeyen, parafinik beyaz yağlardır. Kauçuk bileşiklerinde plastikleştirici olarak mükemmel renk stabilitesi, düşük uçuculuk ve düşük sülfür içeriği sunarlar. Shell Ondina yağları BR, EPDM, IIR ve NR dahil olmak üzere çok çeşitli polimerlerle uyumludur.

Naftenik mineral yağlar: Naftenik mineral yağlar, kauçuk işlemede kullanılan bir başka mineral yağ plastikleştirici türüdür ve esas olarak naftenik, yani sikloalkan bileşikleri içerir.

• Proses yağları: Ergon International'ınHyPrene yağ ları ham petrolün rafine edilmesiyle üretilir. Parafinik ürünlerle karşılaştırıldığında, daha yüksek çözünürlük sunarlar ve böylece elastomerlerin fiziksel özelliklerini geliştirmeye yardımcı olurlar. Özellikleri (önemli ölçüde daha düşük akma noktaları dahil) onları düşük sıcaklıklarda işleme için de ideal hale getirir. HyPrene birçok polimer ile uyumludur (örneğin NR, SBR, EPDM, BR ve NBR). Nordmann'ın ortağı Ergon International bu ürünü çeşitli viskozitelerde sunmaktadır.
• Ergon International'ınEcoPrene proses yağları , gelişmiş bir çevresel dengeye sahip ve ISCC+ sertifikalı kısmen biyo-bazlı yağlardır.

Aromatik mineral yağlar: TDAE, RAE ve MES gibi aromatik mineral yağlar düşük maliyetleri ve iyi çözünürlükleri nedeniyle popülerdir. Karbon siyahının dağılımını iyileştirirler ve yırtılma direncinin artmasına ve daha iyi yırtılma direncine neden olurlar.

• Ergon International'ınAurora Proses Yağları aromatik mineral yağlara sürdürülebilir bir alternatiftir ve %100 biyo-bazlıdır.
• Naftenik mineral yağlar da bileşimleri ve özellikleri sayesinde aromatik mineral yağların yerini alabilir. Örneğin, Ergon International'ın Hyprene L2000 ürünü TDAE ve RAE'nin yerini alabilirken, Hyprene L1200 MES için iyi bir ikamedir.

Sentetik plastikleştiriciler arasında monomerik ve polimerik esterler, fosfatlar, eterler ve tiyoeterler, ftalatlar ve sıvı polimerler bulunur.

Monomerik esterler, karboksilik asitlerin alkollerle reaksiyona sokulmasıyla sentetik olarak üretilir. Kullanılan karboksilik asit ve alkole bağlı olarak, bu esterler diğerlerinin yanı sıra adipatlar, sebasatlar ve trimellitatlar olarak ayrılabilir:

• Condensia'dan Glyplast DOA ve Glyplast DIDA gibiadipik asit esterleri (adipatlar), elastomerlerin düşük sıcaklık özelliklerini geliştirmek için sıklıkla kullanılır. Düşük uçuculuk ve soğuk davranışın iyi bir kombinasyonunu sunarlar. Buna ek olarak, ACM, AEM, CR veya NBR gibi polimerler için plastikleştirici olarak özellikle uygundurlar ve ftalatlara mükemmel alternatifler oluştururlar. Glyplast 801 ve Glyplast 803, DOA ve DIDA ile karşılaştırıldığında servis sıcaklıkları optimize edilmiş adipik asit esterleridir ve -50 ila 175-180 °C aralığını kapsar.
• Glyplast DOS ve Glyplast DIDS gibisebasik asit esterleri (sebasatlar), mükemmel düşük sıcaklık özelliklerine sahip olduklarından esas olarak soğuk esnekliği optimize etmek için kullanılır. Ayrıca yaşlanmaya ve oksidasyona karşı mükemmel direnç sunarlar. Bu da kauçuk ürünlerin hizmet ömrünü uzatır. Sebacate plastikleştiriciler düşük uçuculuklarıyla da bilinir, bu da daha düşük uçucu organik bileşik (VOC) emisyonlarına neden olur. CR, CM, CSM ve NBR gibi çeşitli elastomerlerle yüksek uyumlulukları onları çok yönlü hale getirir ve kauçuk bileşiklerinin mekanik özelliklerini önemli ölçüde geliştirir.
• Trimellitik asit esterleri (trimellitatlar) çok düşük uçuculuk ve yüksek sıcaklıklara karşı iyi direnç sunar. Genellikle ftalatların yerine kullanılırlar ve ACM, AEM, NBR ve HNBR ile son derece uyumludurlar. Condensia'nın Glyplast TML810 ürünü %70 oranında sürdürülebilir hammaddelerden oluşur ve böylece sürdürülebilirliğe önemli bir katkı sağlar. Ayrıca, Glyplast TMO 'dan (TOTM olarak da bilinir) daha yüksek ısı direnci sunar. Ftalatlar: DINP, DOTP, DOP, DIDP ve Glyplast DTDP
• Seçilmiş ftalatlar zaten üreme için toksik olarak sınıflandırılmıştır. ABD Çevre Koruma Ajansına göre, DINP ve DIDP'nin de organizmalarda yüksek seviyelerde biriktiğinden şüphelenilmektedir. Ergon International, endüstriyel uygulamalar için sürdürülebilir hammaddelere dayalı bir alternatif geliştirmiştir: Aurora PHFree.

Polyester plastikleştiriciler polimerize esterlerdir ve alkoller ile karboksilik asitlerin reaksiyon ürünleri olarak üretilebilirler.

• Polimerize ester plastikleştiriciler öncelikle artan migrasyon ve ekstraksiyon direnci ile karakterize edilir. Ayrıca NBR/PVC, HNBR ve CO/ECO gibi çeşitli polimerler ile mükemmel uyumluluk sunarlar. Condensia'nın Glyplast 206/X NL serisindeki polyester plastikleştiriciler geniş bir viskozite aralığını (850-9000 cP) kapsar. Düşük uçuculuğa sahiptirler ve yüksek sıcaklıklarda oldukça kararlıdırlar. Condensia'nın Glyplast 20K/X NL serisi plastikleştiricileri, yüksek sıcaklık ve su direnci ile karakterize edilir. Glyplast 1070C, 15.000 cP viskozitesi ile aşırı migrasyon direnci gereksinimleri için uygundur.

Fosfatlar veya fosforik asit esterleri genellikle alev geciktirici plastikleştiriciler olarak kullanılabilir. Sadece küçük miktarlarda polar olmayan kauçuklarla uyumludurlar.

Sıvı polimerler

• KURARAY SIVI KAUÇUK, sıvı izopren kauçuk (LIR) ve sıvı bütadien kauçuktan (LBR) oluşmaktadır. Bu yüksek viskoziteli sentetik kauçuklar izopren, bütadien ve stiren bazlıdır. Renksiz, şeffaf, neredeyse tamamen kokusuzdurlar ve düşük VOC içeriğine sahiptirler.
• Çeşitli KURARAY SIVI KAUÇUK türleri reaktif plastikleştirici olarak görev yapar ve diğer plastikleştiricilere kıyasla önemli ölçüde daha yüksek moleküler ağırlığa sahiptir. Birlikte vulkanize edilebilirler ve migrasyonu önemli ölçüde azaltırlar. KURARAY SIVI KAUÇUK'un kauçuk birleştirme aşamasında kullanılması, benzer fiziksel özellikleri korurken işlem süresini kısaltır. Tipik uygulamalar arasında lastikler, kayışlar, hortumlar ve diğer teknik kauçuk ürünler yer alır.
• Kuraray, sıvı farnesen kauçuk (LFR) adı verilen yeni bir sıvı kauçuk türü (LIR, LBR, L-SBR ) geliştirmiştir. Ürün doğal ve sürdürülebilir hammaddelere dayanmaktadır ve β-farnesenin (yenilenebilir bir monomer) polimerize bir formunu içerir. Tescilli maya türleri, yerleşik fermantasyon süreçleri aracılığıyla şeker kaynaklarını (örn. şeker kamışı) β-farnesen'e dönüştürür

Lucant

Mitsui Chemical'danLucant bir etilen/α-olefin oligomeridir ve bu nedenle sentetik bir plastikleştirici yağdır. Mineral yağlarla karşılaştırıldığında, özellikle EPDM bileşiklerine gelişmiş işlenebilirlik, esneklik, sıcak ve soğuk direnci ve optimize edilmiş yağlama ve köpük giderme özellikleri kazandırır. Bu da Lucant'ı konveyör bantları, damperler ve contalar gibi uygulamalar için mükemmel bir seçim haline getirir. Özellikle, yüksek sıcaklıklarda çekme mukavemeti ve kopma uzaması gibi mekanik özellikler, artan yapışkanlık nedeniyle silindir üzerindeki işleme özellikleri gibi Lucant kullanımıyla önemli ölçüde iyileştirilir. Lucant, bileşiklerin sıkıştırma setini önemli ölçüde azaltmak için kullanılabilir. Bu özellik, ürünü özellikle damper uygulamalarında kullanım için uygun hale getirir. Lucant farklı viskozitelerde mevcuttur.

Palm yağı, soya yağı, kolza yağı ve ayçiçeği yağı gibibitkisel yağlar ve bunların türevleri kauçuk üzerinde yumuşatıcı etkisi olabilecek yağ asitleri içerir.

• Proses yağları: Ergon International'ınRBD Bitkisel Yağları, kauçuk bileşiklerinde kullanılmak üzere özel olarak geliştirilmiş çevre dostu proses yağlarıdır. Bu yağlar rafine edilmiş, ağartılmış ve kokusu giderilmiş bitkisel yağlardan üretilebilir. Bu da onları geleneksel mineral yağlara sürdürülebilir bir alternatif haline getirir. Mükemmel termal stabilite ve oksidasyon direnci sunarlar. Bu da kauçuk ürünlerin hizmet ömrünü uzatır. Buna ek olarak, RBD Bitkisel Yağlar esnekliği ve elastikiyeti artırarak kauçuk bileşiklerinin mekanik özelliklerini iyileştirir. Düşük uçuculukları, uçucu organik bileşiklerin (VOC) emisyonlarının azalmasına neden olur. Genel olarak, Ergon International'ın RBD bitkisel yağları hem sıcak hem de soğuk ortamlarda güvenilir bir şekilde çalışan yüksek performanslı, uzun ömürlü kauçuk ürünlerin üretimine katkıda bulunur.
• Epoksidize soya yağı, epoksidasyon yoluyla üretilen bir soya yağı türevidir. FACI'den Epoxol, iyi bir plastikleştirici etkiye sahip olduğu ve bazı sentetik plastikleştiricilerden daha çevre dostu olduğu için genellikle kauçuk için doğal bir plastikleştirici olarak kullanılır.
• Diğer doğal plastikleştiriciler arasında reçine, sakız reçinesi ve dammar reçinesi gibi reçinelerin yanı sıra kömür katranının damıtılmasından elde edilen doğal bir ürün olan kömür katranı zifti de bulunmaktadır.

• Antistatik maddeler: Condensia'danGlyplast AS3, antistatik özellikleri geliştirmek için tasarlanmış yüksek polariteye sahip polimerik bir plastikleştiricidir. Hava nemi ile aktivasyon yoluyla kısa bir süre sonra kauçuk bileşiklerinin elektrik direncini önemli ölçüde azaltma kabiliyeti ile karakterize edilir. Karbon siyahı içermeyen bileşiklerde bu etkiyi üreten piyasadaki tek plastikleştiricidir. Bu etki yüzeyde meydana gelir ve aşınma ile azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir. Glyplast AS3 FDA onaylıdır.
• Alternatif olarak ve kombinasyon halinde Glyplast AS809 kullanılabilir. Bu plastikleştiricinin antistatik etkisi yüzeysel değildir, ancak kauçuk bileşiği içinde hareket eder ve bu nedenle aşınma veya sürtünme ile giderilemez. Glyplast AS809 FDA onaylı değildir.
• Kalıp sökme yardımcıları: Glyplast 706/5 özellikle polar ACM/AEM elastomer bileşiklerinin kalıptan çıkarılması için geliştirilmiştir. Bu su bazlı plastikleştirici yağ, temizleme döngülerinin sayısını azaltır. Distilasyon yoluyla geri kazanılabilir ve bu nedenle birkaç kez tekrar kullanılabilir.

Akışkanlaştırıcılar polimer işlemede önemli bir bileşendir. Hedefe yönelik seçimleri ve uygulamaları, polimerlerin malzeme özelliklerini ve işlenebilirliğini önemli ölçüde etkileyebilir. Belirli işlevlere sahip özelleştirilmiş ürünlerin üretilmesini sağlarlar ve böylece modern malzemelerin performansına belirleyici bir katkıda bulunurlar.