Екструзионна машина: пропускливост на светлина, свойства и приложения на прозрачни полимери

От бутилки за мляко, до оптични лещи, телевизори или мобилни телефони... списъкът с приложения на прозрачните пластмаси е безкраен. Днес сме заобиколени от много видове прозрачни или прозрачно модифицирани пластмасови материали, които правят продуктите по-привлекателни и преносими от традиционното стъкло.
Сега няколко производители се възползват от качеството и цветовата консистенция на прозрачните пластмасови материали за различни приложения:
1. производство на леки, издръжливи и нечупливи продукти;
2. Намаляване на производствените разходи;
3. производство на сложни геометрии и компоненти с уникална форма;
4. Постига пропускливост на видимата светлина и/или коефициент на пречупване на оптичните лъчи, сравними с тези на стъклото
И така нататък…

Някои популярни области на приложение, които се възползват от горепосочените предимства, са:

1. Опаковки (храна, козметика……)
2. Потребителски продукти (консерви за храна, продукти за съхранение на данни, лещи ……)
3. Архитектурно стъкло (аквариуми, защитни прегради……)
4. Автомобилни и електрически компоненти (LED, капаци на фарове ……)
5. Здравеопазване (спринцовки……)
6. Селскостопанско фолио
Заслужава да се отбележи обаче, че въпреки широкия спектър от приложения, само няколко полимера отговарят на толкова взискателни спецификации за материали.
Нека разгледаме тази „лъскава“ категория пластмаси и да направим равносметка на свойствата и популярните приложения на някои прозрачни полимери (PC, PMMA, PET, SMMA, COC и др.)!
Поради ограниченото място, PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (полиметилпентен) и други нови прозрачни полимери в тази статия няма да бъдат повтаряни.

Поликарбонат (PC)
Поликарбонат (PC)е високоефективен, здрав, аморфен и прозрачен термопластичен полимер с уникална комбинация от висока ударна якост, размерна стабилност и добри механични свойства. Той пропуска повече от 90% от светлината и блокира UV лъчението, като осигурява 100% защита от вредните UV лъчи на слънцето.

Машина за екструдер на поликарбонатни листове/тръбиизползва се в различни ежедневни приложения:
Електрически и електронни продукти (LED светлини, конектори, мобилни телефони……)
Автомобили (рамки на фарове, дръжки на врати, решетки на радиатори и вътрешни лещи)
Земеделие (материали за покриване на оранжерии)
Потребителски продукти (очила, електроуреди, продукти за контакт с храни……)
Медицински (хирургически инструменти, оборудване……)
Прозрачните листове, изработени от поликарбонат, са 200 пъти по-здрави от стъклото със същата дебелина при тестове за удар и са лесни за рязане.
Прозрачен найлон (PA TR)
Чрез промяна на вида на диамин, диацилин или аминокиселина могат да се получат разновидности на найлон с различни физикохимични свойства, включително найлон за общо предназначение, найлон с дълга въглеродна верига, устойчив на висока температура найлон, прозрачен найлон и найлонов еластомер. Прозрачният найлон е аморфен или микрокристален термопластичен найлон със светлопропускливост до 90%, близка до PMMA.
Тъй като прозрачният найлон има по-добра устойчивост на масло, корозия, абразия и надраскване в сравнение с други прозрачни пластмаси, той се използва широко в автомобилната, електрическата и електронната, механичната, оптичната, спортната и други области.
Акрилен ПММА
PMMA е твърд, прозрачен термопластичен материал, който се използва широко като „нечуплива“ алтернатива на стъклото. Този полимер предлага няколко технически предимства пред други прозрачни пластмаси (PC, PS), като например:

Висока устойчивост на UV лъчи и атмосферни влияния.
С до 92% светлопропускливост и оптични свойства, неограничените възможности за оцветяване.
Тези предимства правят екструдера за PMMA листове подходящ за архитектура и строителство за изграждане на оранжерии, морски центрове; автомобилни прозорци, абажури, осветителни тела, дисплеи за електронно оборудване, дизайнерски мебели и др.
Полиетилен терефталат (PET)
PET е универсален прозрачен термопластичен полимер, който се характеризира с отлична комбинация от механични, термични, химични и размерно-стабилни свойства. PET може да изглежда непрозрачен, бял и прозрачен, в зависимост от кристалната и аморфната си структура.
Желателните качества на PET (прозрачност, леко тегло, висока якост, твърдост, висока химическа устойчивост, бариерни свойства и ниска цена) го правят предпочитан материал за:
Бутилка за вода
Контейнери за газирани безалкохолни напитки
влакна
Кинофилм

PET е предпочитан пред поликарбоната (PC) поради по-ниската цена, по-добрата естетика и по-добрата обработка.
Аморфен съполиестер (PETG)
Аморфните съполиестери като PETG са универсални и могат да се използват за широк спектър от приложения. Аморфните съполиестери съчетават отлична прозрачност и здравина с изключителна устойчивост на топлина и химикали.
PETG може да се използва като директен заместител на PC, PMMA и PC/полиестер с малки или никакви модификации.

Поливинилхлорид (PVC)
PVC е аморфен термопластичен материал с отлична прозрачност. Прозрачните PVC листове съчетават отлични механични свойства и удароустойчивост с водонепроницаемост и изключителна химическа и огнеустойчивост.
Също така, прозрачните PVC тръби са специално формулирани, за да блокират вредните UV лъчи. Тези тръби са широко препоръчителни за външни приложения, които са изложени на слънчева светлина и изискват прозрачност.

Оптичните свойства на прозрачните PVC продукти варират от висока светлопропускливост до висока прозрачност и антирефлексни повърхности, както и висока удароустойчивост, което ги прави подходящи за външни приложения. Ключовите приложения на екструдиращите линии за прозрачни PVC листове, тръби и прозрачни филми включват:
Архитектура – ​​светлина, безопасно стъкло, оранжерия ……
Опаковка – блистерна опаковка, стреч фолио, прозрачна опаковка ……
Медицински – торбички, тръбички, капкомери, конектори, клапани ……
Течен силиконов каучук (LSR)
Течният силиконов каучук е нисковискозен, прозрачен термореактивен еластомерен каучук с:
Отлична оптична яснота (94% пропускливост)
Издръжливост (устойчивост на висока температура до 150°C)
Отлична обработваемост
Свобода на дизайна

Това е лек материал, който успешно замества стъклото и други термопластични пластмаси в различни приложения, като например мощно LED осветление, електроника, автомобилно осветление, потребителски продукти, здравеопазване и др., където високата прозрачност, устойчивостта на топлина/UV лъчи и дълготрайността са ключови изисквания.
Цикличен олефинов съполимер (COC)
Цикличният олефинов съполимер (COC) е аморфен, прозрачен термопластичен материал, получен чрез верижна съполимеризация на циклични мономери с етан. Той е сравнително нов клас полимери в сравнение със стоки като полипропилен и полиетилен и е известен със своята отлична оптична чистота, добри механични свойства и устойчивост на влага.

Отличните оптични свойства на COC го правят идеален за фолиа за опаковане на храни, оптични дискове с данни, високопрецизни лещи, оптични филми и други. Освен това, цикличните олефинови съполимери са устойчиви на влага, разтворители и стерилизация, което ги прави полезни в медицински и биологични приложения, като например блистерни опаковки, медицински тави и други.
Полиетилен (РЕ)
Полиетиленът е много издръжлив термопластичен материал, който се използва широко в няколко сектора (опаковки, автомобили, електротехника и др.) за производство на фолиа, тръби, пластмасови части, ламинати и други. Той е най-произвежданата пластмаса в света и се използва почти всеки ден.

Производствена линия за LDPE пластмаса: LDPE е гъвкав, здрав и прозрачен и се използва широко в пластмасови торбички, прозрачни филми, лабораторно оборудване и други области.

Прозрачен полипропилен (PP)
Полипропиленът е отлична смола с добри физични свойства, рентабилност и рециклируемост, но поради кристалната си природа е трудно да се получат прозрачни PP листове. Днес обаче, благодарение на новите високоефективни избистрящи добавки (известни също като избистрящи вещества), е постигнат значителен напредък в прозрачния полипропилен (PP), тъй като тези полимери предлагат гъвкавост на дизайна, по-лесни възможности за обработка, по-добри оцветяеми/декоративни свойства и икономии на разходи чрез леко тегло.

Освен това, комбинацията от бързо закаляване и подходяща термична обработка може да подобри прозрачността на екструдираните полипропиленови листове. Други предимства, които правят прозрачния PP жизнеспособна алтернатива на по-скъпите прозрачни материали като стъкло и прозрачни пластмаси (PS, PC, PETG), включват:
Добър баланс между твърдост и удар;
Добра бариера срещу влага/влага
Флуориран етилен пропилен (FEP)
Флуорираният етиленпропилен (FEP) е химически съполимер на хексафлуоропропилен и тетрафлуоретилен. Този полимер пропуска висок процент ултравиолетова и видима светлина. FEP под формата на филм има коефициент на пропускане на дневна светлина от приблизително 96%. FEP филмът пропуска повече ултравиолетова, видима и инфрачервена радиация от обикновеното стъкло.
Стирен метилметакрилат (SMMA)
SMMA или стирен метилметакрилат (SMMA) е силно прозрачен съполимер на стирен-акрилова киселина с отлична гланцова повърхност. Той съчетава отличните предимства при обработката и ценова привлекателност на стиреновите полимери с висока яркост и прозрачност. Други предимства на SMMA са:
Отлична термична стабилност;
По-добра устойчивост на алкохол от акрила;
Механични свойства, превъзхождащи тези на GPPS;
Устойчивост на надраскване;
Жалба от FDA.

В сравнение с PMMA, PC и PET, SMMA е по-евтин и има подобно качество на повърхността.
SMMA е подходящ за приложения, изискващи здрави, твърди, водопрозрачни свойства, като например домакински продукти, чаши, стъклени изделия, козметични опаковки, медицински изделия, продукти за лична хигиена и др.
Полистирол (с общо предназначение – GPPS)
Полистиролът за общо предназначение (GPPS), известен още като кристално чист полистирол, е прозрачен полимер със следните свойства:
Висока твърдост;
Добра размерна стабилност;
Ниско специфично тегло и отлична устойчивост на топлина
Добри електроизолационни свойства

Поради аморфния си характер, той има предимства пред други полимери по отношение на прозрачност, ниска цена и лесна обработка. Някои приложения на GPPS включват играчки, кутии за CD-та, закачалки за дрехи, кутии за зеленчуци в хладилник, душ панели, IT оборудване, прозрачни кутии за бижута, рафтове и чекмеджета в хладилник и пластмасови чаши. Използва се и в производството на медицински продукти за еднократна употреба, като епруветки, корпуси за тестове, диагностични продукти, петриеви панички и др.
MABS (прозрачен ABS)
ABS е удароустойчив инженерен термопластичен материал, съставен от три мономера: акрилонитрил, бутадиен и стирен. Стирен-акрилонитрилните съполимери осигуряват твърдост, докато бутадиенът осигурява удароустойчивост.
Производителят добавя метилметакрилатен мономер към SAN фазата, за да произведе силно прозрачна ABS смола, наречена MABS (метилметакрилат акрилонитрил бутадиен стирен). MABS предлага свойства като:

Висока пропускливост на светлина;
Ниска мъгла;
Постоянен и стабилен цвят;
Подобрени характеристики на потока.
Прозрачният ABS има по-добра устойчивост на удар от полистирола, SAN и PMMA и предлага добра обработваемост. MABS видовете с подобрени характеристики на течливост могат да се използват като интересна алтернатива на поликарбоната (PC). Прозрачният ABS се използва в потребителски уреди, медицински приложения, спортни стоки, медицинско оборудване и др.