Ekstruderingsmaskine: lystransmission, egenskaber og anvendelser af transparente polymerer

Fra mælkeflasker til optiske linser, til tv'er eller mobiltelefoner ... listen over anvendelsesmuligheder for gennemsigtig plastik er uendelig. I dag er vi omgivet af mange typer gennemsigtige eller gennemsigtigt modificerede plastmaterialer, der gør produkter mere attraktive og bærbare end traditionelt glas.
Nu udnytter flere producenter kvaliteten og farvekonsistensen af ​​transparente plastmaterialer til en række forskellige anvendelser:
1. fremstille lette, holdbare og brudsikre produkter;
2. Reduktion af produktionsomkostninger;
3. produktion af komplekse geometrier og unikt formede komponenter;
4. Opnår synlig transmittans og/eller optisk brydningsindeks, der kan sammenlignes med glas
Og så videre…

Nogle populære anvendelsesområder, der drager fordel af ovenstående fordele, er:

1. Emballage (fødevarer, kosmetik ……)
2. Forbrugsprodukter (dåser, datalagringsprodukter, linser ……)
3. Arkitektonisk glas (akvarier, sikkerhedsindhegninger ……)
4. Bil- og elektriske komponenter (LED, forlygtedæksler ……)
5. Sundhedspleje (sprøjter ……)
6. Landbrugsfilm
Det er dog værd at bemærke, at på trods af den brede vifte af anvendelser, opfylder kun få polymerer så krævende materialespecifikationer.
Lad os se på denne "skinnende" kategori af plast og gøre status over egenskaberne og de populære anvendelser af nogle transparente polymerer (PC, PMMA, PET, SMMA, COC osv.)!
På grund af den begrænsede plads vil PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (polymethylpenten) og andre nye transparente polymerer i denne artikel ikke blive gentaget.

Polycarbonat (PC)
Polycarbonat (PC)er en højtydende, sej, amorf og transparent termoplastisk polymer med en unik kombination af høj slagstyrke, dimensionsstabilitet og gode mekaniske egenskaber. Den transmitterer mere end 90% lys og blokerer UV-stråling og giver 100% beskyttelse mod solens skadelige UV-stråler.

Polycarbonatplade/rør ekstrudermaskinebruges i en række forskellige hverdagsapplikationer:
Elektriske og elektroniske produkter (LED-lys, stik, mobiltelefoner ...)
Bilindustrien (forlygterammer, dørhåndtag, kølergitre og indvendige linser)
Landbrug (drivhusdækningsmaterialer)
Forbrugerprodukter (glas, apparater, fødevarekontakt ...)
Medicinsk (kirurgiske instrumenter, udstyr ……)
Klare plader lavet af PC er 200 gange stærkere end glas af samme tykkelse i slagtest og er nemme at skære.
Gennemsigtig nylon (PA TR)
Ved at ændre typen af ​​diamin, disyre eller aminosyre kan man opnå nylonvarianter med forskellige fysisk-kemiske egenskaber, herunder universalnylon, nylon med lang kulstofkæde, højtemperaturbestandig nylon, transparent nylon og nylonelastomer. Transparent nylon er en amorf eller mikrokrystallinsk termoplastisk nylon med en lysgennemtrængelighed på op til 90 %, tæt på PMMA.
Fordi transparent nylon har bedre modstandsdygtighed over for olie, korrosion, slid og ridser end andre transparente plasttyper, anvendes det i vid udstrækning inden for bilindustrien, elektriske og elektroniske, mekaniske, optiske, sports- og andre områder.
Akryl PMMA
PMMA er et stift, transparent termoplastisk materiale, der er meget anvendt som et "brudsikkert" alternativ til glas. Denne polymer tilbyder adskillige tekniske fordele i forhold til andre transparente plasttyper (PC, PS), såsom:

Høj UV- og vejrbestandighed.
Med op til 92% lystransmission og optiske egenskaber, ubegrænsede farvemuligheder.
Disse fordele gør PMMA-pladeekstruderen velegnet til arkitektur og byggeri til at bygge drivhuse, marinecentre; bilruder, lampeskærme, lys, displays til elektronisk udstyr, designermøbler osv.
Polyethylenterephthalat (PET)
PET er en alsidig transparent termoplastisk polymer, der er kendetegnet ved sin fremragende kombination af mekaniske, termiske, kemiske og dimensionelle stabilitetsegenskaber. PET kan fremstå uigennemsigtig, hvid og transparent afhængigt af dens krystallinske og amorfe struktur.
PET's attraktive egenskaber (gennemsigtighed, letvægt, høj styrke, stivhed, høj kemisk resistens, barriereegenskaber og lav pris) gør det til det foretrukne materiale til:
Vandflaske
Beholdere med kulsyreholdige sodavand
fibre
Film

PET foretrækkes frem for polycarbonat (PC) på grund af lavere omkostninger, bedre æstetik og bedre håndtering.
Amorf copolyester (PETG)
Amorfe copolyestere som PETG er alsidige og kan bruges til en bred vifte af anvendelser. Amorfe copolyestere kombinerer fremragende klarhed og sejhed med enestående varme- og kemisk resistens.
PETG kan bruges som en direkte erstatning for PC, PMMA og PC/polyester med mindre eller ingen ændringer.

Polyvinylchlorid (PVC)
PVC er en amorf termoplast med fremragende gennemsigtighed. Klare PVC-plader kombinerer fremragende mekaniske egenskaber og slagstyrke med vandklar gennemsigtighed og enestående kemisk og brandbestandighed.
Derudover er klare PVC-rør specielt formuleret til at blokere skadelige UV-stråler. Disse rør anbefales bredt til udendørs anvendelser, der udsættes for sollys og kræver gennemsigtighed.

De optiske egenskaber ved transparente PVC-produkter spænder fra høj lystransmission til høj gennemsigtighed og antirefleksoverflader til høj slagfasthed, hvilket gør dem velegnede til udendørs anvendelser. Nøgleanvendelser for ekstruderingslinjer for klare PVC-plader, rør og transparente film omfatter:
Arkitektur – lys, sikkerhedsglas, drivhus ……
Emballage – blisteremballage, plastfolie, gennemsigtig emballage ……
Medicinsk – poser, slanger, dryppere, forbindelser, ventiler ……
Flydende silikonegummi (LSR)
Flydende silikonegummi er en lavviskøs, transparent termohærdende elastomerforbindelse med:
Fremragende optisk klarhed (94% transmittans)
Holdbarhed (høj temperaturbestandighed op til 150°C)
Fremragende bearbejdelighed
Designfrihed

Det er et let materiale, der med succes har erstattet glas og andre termoplastmaterialer i en række forskellige anvendelser såsom højtydende LED-belysning, elektronik, bilbelysning, forbrugerprodukter, sundhedspleje osv., hvor høj gennemsigtighed, varme-/UV-resistens og langvarig holdbarhed er nøglekrav.
Cyklisk olefin copolymer (COC)
Cyklisk olefin-copolymer (COC) er en amorf, transparent termoplast produceret ved kædecopolymerisation af cykliske monomerer med ethan. Det er en relativt ny klasse af polymerer sammenlignet med råvarer som polypropylen og polyethylen, og er kendt for sin fremragende optiske klarhed, gode mekaniske egenskaber og fugtbestandighed.

COC's fremragende optiske egenskaber gør det ideelt til fødevareemballagefilm, optiske datadiske, højpræcisionslinser, optiske film og meget mere. Derudover er cykliske olefincopolymerer modstandsdygtige over for fugt, opløsningsmidler og sterilisering, hvilket gør dem nyttige i medicinske og life science-applikationer såsom blisteremballage, medicinske bakker og meget mere.
Polyethylen (PE)
Polyethylen er en meget holdbar termoplast, der er meget udbredt i adskillige markeder (emballage, bilindustrien, elektronik osv.) til at producere film, slanger, plastdele, laminater og meget mere. Det er den mest producerede plast i verden, og man bruger den næsten hver dag.

LDPE-plastproduktionslinje: LDPE er fleksibel, sej og transparent og bruges i vid udstrækning i plastikposer, transparente film, laboratorieudstyr og andre områder.

Gennemsigtig polypropylen (PP)
Polypropylen er en fremragende harpiks med gode fysiske egenskaber, omkostningseffektivitet og genanvendelighed, men på grund af sin krystallinske natur er det vanskeligt at opnå transparente PP-ark. I dag er der imidlertid, takket være nye, yderst effektive klaringsadditiver (også kendt som klaringsmidler), gjort betydelige fremskridt inden for transparent polypropylen (PP), da disse polymerer tilbyder designfleksibilitet, nemmere forarbejdningsmuligheder, bedre farvning/dekorative egenskaber og omkostningsbesparelser gennem let vægt.

Derudover kan en kombination af hurtig afkøling og korrekt varmebehandling forbedre gennemsigtigheden af ​​ekstruderede polypropylenplader. Andre fordele, der gør klar PP til et levedygtigt alternativ til dyrere transparente materialer såsom glas og transparent plast (PS, PC, PETG), omfatter:
God stivhed/slagbalance;
God fugtbarriere
Fluoreret ethylenpropylen (FEP)
Fluoreret ethylenpropylen (FEP) er kemisk set en copolymer af hexafluoropropylen og tetrafluoroethylen. Denne polymer transmitterer en høj procentdel af ultraviolet og synligt lys. FEP i filmform har en dagslystransmittans på cirka 96%. FEP-film transmitterer mere ultraviolet, synlig og infrarød stråling end almindeligt glas.
Styrenmethylmethacrylat (SMMA)
SMMA eller styrenmethylmethacrylat (SMMA) er en meget transparent styren-akrylsyre-copolymer med en fremragende blank overflade. Den kombinerer de fremragende forarbejdningsfordele og omkostningsattraktive egenskaber ved styrenpolymerer med høj lysstyrke og klarhed. Andre fordele ved SMMA er:
Fremragende termisk stabilitet;
Bedre alkoholresistens end akryl;
Mekaniske egenskaber bedre end GPPS;
Ridsefasthed;
FDA-klage.

Sammenlignet med PMMA, PC og PET er SMMA billigere og har en lignende overfladekvalitet.
SMMA er velegnet til anvendelser, der kræver stærke, stive og vandtransparente egenskaber, såsom husholdningsprodukter, glas, glasvarer, kosmetikemballage, medicinsk udstyr, produkter til personlig hygiejne osv.
Polystyren (generel anvendelse – GPPS)
Universal polystyren (GPPS), også kendt som krystalklar polystyren, er en transparent polymer med følgende egenskaber:
Høj stivhed;
God dimensionsstabilitet;
Lav specifik tyngdekraft og fremragende varmebestandighed
Gode ​​elektriske isoleringsegenskaber

På grund af sin amorfe natur har det fordele i forhold til andre polymerer med hensyn til gennemsigtighed, lave omkostninger og nem forarbejdning. Nogle anvendelser af GPPS omfatter legetøj, cd-etuier, bøjler, grøntsagskasser til køleskabe, brusepaneler, IT-udstyr, klare smykkeskrin, køleskabshylder og -skuffer samt plastikkrus. Det bruges også til fremstilling af medicinske engangsprodukter såsom reagensglas, testkithuse, diagnostiske produkter, petriskåle osv.
MABS (gennemsigtig ABS)
ABS er en slagfast teknisk termoplast, der er sammensat af tre monomerer: acrylonitril, butadien og styren. Styren-acrylonitril-copolymerer giver stivhed, mens butadien giver slagfasthed.
Producenten tilsætter methylmethacrylatmonomer til SAN-fasen for at producere en meget transparent ABS-harpiks kaldet MABS (methylmethacrylat-acrylonitril-butadienstyren). MABS tilbyder egenskaber som:

Høj lysgennemtrængelighed;
Lav dis;
Ensartet og stabil farve;
Forbedrede strømningsegenskaber.
Klar ABS har bedre slagfasthed end polystyren, SAN og PMMA og tilbyder god forarbejdningsevne. MABS-kvaliteter med forbedrede flydeegenskaber kan bruges som et interessant alternativ til polycarbonat (PC). Klar ABS anvendes i forbrugerapparater, medicinske applikationer, sportsudstyr, medicinsk udstyr osv.