پرکننده ها پودرهای آلی بی اثر هستند که نقش اصلی آن ها کاهش هزینه ها است. مواد پرکننده برای کاهش هزینه ها و بهبود خواص به فرمولاسیون پلیمری اضافه می شوند. پرکننده ها می توانند جامد، مایع یا گازی باشند. آن ها فضا را اشغال می کنند و بدون اصلاح سایر مشخصات، رزین گران قیمت را با ترکیبات کم هزینه جایگزین می کنند. خصوصیاتی که یک پرکننده ارائه می دهد عمدتا توسط خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن تعیین می شود.
افزودن مواد پرکننده، به ویژه در دوزهای بالا، بر اکثر خصوصیات مطلوب تاثیر منفی می گذارد، بنابراین به درستی به عنوان عوامل ارزان کننده شناخته می شوند. اما برخی از خصوصیات مانند مقاومت و سختی الکتریکی می توانند بهبود یابند. تقویت مواد پرکننده مانند الیاف شیشه، فیبر کربن در اینجا مورد بحث قرار نخواهد گرفت. آن ها بسیار گران تر از رزین پی وی سی هستند و در فرمولاسیون های PVC کاربرد زیادی ندارند. پرکننده های غیر تقویت کننده گروه گسترده ای هستند. برای PVC مهم ترین، کربنات کلسیم است. دو نوع کربنات کلسیم وجود دارد که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
کربنات کلسیم زمین
سنگ آهک با کیفیت خوب (وایتینگ) که از معادن استخراج می شود به پودر اندازه ذرات مناسب برای افزودن در پلاستیک تبدیل می شود. این ارزان ترین نوع پرکننده است که هزینه حمل و نقل آن گاهی از قیمت محصول بیش تر است. خلوص کربنات کلسیم زمین فقط به کیفیت منبع سنگ آهک بستگی دارد. زیرا هیچ فرآیند تصفیه شیمیایی برای حذف ناخالصی ها، به خصوص سیلیکات ساینده و سایر مواد سنگی وجود ندارد.
کربنات کلسیم زمین به طور گسترده ای توسط تولیدکنندگان پارچه چرمی استفاده می شود که یک خمیر PVC را روی لایه هایی مانند منسوجات، کاغذ و … می پوشانند که پس از آن به طور مداوم در آون پخت می شود. با فرآیند پوشش چاقو می توان آلودگی های ساینده را کنترل کرد. ماهیت ساینده کربنات کلسیم زمین از استفاده گسترده آن با رزین سوسپانسیون جلوگیری می کند زیرا سایش در اکسترودرها و ماشین های قالب گیری تزریقی منع کار خواهد شد. پارچه های روکش دار ساخته شده با گران ترین نوع رزین خمیر، به دلیل پرکننده ارزان قیمت مورد استفاده، قادر به رقابت با محصولات چند لایه ساخته شده از رزین سوسپانسیون هستند.
همه کربنات کلسیم زمین از کیفیت پایینی برخوردار نیستند. پودر گچ شامپاین ممتاز از معادن مخصوص سنگ آهک می تواند گران تر از PCC باشد و در کاربردهای پیشرفته برق و لوله استفاده می شود. این ها وارداتی هستند. کیفیت سطح به شدت تحت تاثیر کربنات کلسیم آسیاب شده قرار می گیرند، اما در صنعت پارچه چرم معمولا یک پوشش بالا نازک با کیفیت بالا این نقص ها را پنهان می کند. اثر آن بر روی پلاستیسول ها برای قالب های آغشته می تواند ارزیابی شود.
کربنات کلسیم رسوبی
سنگ آهک حل شده و ناخالصی ها فیلتر می شوند. پس از تصفیه شیمیایی بیش تر برای حذف آهن و منیزیم، محلول با CO2 گازدار می شود. کربنات کلسیم بسیار خالص رسوب می کند و این فیلتر شده و خشک می شود. بسته به خلوص و اندازه ذرات درجه های مختلفی وجود دارد. قیمت ها با توجه به درجه متفاوت است. کربنات کلسیم رسوبی (PCC) پرکاربردترین ماده پرکننده در PVC است. PCC ماده اصلی خمیر دندان است که تناژ بیش تری نسبت به پرکننده های PVC دارد. هم CaC3 زمینی و هم رسوبی، پلاستیک کننده های گران قیمت را جذب می کنند و بخشی از آن را که برای انعطاف پذیری PVC در نظر گرفته شده، از بین می برند. بنابراین DOP بیش تر برای جبران باید اضافه شود، بنابراین تا حدی مزیت هزینه را جبران می کند. این خصوصا با افزایش دوزها می تواند قابل توجه باشد. ویسکوزیته نیز افزایش می یابد. برای کاهش جذب روغن (DOP)، کربنات کلسیم رسوبی با اسید استئاریک/ استئارات کلسیم پوشانده می شود. جذب DOP به طور قابل توجهی کاهش یافته و پردازش و براقیت بهبود می یابد. این ها پرکننده های برتر هستند و اصطلاحا به آن ها PCC فعال گفته می شود. اخیرا GCC با کیفیت بهتری توسط چندین تولید کننده ارائه شده است و جایگزین PCC گران قیمت در کاربردهای PVC پایین تر مانند SWR، لوله های Agri و … است.
سایر مواد پرکننده معدنی عبارت اند از: تالک، دولومیت، وولاستونیت و آزبست. آزبست به طور گسترده ای در کاشی کاری کف وینیل مورد استفاده قرار گرفت اما سرطان زا بودن آن مانع استفاده امروزی آن شده است. در حالی که به نظر می رسد کربنات کلسیم جذاب ترین عامل کاهش هزینه است، باید در بهینه سازی میزان اضافی و انتخاب درجه آن برای بهترین نتیجه دقت شود.
ما را در توییتر دنبال کنید.
