สารเติมแต่งพลาสติกคืออะไร? สารเติมแต่งพลาสติกที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันมีอะไรบ้าง?

เผยแพร่เมื่อวันที่ 27 กันยายน 2024 โดย Yidan Zhong

สารเติมแต่งพลาสติก (2)

สารเติมแต่งพลาสติกคืออะไร?

 

สารเติมแต่งพลาสติกเป็นสารประกอบอนินทรีย์หรืออินทรีย์จากธรรมชาติหรือสังเคราะห์ ที่เปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของพลาสติกบริสุทธิ์หรือเพิ่มคุณสมบัติใหม่ ผู้ผลิตผสมเรซินกับมาสเตอร์แบทช์สารเติมแต่งในสัดส่วนที่กำหนดตามความต้องการของผลิตภัณฑ์ จากนั้นจึงผลิตวัสดุต่างๆ หลังจากผ่านกระบวนการหล่อ การอัด การขึ้นรูป ฯลฯ ส่วนผสมเริ่มต้นจะได้รับรูปทรงที่ต้องการ

การผสมสารเติมแต่งต่างๆ กับเม็ดพลาสติกสามารถเพิ่มคุณสมบัติหลายอย่างให้กับพลาสติกได้ เช่น ความทนทานที่เพิ่มขึ้น ฉนวนกันความร้อนที่ดีขึ้น และพื้นผิวที่เงางาม การเติมสารเติมแต่งลงในพลาสติกไม่เพียงแต่ทำให้วัตถุพลาสติกมีน้ำหนักเบาขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงสี ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นสำหรับผู้ใช้ นี่คือเหตุผลที่ 90% ของผลิตภัณฑ์พลาสติกทั่วโลกมีการใช้สารเติมแต่ง เนื่องจากพลาสติกบริสุทธิ์โดยทั่วไปขาดความเหนียว ความทนทาน และความแข็งแรง จึงต้องผสมสารเติมแต่งเพื่อให้พลาสติกมีอายุการใช้งานยาวนานภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ลวดลายเกลียวหลากสีที่ทำจากลูกปัดพลาสติก

สารเติมแต่งพลาสติกที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันมีอะไรบ้าง?

1. สารป้องกันการเกาะติด (สารป้องกันการยึดเกาะ)

การยึดเกาะอาจส่งผลเสียต่อกระบวนการผลิตและการใช้งานฟิล์ม บางครั้งอาจทำให้ฟิล์มใช้งานไม่ได้เลย สารเติมแต่งป้องกันการเกาะติดจะทำให้พื้นผิวฟิล์มหยาบขึ้นเพื่อสร้างแรงดึง ลดการสัมผัสระหว่างฟิล์มและป้องกันไม่ให้ฟิล์มติดกัน

สารป้องกันการเกาะติดต้องมีประสิทธิภาพสูง มีคุณภาพและความเสถียรที่เชื่อถือได้ และมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของฟิล์มน้อยหรือไม่มีเลย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฟิล์ม LLDPE และ LDPE สารป้องกันการเกาะติดมักใช้ร่วมกับสารช่วยให้ลื่นไหลเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมการประมวลผลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับฟิล์ม

ส่วนประกอบทั่วไปของสารเติมแต่งป้องกันการเกาะติด ได้แก่ ซิลิกา (SiO2) สังเคราะห์ เช่น ฟูมซิลิกา เจลซิลิกา และซีโอไลต์ หรือซิลิกาจากธรรมชาติและแร่ธาตุ เช่น ดินเหนียว ดินเบา ควอตซ์ และทัลก์ วัสดุสังเคราะห์มีข้อดีคือไม่มีโครงสร้างผลึก (จึงหลีกเลี่ยงฝุ่นผง) ในขณะที่วัสดุธรรมชาติจำเป็นต้องผ่านกระบวนการพิเศษเพื่อลดปริมาณฝุ่น

2. สารเพิ่มความใส

ในระหว่างกระบวนการผลิต ปัจจัยต่างๆ เช่น สารเติมแต่งหรือพลาสติกรีไซเคิล อาจลดความโปร่งใสของผลิตภัณฑ์ได้ สารเพิ่มความใสจึงเป็นทางออกที่ช่วยเพิ่มความเงางามของผลิตภัณฑ์พร้อมทั้งลดต้นทุนการผลิต

สารเพิ่มความใสสามารถปรับปรุงความใสได้ในอัตราที่ต่ำ พร้อมทั้งให้ประโยชน์ในด้านการลดเวลาในการผลิตและประหยัดพลังงาน นอกจากนี้ยังไม่ส่งผลเสียต่อการเชื่อม การยึดเกาะ หรือประสิทธิภาพการประมวลผลอื่นๆ

3. สารเติมแต่งพลาสติก

สารเติมแต่งพลาสติกชนิดมาสเตอร์แบทช์ ซึ่งโดยทั่วไปมีส่วนประกอบหลักเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติกเพื่อปรับเปลี่ยนคุณลักษณะของเรซินหรือพอลิเมอร์เรซิน ช่วยลดต้นทุนการผลิต

ส่วนผสมของผงหิน สารเติมแต่ง และเรซินหลักจะถูกหลอมให้เป็นเรซินเหลวแล้วทำให้เย็นตัวลงจนกลายเป็นเม็ด จากนั้นจึงนำไปผสมกับพลาสติกดิบสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น การเป่าขึ้นรูป การปั่นขึ้นรูป และการฉีดขึ้นรูป เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติก

ในกระบวนการผลิตพลาสติก PP ปัจจัยต่างๆ เช่น การหดตัวและการบิดเบี้ยว มักส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สารเร่งปฏิกิริยาช่วยเร่งการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ ลดการบิดเบี้ยว และเพิ่มความโปร่งใส นอกจากนี้ยังช่วยลดระยะเวลาในการขึ้นรูป ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้น

4. สารป้องกันรังสียูวี (สารเติมแต่งรังสียูวี)

แสงอัลตราไวโอเลตสามารถทำลายพันธะในพอลิเมอร์ ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพทางเคมีแสง ส่งผลให้เกิดคราบขาว การเปลี่ยนสี และการสูญเสียคุณสมบัติทางกายภาพ สารกันรังสียูวี เช่น สารกันรังสียูวีประเภทเอมีนที่มีหมู่แทนที่ (HALS) จะทำให้สารอนุมูลอิสระที่ก่อให้เกิดการเสื่อมสภาพเป็นกลาง จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

5. สารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิต

ในระหว่างกระบวนการผลิต เม็ดพลาสติกจะก่อให้เกิดไฟฟ้าสถิต ซึ่งดึงดูดฝุ่นละอองมาเกาะที่พื้นผิว สารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิตจะช่วยลดประจุบนพื้นผิวของฟิล์ม ทำให้ปลอดภัยยิ่งขึ้นและลดการสะสมของฝุ่นละออง

ประเภท:

สารป้องกันไฟฟ้าสถิตที่ไม่คงทน: สารปรับสภาพพื้นผิว, เกลืออินทรีย์, เอทิลีนไกลคอล, โพลีเอทิลีนไกลคอล

สารป้องกันไฟฟ้าสถิตที่มีความทนทาน: โพลีไฮดรอกซีโพลีเอมีน (PHPA), โพลีอัลคิลโคพอลิเมอร์

มาสเตอร์แบทช์สี - ใช้สำหรับพลาสติก

6. สารป้องกันการจับตัวเป็นก้อน

ฟิล์มมักเกาะติดกันเนื่องจากแรงยึดเกาะ ประจุตรงข้าม หรือแรงสุญญากาศ ทำให้ยากต่อการแยกออกจากกัน สารป้องกันการจับตัวเป็นก้อนจะทำให้พื้นผิวฟิล์มหยาบขึ้นเพื่อให้อากาศเข้าไปป้องกันการจับตัวเป็นก้อน ในบางกรณีพิเศษอาจมีการใช้สารป้องกันไฟฟ้าสถิตเพื่อป้องกันการสะสมของประจุ

7. สารเติมแต่งหน่วงไฟ

พลาสติกติดไฟได้ง่ายมากเนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของโซ่คาร์บอน สารหน่วงไฟช่วยเพิ่มความทนไฟด้วยกลไกต่างๆ เช่น การสร้างชั้นป้องกันหรือการยับยั้งอนุมูลอิสระ

สารหน่วงไฟทั่วไป:

สารหน่วงไฟที่มีฮาโลเจนเป็นส่วนประกอบ

อนุพันธ์ของ DOPO

ธาตุอนินทรีย์: อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ (Al(OH)3), แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (Mg(OH)2), ฟอสฟอรัสแดง

อินทรีย์: ฟอสเฟต

8. สารเติมแต่งป้องกันการเกิดฝ้า

สารป้องกันการเกิดฝ้าจะช่วยป้องกันไม่ให้น้ำควบแน่นเป็นหยดน้ำบนพื้นผิวของฟิล์มพลาสติก ซึ่งมักพบเห็นได้ในบรรจุภัณฑ์อาหารที่เก็บไว้ในตู้เย็นหรือเรือนกระจก สารเหล่านี้ช่วยรักษาความใสและป้องกันการเกิดฝ้า

สารป้องกันการเกิดฝ้าทั่วไป:

PLA (กรดโพลีแลคติก)

Lanxess AF DP1-1701

9. สารเพิ่มความสว่างเชิงแสง

สารเพิ่มความขาวทางแสง หรือที่รู้จักกันในชื่อสารเพิ่มความขาวเรืองแสง มักใช้เพื่อดูดซับรังสียูวีและปล่อยแสงที่มองเห็นได้ ช่วยเพิ่มความสวยงามให้กับผลิตภัณฑ์พลาสติก ช่วยลดการเปลี่ยนสี โดยเฉพาะในพลาสติกรีไซเคิล ทำให้สีสดใสและมีชีวิตชีวามากขึ้น

สารเพิ่มความสว่างทางแสงทั่วไป: OB-1, OB, KCB, FP (127), KSN, KB

10. สารเติมแต่งที่ช่วยสนับสนุนการย่อยสลายทางชีวภาพ

พลาสติกใช้เวลานานในการย่อยสลาย ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม สารเติมแต่งที่ช่วยในการย่อยสลายทางชีวภาพ เช่น Reverte ช่วยเร่งการย่อยสลายของพลาสติกภายใต้ปัจจัยแวดล้อมต่างๆ เช่น ออกซิเจน แสงแดด และอุณหภูมิ

สารเติมแต่งเหล่านี้ช่วยเปลี่ยนพลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพให้กลายเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ คล้ายกับสิ่งที่เป็นธรรมชาติ เช่น ใบไม้หรือพืช ซึ่งมีส่วนช่วยในการรักษาสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน


วันที่เผยแพร่: 27 กันยายน 2024