مستربچ

اشنایی با مستربچ

اشنایی با مستربچ : یکی از محصولات کاربردی که به شکل رنگدانه، پودرهای آلی یا معدنی به انضمام مواد دیگر در تولید پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد، مستربچ گفته می شود. همان طور که اطلاع دارید، در حال حاضر پلاستیک ها و پلیمرها در زندگی ما نقش بسزایی ایفا می کند. از جمله وسایلی که در آنها پلاستیک و پلیمر استفاده شده می توان به لوازم خانگی و آشپزخانه، لاستیک و سایر قطعات خودرو، پوشش های کابل برق و سیم های به کار رفته در تجهیزات الکترونیکی، لوله ها و اتصالات مختلف و غیره اشاره کرد.

مستربچ (افزودنی‌های پلیمری)

مستربچ یکی از افزودنی‌های پلیمری است که در صنایع مختلف به عنوان یک عامل بهبود دهنده برای مواد پلیمری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به صورت یک ماده پودری یا پلیمری که در ماتریس پلیمری ذوب می‌شود، تهیه می‌شود. مستربچ دارای ترکیبی از مواد شیمیایی است که برای تغییر ویژگی‌های مواد پلیمری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مستربچ چیست و روش تهیه ان ؟

مستربچ masterbatch یک ترکیب متراکم از سه جزء است. این سه جزء دربرگیرنده پلیمر، افزودنی و عامل سازگارکننده می باشد. پلیمر مبنای به کار رفته در این محصول، بیشتر از نوع اتیلن وینیل استات، پلی پروپن، پلی اتیلن، پلی استایرن یا سایر پلیمرهای مخصوص هستند. مستربچ یک آمیزه‌ی غلیظ است که حاوی سه جزء پایه پلیمری و مواد شیمیایی افزودنی می‌باشد.

این ترکیب شیمیایی اغلب برای انجام عملیات چسبندگی و اتصال قطعات به یکدیگر استفاده می‌شود. به علت ویژگی‌های مکانیکی و انعطاف‌پذیری که از پلیمرها به‌دست می‌آید، مستربچ به‌عنوان یک چسب محکم و موثر در انواع صنایع و کاربردهای مختلف استفاده می‌شود. همچنین، مواد شیمیایی افزودنی ممکن است به‌عنوان تقویت‌کننده‌ها، پایدار‌کننده‌ها و یا رنگدهنده‌ها به این آمیزه اضافه شوند تا به خصوصیات و عملکرد آن افزوده شود.

از مستربچ در برخی از صنایع مانند خودروسازی، ساختمان‌ها، صنایع الکترونیک و همچنین کارهای خانگی استفاده می‌شود.در حقیقت مبنای پلیمر به کار رفته در مستربچ بایستی مشابه پلاستیک به کار رفته در در تزریق پلاستیک باشد. برای بهتر شدن ویژگی های پلیمر، مواد مختلفی به آن اضافه می کنند که موادی مانند رنگدانه ‌ها، تکمیل کننده های خواص و پرکننده‌ ها را دربر می گیرند. عامل سازگار کننده هم که موجب بیشترشدن تناسب افزودنی‌ هاست، در پلیمر پایه به کار می رود.

تهیه مستربچ به چند مرحله اصلی نیاز دارد. ابتدا مواد اولیه شیمیایی به دقت ترکیب می‌شوند. سپس این مواد به صورت پودری تهیه می‌شوند. در مرحله بعدی، مواد پلیمری با مستربچ مخلوط و در ماشین‌های خاص ذوب می‌شوند. سپس مخلوط حاصل به صورت پلیمری به کارخانه‌ها تحویل داده می‌شود.

انواع مستربچ

مستربچ ها شامل مستربچ رنگی، افزودنی، مشکی، سفید و تزریقی می شوند. در ادامه به شرح این موارد می پردازیم:

مستربچ رنگی

قطعات پلاستیکی از خود رنگی ندارند و یکی از روش های ساخت قطعات رنگی، بهره گیری از مستربچ است. این محصول علاوه بر اینکه رنگ نهایی قطعه پلاستیکی را تغییر می دهد، باعث بهبود بخشیدن و ترمیم خواص آن نیز می شود. عناصر اصلی این ماده پیگمنت ها، سازگارکننده یا توزیع کننده و پلیمر حامل می باشد. در ساخت مستربچ رنگی، رنگدانه ها در مقایسه با پلیمر از درصد بالاتری برخوردار هستند.

مستربچ‌ افزودنی

مستربچ های افزودنی، در واقع موادی هستند که برای بهتر شدن خاصیت پلیمرها، رفع مشکلات فرآیندی پلیمرها و ایجاد خصیصه ای ویژه در پلیمرها مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع مستربچ های افزودنی کدامند؟

• مستربچ روشن کننده: این مستربچ با عنوان های مواد سفیدکننده پلیمر، مستربچ شفاف‌کننده و فاکتورهای سفیدکننده فلوئورسنت نیز خوانده می شوند و جهت روشن ‌کردن و از بین بردن کدری محصولات مورد استفاده قرار می گیرند؛ به علت افزایش نور عبوری در محصول، درخشش بیشتری به مصنوعات پلاستیکی می ‌دهد. این ماده در فیلم ‌های معمولی و ظریف و قطور، ظروف یکبار مصرف و انواع مصنوعات پلاستیکی به کار می رود.
• مستربچ آنتی یووی: تلفیق اکسیژن و پلاستیک ها موجب آغاز خود اکسایش این محصولات می شود. در این پروسه که با هجوم رادیکال های آزاد به ساختار مولکولی پلیمر ها موجب کم و زیاد شدن وزن مولکولی و در نتیجه تغییر جرم جسم می شود، این کار افزون بر نابود کردن زیبایی محصول، موجب نابودی خاصیت های دیگر مانند استقامت، انعطاف پذیری و غیره می شود. در همین جهت و برای پیشگیری از رویداد، از آنتی اکسیدان ها بهره گرفته می شود. آنتی اکسیدان ها، در واقع ترکیبات آلی هستند که به وسیله واکنش با رادیکال های آزاد و تفکیک آنها پروسه تخریب را آهسته می کنند.
• مستربچ آنتی بلاک: از این مستربچ برای ساخت فیلم ‌های پلیمری استفاده می شود. این محصول برای کم شدن چسبندگی سطوح فیلم به یکدیگر بعد از ساخت تا زمان مصرف می باشد.
• مستربچ آنتی استاتیک: بکارگیری این مستربچ موجب پیشگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن و جذب گرد و خاک از روی محصول می‌ شود.
• مستربچ آنتی اکسیدانت: پلیمرها به علل گوناگون تحت تاثیر اکسایش و نابودی قرار می‌گیرند. از این مستربچ ‌ها برای استوار کردن پلیمر در مقابل عوامل اکسایش در پروسه تولید استفاده می گردد.
• مستربچ لیزکننده : وجود چسبندگی در بین فرآورده های پلیمری یک امر متداول است. سایش و رهایی دشوار و اشتباه محصول از قالب در پروسه تولید موجب آهسته شدن خط تولید و همچنین در فیلم ها و پلیمرهای بسته بندی و همچنین مجزا نمودن نایلون و سلفون ها، رول شدن فیلم ها موجب چسبندگی و بی نظمی در کار می شود به همین دلیل با استفاده از مستربچ های روان کننده لایه ای لیز در خارجی ترین بخش محصول تشکیل می شود که موجب تفکیک راحت پلیمر و کاهش ضریب سایش از قالب و یا اجسام پیرامون خود می شود و همینطور با ایجاد سطحی براق، ظاهر زیبایی به محصول می دهد.

همچنین در صورت تقسیم بندی مستربچ ‌رنگی را بر حسب پایه پلیمری به دو نوع برجسته، یعنی مستربچ رنگی اتیلن و مستربچ رنگی پلی پروپیلن دست پیدا می کنیم. برای نیل به طیف‌ های متنوع رنگی می‌توان چگالی های گوناگون و اندازه های متفاوتی از این مواد را مورد استفاده قرار داد. از جمله مستربچ های رنگی می توان به مستربچ سفید، مستربچ مشکی و دیگر رنگ ‌ها اشاره کرد؛ اما نکته مهمی که در زمان انتخاب مستربچ باید به آن دقت کرد، سازگاری مواد پدیدآورنده آن با پلاستیک است.

مستربچ مشکی

مستربچ مشکی چه کاربردی دارد، یکی از افزودنی ها و تقویت کننده های پرکاربرد است. همان طور که اطلاع دارید سری های پلیمری ساخته شده به تنهایی قادر نیستند همه نیازهای موجود در صنایع را رفع کنند. از این رو برای فراهم نمودن نیاز صنایع، اغلب تقویت کننده هایی به پلیمرها افزوده می شوند. در مجموع به این آمیزه ها مستربچ گفته می شود.

مستربچ سفید

مستربچ های سفید حاوی یک رنگدانه سفید دی اکسید تیتانیوم هستند که بهترین رنگ را در سفید ایجاد می کند. بهترین دی اکسید تیتانیوم توصیه شده از تولید کنندگان برجسته جهان همین نوع می باشد.

مستربچ تزریقی

از مستربچ برای رنگ دهی به مواد پلاستیکی استفاده می شود. مستربچ تزریقی با درصدهای متفاوتی از کربنات کلسیم ترکیب شده و از آن مواد پلاستیکی خاصی تولید می شود. این ترکیب موجب می شود تا قیمت نهایی محصول تا حد قابل توجهی کاهش پیدا کند.

این شرکت این قابلیت را دارد تا مستربچ های متفاوت کربنات کلسیم میزان تزریق را با پایه های متفاوت و با توجه به خواست تقاضاکنندگان عرضه کند. به کار بردن کربنات کلسیم باکیفیتی که دانه بندی ریزی دارد و توزیع مناسب آن در بستر پلیمری با کمک تجهیزات و روش های به روز ترکیب، با سطح کیفی بسیار زیاد توسط این شرکت قابل عرضه است.

اجزای مستربچ

مستربچ اجزای مختلفی دارد که این جا بهتون معرفیشون میکنیم.

پلیمر پایه

پلیمر پایه اصلی ترین جز مستربچ می باشد و شامل موادی مانند: انواع پلی‌‌اتیلن، پلی پروپیلن ها، پلی استایرن و واکس هایی می باشد که دارای وزن مولکولی کمی هستند.

افزودنی

در بیشتر مواقع برای این که بتوان خواص پلیمر و مواد شیمیایی را تغییر داد باید به یک سری از افزودنی را ها را به مستر بچ اضافه کرد. این مواد معمولا شامل افزودنی های بهبود دهنده خواص، پرکننده ها و پیگمنت ها می باشند. میزان قدرت و نوع افزدوتی تاثیر بسیار زیادی در تفاوت مستربچ ها دارد.

عامل سازگارکننده

یکی از بهترین اجرای مستربچ عامل های سازگار کننده می باشد. این عوامل علاوه بر افزودن خاصیت ترشوندگی باعث پایداری پلیمر ها نیز می شوند.

کاربرد مستربچ

انواع گوناگون مستربچ وجود دارند که هر یک از آنها ویژگی های خاص خود را دارند. به عنوان مثال در بعضی موارد در ساخت ابزارها و لوازم پزشکی مانند سرنگ وجود سایش بین دو قطعه باعث آهسته شدن حرکت آن ها خواهد شد، در این شرایط به منظور رفع مشکلاتی از این قبیل، مستربچ لیزکننده را مورد استفاده قرار می دهند. در حقیقت این محصول به نوعی باعث کم شدن اتصال سطح محصول و لغزندگی بهتر آن می شود. مستربچ آنتی بلاک که یکی از انواع مستربچ های افزودنی است در تولید فیلم‌ های پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد. در حقیقت این ماده موجب کاهش چسبندگی سطوح فیلم به یکدیگر از تولید تا زمان استفاده می شود.

مستربچ براق کننده نیز از انواع افزودنی ها می باشد که شفافیت پلی پروپیلن را در هنگام فرآیند با استفاده از سامان دهی مولکولی به صورت قابل توجهی افزایش می دهد. مستربچ شفاف کننده نوری برای برطرف کننده کدری و روشن کردن محصولات استفاده می شود. در حقیقت این ماده به خاطر عبور نور بیشتر از محصولات می تواند درخشش بیشتری را به مصنوعات پلاستیکی بدهد. بنابراین در تولید ظروف یکبار مصرف، انواع مصنوعات پلاستیکی و فیلم های معمولی و ظریف و کلفت، استفاده زیادی دارند. همچنین مستربچ آنتی استاتیک مانع از به وجود آمدن الکتریسیته ساکن شده و موجب جذب گرد و خاک در سطح محصول خواهد شد.

مستربچ ها به دلیل تطبیق پذیری و خواص متنوعی که می توانند به مواد پلاستیکی بدهند، به طور گسترده در صنایع متعددی مورد استفاده قرار می گیرند. برنامه های کاربردی کلیدی عبارتند از:

• پکیج: مستر بچ به طور گسترده در صنعت بسته بندی برای ارائه رنگ های زنده به بسته بندی های پلاستیکی و خواص عملکردی مختلف مانند تثبیت UV و خواص آنتی استاتیک استفاده می شود.
• صنعت خودرو: در صنعت خودرو از آنها برای بهبود ظاهر، استحکام و عملکرد قطعات پلاستیکی استفاده می شود.
• کالاهای مصرفی: مستربچ ها همچنین در محصولات مصرفی برای ارائه زیبایی شناسی مطلوب و عملکرد بهبود یافته استفاده می شوند.
• کشاورزی: در کشاورزی از آنها در تولید فیلم برای گلخانه ها، مالچ و تونل ها استفاده می شود.

مزایای استفاده از مستربچ

رنگ را می توان به صورت پودر یا به عنوان بخشی از مواد دیگر به مذاب پلاستیک اضافه کرد. رنگ آمیزی فله ای پلیمرها با افزودن پودر رنگ ناخوشایند است، زیرا دارای معایبی است: خواص نوری نامطلوب پلیمر مورد رنگرزی، کاهش عملکرد مکانیکی محصول، مصرف بالای غیر منطقی رنگ گران قیمت، دشواری تغییر از یک رنگ به رنگ دیگر ناشی از تمیز کردن تجهیزات.

اساساً تمام معایب فوق یک توضیح دارند – پیچیدگی پراکندگی کامل (توزیع) رنگ در بخش عمده پلیمر. ذرات رنگ تجمع می یابند (به هم می چسبند) که منجر به رگه ها، کدر شدن و رنگ آمیزی ناهموار می شود. برای جلوگیری از مشکلاتی که در بالا توضیح داده شد و همچنین برای بهبود شرایط کاری هنگام رنگ آمیزی پلاستیک ها از مستربچ های رنگ استفاده می شود این موارد را می توان مهم ترین مزایایی استفاده از مستربچ دانست.
همچنین بهتر است بدانید مستربچ ها پراکندگی رنگدانه ها در موادی هستند که به راحتی با پلیمری که باید رنگ شود ترکیب می شوند. به عبارت دیگر، هنگام استفاده از مستربچ یک پودر رنگ از قبل پراکنده به حجم پلیمر وارد می شود ودر حین پردازش، ذرات ماده رنگ آمیزی به راحتی و به طور مساوی در کل حجم محصول آینده توزیع می شود، بدون اینکه به هم بچسبند و در قسمت پایینی استوانه مواد ته نشین نشوند.

مستربچ در کدام صنایع به کار میرود

مستربچ در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مصارف مهم آن عبارتند از:

• صنایع پلاستیکی
• صنایع خودروسازی
• صنایع الکترونیکی
• صنایع مصنوعات چرمی
• صنایع بسته‌بندی
• و صنایع ساختمانی

قیمت مستربچ

قیمت مستربچ در ایران به عوامل مختلفی بستگی دارد. با توجه به معیارهای موثر بر روی قیمت مواد اولیه پلیمری، قیمت این محصول همواره در نوسان است. یکی از این معیارها، قیمت جهانی مواد اولیه پلیمری می باشد. هرگاه قیمت جهانی مواد اولیه پتروشیمی کاهش و یا افزایش می یابد، قیمت مستربچ نیز تغییر پیدا می کند. فاکتور دیگر، نوسان زیاد قیمت ارز در ایران است. با تغییر قیمت ارز، قیمت مستربچ نیز تغییر می یابد. از این رو بهتر است نسبت به هدف و کاربرد مستربچ های گوناگون شناخت صحیحی داشته باشیم تا همیشه گزینه مناسب را برای تولیدات خود انتخاب کنیم.

همچنین میزان استفاده از رنگدانه ها، نوع آن و همچنین کشور تولیدکننده رنگدانه بر روی قیمت نهایی موثر خواهد بود. فاکتور مهم دیگر تعیین قیمت نوع رنگ هستش؛ به این معنی که رنگ های مختلف از نظر قیمت با هم تفاوت دارند. برای مثال قرمزه تیره با قرمز روشن هزینه نهایی یکسانی ندارند.