ماستر باتش كربونات الكالسيوم هو نوع من الماستر باتش المالئ، يتكوّن من كربونات الكالسيوم (CaCO₃) المبعثرة في راتنج حامل بوليمري مثل البولي إيثيلين (PE) أو البولي بروبيلين (PP). يُستخدم على نطاق واسع في صناعة البلاستيك لتحسين الخصائص الميكانيكية للمنتجات البلاستيكية، وتقليل تكاليف الإنتاج، وتعزيز قابلية المعالجة.

التركيب يتكوّن ماستر باتش كربونات الكالسيوم من جزيئات دقيقة من كربونات الكالسيوم (CaCO₃) مبعثرة داخل راتنج حامل بوليمري، مثل البولي إيثيلين (PE) أو البولي بروبيلين (PP) أو أنواع أخرى من اللدائن الحرارية. تعمل كربونات الكالسيوم كحشوة وظيفية تُحسن الخصائص الميكانيكية، وتُخفض التكلفة، وتُسهل المعالجة. لضمان التوزيع المتجانس والتوافق مع البوليمر الأساسي، تُغطى جزيئات CaCO₃ غالبًا بمواد معالجة للسطح أو عوامل ربط، مثل حمض الستيريك، لتعزيز الارتباط مع مصفوفة البوليمر. يعمل الراتنج الحامل كوسيط لتوزيع كربونات الكالسيوم بالتساوي أثناء المعالجة، مما يمنع التكتل ويضمن أداءً ثابتًا في المنتج النهائي. تختلف نسبة CaCO₃ في الماستر باتش حسب التطبيق المستهدف، وعادة ما تتراوح بين 20% و80%. ويُوفر هذا التركيب صلابة محسّنة، وثباتًا حراريًا، وتعتيمًا أعلى، مع الحفاظ على مرونة البلاستيك وسهولة معالجته.

الخصائص يتمتع ماستر باتش كربونات الكالسيوم بعدة خصائص رئيسية تجعله مضافًا ذا قيمة في إنتاج البلاستيك. يتميز بتشتت عالٍ، ما يضمن توزيعًا موحدًا لكربونات الكالسيوم داخل مصفوفة البوليمر، مما يُحسن الخصائص الميكانيكية للمنتج النهائي. يُعزز الصلابة والصلادة ومقاومة الصدمات، مع الحفاظ على مرونة كافية لمجموعة واسعة من الاستخدامات. كما يُحسن الثبات الحراري، مما يسمح للمواد البلاستيكية بتحمل درجات حرارة المعالجة العالية دون تحلل. ويُضيف التعتيم والبياض، وهو أمر مفيد بشكل خاص في الأفلام، والألواح، والمنتجات المصبوبة. يُساعد كذلك في تقليل التكاليف من خلال استبدال جزء من الراتنجات البلاستيكية المكلفة بحشوة اقتصادية دون التأثير على جودة المنتج. ويُحسن قابلية المعالجة عبر تحسين أداء البثق، والحقن، والنفخ، مع تقليل الانكماش وتوفير ثبات أبعادي أفضل. تتراوح كثافته عادة بين 1.5 إلى 2.2 جم/سم³، حسب تركيز CaCO₃، ويُضبط مؤشر تدفقه حسب نوع البوليمر الأساسي لضمان دمج سلس في عمليات التصنيع.

التطبيقات:

• تُستخدم في أفلام البلاستيك مثل أكياس التسوق، وأكياس القمامة، والأفلام الزراعية لزيادة التعتيم وتقليل التكاليف.

• تُستخدم في قوالب الحقن لأغراض منزلية، وحاويات، ومكونات السيارات لتعزيز القوة والصلابة.

• تُوظف في عمليات النفخ لإنتاج الزجاجات والمنتجات المجوفة ذات صلابة محسّنة.

• تُدمج في صفائح البثق، والأنابيب، والمقاطع لتحسين الخصائص الميكانيكية وكفاءة المعالجة.

• تُستخدم في الأقمشة غير المنسوجة لتحسين الصلابة وإعطاء ملمس أفضل في المنتجات الصحية.

• تُطبق في عمليات التشكيل الحراري لإنتاج صواني التغليف الصلبة والحاويات القابلة للتصرف.

المزايا:

• يُقلل من تكاليف الإنتاج من خلال استبدال الراتنجات البلاستيكية المكلفة بكربونات الكالسيوم.

• يُحسن الخصائص الميكانيكية مثل الصلابة، ومقاومة الصدمات، والثبات الأبعادي.

• يُعزز قابلية المعالجة بتحسين أداء البثق، والحقن، والنفخ.

• يزيد من التعتيم والبياض، مما يقلل الحاجة إلى عوامل تبييض إضافية.

• يُوفر ثباتًا حراريًا، مما يُمكّن من المعالجة عند درجات حرارة مرتفعة دون تحلل.

• يُقلل الانكماش والانبعاج، مما يُنتج منتجات نهائية ذات جودة أعلى.

• صديق للبيئة لأنه يُقلل من استهلاك البوليمرات ويمكن أن يُحسن القابلية لإعادة التدوير في بعض التطبيقات.

العيوب:

• محتوى الحشو العالي قد يُقلل من المرونة، مما يجعل بعض المنتجات البلاستيكية أكثر هشاشة.

• قد يؤثر على الشفافية، مما يجعله غير مناسب لتطبيقات البلاستيك الشفاف.

• قد يُغير من خصائص السطح، مما قد يؤثر على إمكانية الطباعة أو الالتصاق في بعض الحالات.

• قد يتطلب معالجة سطحية لضمان التوافق الأفضل مع بعض مصفوفات البوليمر.

• زيادة الكثافة قد تُضيف وزنًا غير مرغوب فيه في التطبيقات التي تتطلب خفة الوزن.