مادة البولي أميد المرنة بالحرارة (TPA)
التركيب البنيوي: يتكون TPA من بنية مزدوجة الفواصل تحتوي على مقاطع ناعمة (soft segments) ومقاطع صلبة (hard segments).
- المقاطع الناعمة: عادةً ما تكون من سلاسل بولي إيثر أو بوليستر، وتوفر المرونة، والقدرة على التمدد، والأداء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة.
- المقاطع الصلبة: مكونة من بولي أميد (النايلون)، وتوفر القوة الميكانيكية، والثبات الحراري، والمقاومة الكيميائية. تعمل المقاطع الصلبة كروابط فيزيائية تعزز استقرار الشكل، بينما تسمح المقاطع الناعمة بالمرونة وامتصاص الطاقة.
الخصائص:
- مرونة عالية واستعادة ممتازة للشكل (يشبه المطاط في الأداء).
- مقاومة كيميائية ممتازة للزيوت، والوقود، والمذيبات، والمواد الكيميائية الصناعية.
- مقاومة ممتازة للتآكل والانثناء.
- ثبات حراري جيد، يمكنه تحمل نطاق واسع من درجات الحرارة.
- قابل لإعادة التدوير وسهل التشغيل باستخدام تقنيات مثل الحقن أو البثق أو النفخ.
- يعيبه امتصاصه للرطوبة (خاصية "hygroscopic")، مما يتطلب تجفيفه قبل المعالجة.
التطبيقات:
- السيارات: أنابيب الوقود، مجاري الهواء، الحشوات، الحلقات العازلة.
- الإلكترونيات: عزل الأسلاك، الوصلات، أغطية الحماية.
- الطب: الأنابيب، القساطر، المقابض المرنة.
- الصناعة: سيور النقل، وصلات مرنة، ممتصات الاهتزاز.
- السلع الرياضية والاستهلاكية: نِعال الأحذية، المقابض، الحمايات، أقمشة مقاومة للتآكل.
المزايا: ✅ مقاومة عالية للزيوت والوقود والمواد الكيميائية. ✅ قوة ميكانيكية كبيرة ومتانة ومقاومة للتآكل. ✅ مرونة جيدة مع إمكانية معالجة حرارية مثل البلاستيك. ✅ أداء ثابت في درجات حرارة منخفضة ومرتفعة. ✅ خفيف الوزن وقابل لإعادة التدوير. ✅ سهل التشغيل بالحقن والبثق والنفخ.
العيوب: ❌ تكلفة أعلى مقارنة بـ TPE العادي. ❌ يمتص الرطوبة، مما يتطلب تجفيفًا مسبقًا. ❌ مرونته أقل من المطاط المفلكن كليًا. ❌ مقاومته للأشعة فوق البنفسجية محدودة في بعض الأنواع (يحتاج إلى مثبتات UV).
مادة رابطة / مادة لاصقة
مادة فعالة سطحية أمفوتيرية
مادة فعالة سطحية أنيونية
مادة فعالة سطحية غير أيونية
مادة فعالة سطحية كاتيونية
ماستر الاستاتيكيه
ماستر باتش مضاد للكهرباء الساكنة (Antistatic Masterbatch) هو نوع من المواد المضافة التي تُستخدم في صناعة البلاستيك لتقليل أو إزالة تراكم الكهرباء الساكنة. ويتكون عادةً من مزيج مركز من عوامل مضادة للكهرباء الساكنة موزعة في راتنج حامل، مما يُسهل دمجها في المواد البلاستيكية أثناء المعالجة.
التركيب
يتكوّن ماستر باتش مضاد للكهرباء الساكنة من راتنج حامل بوليمري مدمج مع عوامل فعالة مضادة للكهرباء الساكنة. يتم اختيار الراتنج الحامل بناءً على توافقه مع البلاستيك المستهدف، مثل البولي إيثيلين، البولي بروبيلين، أو البولي ستايرين، لضمان التوزيع المتجانس أثناء المعالجة.
تشمل العوامل المضادة للكهرباء الساكنة مركبات أيونية أو غير أيونية، وغالبًا ما تتضمن الأمينات المؤكسلة (Ethoxylated amines)، أملاح الأمونيوم الرباعية، أو إسترات الجليسرين، والتي تساعد على تقليل المقاومة السطحية. تنتقل هذه العوامل تدريجيًا إلى سطح البلاستيك مع مرور الوقت، حيث تجذب الرطوبة من البيئة لتفريغ الشحنات الساكنة.
تتضمن بعض التركيبات إضافات تآزرية لتعزيز الأداء طويل الأمد أو لتوفير تفريغ ثابت وفوري. تحدد تركيز ونوع المادة الفعالة كفاءة وأداء الماستر باتش، مما يجعله حلًا متعدد الاستخدامات في العديد من الصناعات مثل التعبئة والتغليف، الإلكترونيات، ومكونات السيارات.
الخصائص
يمتاز ماستر باتش مضاد للكهرباء الساكنة بعدة خصائص رئيسية تجعله فعالًا في تقليل الشحنات الساكنة في المواد البلاستيكية:
• يمتلك معدل هجرة متحكمًا فيه، مما يسمح للعوامل الفعالة بالانتقال إلى السطح تدريجيًا وجذب الرطوبة لتفريغ الكهرباء الساكنة.
• متوافق مع مجموعة واسعة من البوليمرات، ويضمن توزيعًا متجانسًا دون التأثير على الخصائص الميكانيكية للمنتج النهائي.
• يُوفر تأثيرًا مضادًا للكهرباء الساكنة على المدى القصير والطويل حسب التركيبة.
• يعمل في ظروف مختلفة من الرطوبة.
• لا يغير بشكل كبير شفافية أو لون أو قابلية معالجة البلاستيك.
• مستقر حراريًا ويمكنه تحمل درجات الحرارة العالية أثناء المعالجة دون تحلل.
• بعض التركيبات تتوافق مع معايير الأغذية، مما يجعلها مناسبة لتعبئة المواد الغذائية والمنتجات الطبية.
• يقلل من المقاومة الكهربائية للمنتج النهائي، مما يمنع جذب الغبار، ويُحسن الأمان، ويُقلل من مشاكل التفريغ الكهربائي الساكن (ESD) في البيئات الحساسة مثل الإلكترونيات والتصنيع الصناعي.
التطبيقات
• يُستخدم في تعبئة البلاستيك مثل الأفلام، الأكياس، والحاويات لمنع تراكم الغبار.
• يُطبق في صناعة السيارات لأجزاء داخلية بلاستيكية لتقليل تراكم الكهرباء الساكنة.
• يُستخدم في مكونات الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية لمنع تلف ناتج عن التفريغ الكهربائي الساكن.
• يُدمج في صناعة الألياف والنسيج لتقليل الكهرباء الساكنة في المواد الصناعية.
• يُستعمل في المعدات الصناعية مثل السيور الناقلة، الحاويات، وأغلفة البلاستيك لتقليل مشكلات الكهرباء الساكنة أثناء الاستخدام.
• يُوجد في تغليف الأدوية والمستلزمات الطبية للمحافظة على النظافة والسلامة.
المزايا
• يقلل بشكل فعال الكهرباء الساكنة، مما يمنع جذب الغبار ويحسن نظافة المنتج.
• يعزز كفاءة المعالجة بتقليل المشكلات المتعلقة بالكهرباء الساكنة أثناء التصنيع.
• يحسن الأمان من خلال تقليل خطر التفريغ الكهربائي الساكن، خاصة في البيئات الصناعية والإلكترونية.
• يُوفر تأثيرًا فوريًا وطويل الأمد حسب نوع التركيبة.
• متوافق مع مجموعة متنوعة من البوليمرات، ويمكن دمجه بسهولة دون تغيير كبير في خواص المادة.
• يمكن تصنيعه بمواصفات غذائية، مما يجعله مناسبًا لتغليف المواد الغذائية والتطبيقات الطبية.
العيوب
• تعتمد فعاليته على مستوى الرطوبة، حيث تتطلب العديد من العوامل المضادة للكهرباء الساكنة وجود الرطوبة لتعمل بفعالية.
• بعض التركيبات لها فترة فعالية محدودة، مما يتطلب إعادة التطبيق أو زيادة التركيز لتحقيق تأثير طويل الأمد.
• قد تؤثر على الخصائص البصرية مثل الشفافية، خاصة في البلاستيك الشفاف.
• في بعض الحالات، قد تؤدي هجرة المادة الفعالة إلى السطح إلى تباين في الأداء بمرور الوقت.
• قد تزيد من تكلفة الإنتاج، خصوصًا في التركيبات المتقدمة أو ذات الأداء العالي
ماستر المضادة للأشعة فوق البنفسجية
ماستر باتش مقاوم للأشعة فوق البنفسجية (Anti-UV Masterbatch) هو إضافة متخصصة تُستخدم في تصنيع البلاستيك لتعزيز مقاومة المنتجات البوليمرية للأشعة فوق البنفسجية (UV). يتكون من مثبتات وممتصات للأشعة فوق البنفسجية موزعة داخل راتنج حامل، مما يُسهل إضافته إلى البلاستيك أثناء المعالجة.
التركيب
يتكون ماستر باتش مقاوم للأشعة فوق البنفسجية من مزيج من المثبتات الضوئية، راتنج حامل، وأحيانًا إضافات أخرى لتعزيز الأداء. تشمل هذه المثبتات الممتصات للأشعة فوق البنفسجية (UV Absorbers) والمثبتات الضوئية الأمينية المانعة (HALS)، وهي المكونات النشطة التي تحمي البلاستيك من التلف الناتج عن امتصاص أو تحييد الأشعة فوق البنفسجية الضارة. يتم توزيع هذه المثبتات بشكل موحد داخل راتنج حامل يكون عادةً من نفس نوع البوليمر المستخدم أو متوافقًا معه لضمان سهولة المزج أثناء المعالجة. يعمل الراتنج الحامل كوسيط ينقل هذه المثبتات إلى داخل مصفوفة البلاستيك. وقد تُضاف مكونات أخرى مثل مضادات الأكسدة، معينات المعالجة، أو مثبتات حرارية لتحسين متانة المنتج النهائي. يُنتج هذا الماستر باتش غالبًا على شكل حبيبات أو كريات، ما يسهل توزيعه بالتساوي عند خلطه مع البوليمرات الأساسية خلال عمليات التصنيع.
الخصائص
يمتاز ماستر باتش Anti-UV بعدة خصائص رئيسية تعزز متانة وأداء المنتجات البلاستيكية المعرضة لأشعة الشمس. فهو يمتص ويبدد الأشعة فوق البنفسجية بشكل فعال، مما يمنع تحلل البوليمر وتغير لونه وهشاشته. كما يتمتع بثبات حراري عالي، مما يجعله مناسبًا لدرجات حرارة المعالجة المرتفعة دون أن يفقد فعاليته. ويُعتبر متوافقًا مع أنواع مختلفة من البوليمرات مثل البولي إيثيلين، البولي بروبيلين، PVC، وABS، مما يتيح استخدامه في العديد من التطبيقات. ويُعد التوزيع الجيد للمثبتات داخل المصفوفة البوليمرية أمرًا ضروريًا لتحقيق حماية متجانسة. يمكن أيضًا تخصيص تركيبة الماستر باتش لتتناسب مع تطبيقات معينة عن طريق دمج أنواع مختلفة من المثبتات مثل HALS والممتصات لضمان حماية شاملة. كما يحافظ على الخصائص الميكانيكية للبلاستيك على المدى الطويل، مما يقلل من التشققات السطحية ويُطيل عمر المنتجات المستخدمة في البيئات الخارجية أو المعرضة للضوء الشديد.
التطبيقات
• الأفلام الزراعية مثل أغطية البيوت البلاستيكية وأفلام التغطية لحماية المحاصيل من الأشعة فوق البنفسجية.
• الأثاث الخارجي ومواد البناء مثل الأنابيب، الألواح، والأسطح لمنع التلف والهشاشة الناتجة عن الطقس.
• أجزاء السيارات البلاستيكية مثل لوحات القيادة والتشطيبات الخارجية لمقاومة التلاشي والتشقق الناتج عن الشمس.
• مواد التغليف، خصوصًا للمنتجات الحساسة للأشعة فوق البنفسجية مثل الأغذية والأدوية.
• المكونات الكهربائية والإلكترونية لضمان متانة أطول للأغلفة البلاستيكية المعرضة للشمس.
• الألياف النسيجية والأقمشة الصناعية لتحسين مقاومة الأشعة فوق البنفسجية في الملابس الخارجية والمنسوجات التقنية.
المزايا
• يحمي البلاستيك من التحلل الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية، مما يُطيل عمر المنتج.
• يقلل من تغير اللون، الهشاشة، والتشققات السطحية في المواد البلاستيكية المعرضة للشمس.
• يعزز الثبات الحراري، مما يجعله مناسبًا لعمليات التصنيع بدرجات حرارة عالية.
• متوافق مع أنواع متعددة من البوليمرات، ما يوفر مرونة في الاستخدام.
• حل اقتصادي مقارنة باستخدام بوليمرات مقاومة للأشعة فوق البنفسجية بطبيعتها.
العيوب
• قد يؤثر بشكل طفيف على اللون أو شفافية المنتجات البلاستيكية الشفافة.
• تتوقف فعاليته على التركيز ونوع المثبت المستخدم.
• تكلفته أعلى مقارنةً بالتراكيب غير المزودة بمقاومة للأشعة فوق البنفسجية.
• قد تؤدي الظروف القصوى من التعرض للأشعة فوق البنفسجية إلى تحلل تدريجي للمنتج على المدى البعيد.
ماستر باتش التوضيح
ماستر باتش التوضيح (Clarifying Masterbatch) هو نوع من الإضافات المستخدمة في تصنيع البلاستيك لتحسين الشفافية، اللمعان، والخصائص الميكانيكية في البوليمرات نصف البلورية مثل البولي بروبيلين (PP). يعزز وضوح وسطوع المنتجات النهائية من خلال تعديل سلوك التبلور في البوليمر.
التركيب
يتكون ماستر باتش التوضيح من راتنج حامل بوليمري، غالبًا من البولي بروبيلين (PP)، مدموجًا مع عامل توضيح مثل المركبات القائمة على السوربيتول، إسترات الفوسفات، أو العوامل النوية (Nucleating agents). يعمل عامل التوضيح على تعديل سلوك التبلور في البوليمرات نصف البلورية من خلال تقليل حجم الكريات البلورية (Spherulites) المتكونة أثناء التبريد، مما يعزز الشفافية واللمعان. يتم تصميم الماستر باتش بتركيز دقيق من الإضافات لضمان توزيع موحد داخل مصفوفة البوليمر. بالإضافة إلى عامل التوضيح، قد يحتوي التركيب على معينات معالجة، مثبتات حرارية، وعوامل مفرقة لتحسين التوافق، وسهولة التدفق، والثبات الحراري. يضمن هذا التركيب أن يعمل الماستر باتش بكفاءة على تحسين الخصائص البصرية دون التأثير السلبي على القوة الميكانيكية أو كفاءة المعالجة.
الخصائص
يمتلك ماستر باتش التوضيح خصائص مهمة تُعزز الأداء البصري والميكانيكي للبولي بروبيلين وغيره من البوليمرات نصف البلورية. فهو يقلل الضبابية ويزيد من نفاذية الضوء، مما يمنح المنتج النهائي مظهرًا شبيهًا بالزجاج. كما يُحسن لمعان السطح، مما يجعله أكثر جاذبية من الناحية البصرية. إلى جانب الفوائد البصرية، يعزز الماستر باتش الصلابة ومقاومة الصدمات، مما يُبقي على متانة المادة مع الحفاظ على مرونتها. كما يُحسن من كفاءة المعالجة من خلال تقليل درجة حرارة الانصهار، تقصير زمن الدورة، وتحسين سهولة فك القوالب، مما يعزز الإنتاجية. يتمتع الماستر باتش أيضًا بثبات حراري عالٍ، ويُصمم غالبًا ليكون متوافقًا مع معايير سلامة الغذاء (مثل FDA)، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات التغليف الغذائي والطبّي.
التطبيقات
• تغليف المواد الغذائية – يُستخدم في الحاويات الشفافة، الصواني، وأكواب المشروبات.
• المنتجات المنزلية – يُطبق في صناديق التخزين، أواني المطبخ، والمنظمات.
• الأجهزة الطبية – يُستخدم في المحاقن، القوارير، مكونات الحقن الوريدي، ومعدات المختبر.
• مكونات السيارات – يعزز الشفافية في أغطية المصابيح والأجزاء الداخلية.
• القولبة بالحقن لجدران رقيقة – يُحسن الشفافية في عبوات مستحضرات التجميل وأغلفة الأجهزة الإلكترونية.
• البثق والنفخ – يُستخدم في الزجاجات الشفافة، الأفلام، والألواح المشكلة حراريًا.
المزايا
• يعزز الشفافية – يقلل الضبابية ويزيد الوضوح في البولي بروبيلين.
• يحسن اللمعان والجاذبية البصرية – يوفر سطحًا ناعمًا ولامعًا.
• يزيد من الصلابة والقوة – يُعزز الخصائص الميكانيكية دون التسبب في الهشاشة.
• يحسن كفاءة التصنيع – يُقلل درجة حرارة التشغيل وزمن الدورة.
• متوافق مع تطبيقات الغذاء والطب – غالبًا معتمد من إدارة الغذاء والدواء (FDA).
• يقلل التكاليف – يسمح بجدران أرق دون التضحية بالقوة.
العيوب
• توافق محدود – فعال بشكل أساسي مع البولي بروبيلين، مع تأثير ضعيف على بوليمرات أخرى.
• حساسية المعالجة – يتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة لتحقيق أقصى وضوح.
• زيادة محتملة في التكاليف – قد تزيد العوامل عالية الجودة من تكلفة المواد.
• الشيخوخة واستقرار الأداء – قد تتحلل بعض العوامل مع مرور الوقت، مما يقلل فعاليتها.
ماستر باتش كربونات الكالسيوم
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.