Полиорганосилоксаны Полидиметилсилоксан (PDMS) и другие силиконсодержащие полимеры первоначально разрабатывались в качестве релиз-агентов, облегчающих извлечение изделия из литьевой формы. Это жидкие масла, не совместимые с полимером. При охлаждении полимера в форме они очень быстро мигрируют и набирают максимальную концентрацию на поверхности изделия. Это свойство является большим преимуществом при использовании полиорганосилоксанов в качестве процессинговых добавок при экструзии. Однако, поверхностная активность (химический потенциал) плёнок значительно снижается, и такие плёнки практически не поддаются термической сварке и не воспринимают печать. В основном такие материалы используются при листовой экструзии полистирола, труб и т.п., где не требуется запечатки или термической сварки. Помимо ускорения процесса экструзии соединения этого типа позволяют улучшить блеск и глянец поверхности листов за счёт устранения микрошероховатостей на поверхности. 
Полидиметилсилоксан
Относительно недавно компания Dow Corning разработала сверхвысокомолекулярный силиконсодержащий полимер для облегчения переработки ПЭ и ПП. Разработчик материала заявляет, что, благодаря высокой молекулярной массе, после охлаждения такая процессинговая добавка образует на поверхности изделия гель, который не влияет на адгезию красок.
Введение процессинговых добавок в полимер
Существуют два основных метода введения процессинговых добавок в полимер. Первый - производитель полимера вводит процессинговую добавку на стадии грануляции полимера после синтеза и второй - введение добавок непосредственно при переработке полимера в изделие. Оба метода имеют свои достоинства и недостатки. При введении процессинга на стадии грануляции смешение получается более однородным, производитель сырья хорошо знает особенности каждой конкретной марки, и в состоянии подобрать наиболее подходящий продукт. С другой стороны, при введении на стадии грануляции невозможно учесть особенности перерабатывающего оборудования, режимов, которые будут выбраны для переработки и т.д. Это приводит к тому, что для некоторых производителей количество добавки является избыточным (что, в принципе, не ухудшает перерабатываемости, но влияет на цену), а для некоторых недостаточным. Обычно производители сырья вводят минимально необходимое количество процессинга, чтобы не увеличивать неоправданно цену, и рекомендуют вводить дополнительное количество процессинга в процессе переработки при необходимости. Второй путь - введение на стадии переработки в изделие – более гибок, т.к. позволяет учитывать особенности оборудования и режимов, а также использовать разные марки сырья, просто изменяя дозировки процессинговой добавки. Но и у этого метода есть сложности. Эффективность процессинговых добавок очень сильно зависит от качества их смешения с базовым полимером. Процессинговые добавки вводятся в очень небольшом количестве (0,04-0,05% или 400-500 ppm), и для того, чтобы достичь качественного смешения с перерабатываемым материалом, необходимо использовать суперконцентраты. Представленные на рынке материалы содержат от 2 до 5% процессинговой добавки. Так как фторэластомеры несовместимы с полиэтиленом, они образуют дисперсную фазу в матрице полиэтилена. Чем меньше размер частиц, тем выше эффективность суперконцентрата. В любом случае для оптимальной работы размер частиц не должен превышать 2 мкм.
Основные направления применения процессинговых добавок
Процессинговые добавки используются для улучшения следующих параметров производственного процесса: • Устранение поверхностных дефектов, возникающих вследствие аномалии вязкости и избыточных сдвиговых напряжений. • Предотвращение образования отложений и нагара на формообразующем инструменте. • Увеличение производительности. • Снижение количества геликов. • Облегчение переработки вторичных полимеров. Как уже упоминалось, изначально процессинговые добавки разрабатывались для облегчения переработки линейного полиэтилена, поэтому большая часть данных получена при исследовании этой области применения. Однако, помимо производства таких плёнок, процессинговые добавки используются при экструзии труб, профилей и волокон, при экструзионно-раздувном формовании и литье под давлением. Более того, процессинговые добавки применяются и при переработке ПЭВП (ПНД), металлоценового линейного полиэтилена, полипропилена, пластомеров (polyolefin plastomers), термопластичных эластомеров, полистирола и его сополимеров, полиамида, полиакрилатов и т.д. |
