Екструзійна машина: світлопроникність, властивості та застосування прозорих полімерів

Від пляшок з-під молока до оптичних лінз, телевізорів чи мобільних телефонів… список застосувань прозорих пластмас нескінченний. Сьогодні нас оточують багато видів прозорих або прозоро модифікованих пластикових матеріалів, які роблять продукти привабливішими та портативнішими, ніж традиційне скло.
Зараз кілька виробників використовують переваги якості та стабільності кольору прозорих пластикових матеріалів для різноманітних застосувань:
1. виробляти легкі, міцні та ударостійкі вироби;
2. Зниження виробничих витрат;
3. виробництво складних геометрій та компонентів унікальної форми;
4. Досягає коефіцієнта пропускання видимого світла та/або оптичного показника заломлення, порівнянного зі склом
І так далі…

Деякі популярні сфери застосування, які отримують вигоду від вищезазначених переваг:

1. Упаковка (харчові продукти, косметика……)
2. Споживчі товари (харчові банки, пристрої для зберігання даних, лінзи……)
3. Архітектурне скло (акваріуми, захисні огородження……)
4. Автомобільні та електричні компоненти (світлодіоди, кришки фар……)
5. Охорона здоров'я (шприци……)
6. Сільськогосподарська плівка
Варто зазначити, однак, що, незважаючи на широкий спектр застосування, лише деякі полімери відповідають таким вимогливим характеристикам матеріалів.
Давайте розглянемо цю «блискучу» категорію пластмас та підсумуємо властивості й популярні застосування деяких прозорих полімерів (ПК, ПММА, ПЕТ, СММА, КОС тощо)!
Через обмежений простір, PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (поліметилпентен) та інші нові прозорі полімери в цій статті не будуть повторюватися.

Полікарбонат (ПК)
Полікарбонат (ПК)– це високоефективний міцний, аморфний та прозорий термопластичний полімер з унікальним поєднанням високої ударної міцності, стабільності розмірів та добрих механічних властивостей. Він пропускає понад 90% світла, блокує ультрафіолетове випромінювання та забезпечує 100% захист від шкідливого ультрафіолетового випромінювання сонця.

Екструдер для полікарбонатних листів/трубвикористовується в різних повсякденних застосуваннях:
Електротехнічні та електронні вироби (світлодіодні лампи, роз'єми, мобільні телефони……)
Автомобільна промисловість (облямівки фар, дверні ручки, решітки радіатора та внутрішні лінзи)
Сільське господарство (матеріали для покриття теплиць)
Споживчі товари (скляні вироби, побутова техніка, товари, що контактують з харчовими продуктами……)
Медичне (хірургічні інструменти, обладнання……)
Прозорі листи, виготовлені з полікарбонату, у 200 разів міцніші за скло такої ж товщини за результатами ударних випробувань і легко ріжуться.
Прозорий нейлон (PA TR)
Змінюючи тип діаміну, діацислоти або амінокислоти, можна отримати різновиди нейлону з різними фізико-хімічними властивостями, включаючи нейлон загального призначення, нейлон з довгим вуглецевим ланцюгом, стійкий до високих температур нейлон, прозорий нейлон та нейлоновий еластомер. Прозорий нейлон - це аморфний або мікрокристалічний термопластичний нейлон зі світлопроникністю до 90%, близький до ПММА.
Оскільки прозорий нейлон має кращу стійкість до олії, корозії, стирання та подряпин, ніж інші прозорі пластмаси, він широко використовується в автомобільній, електротехнічній та електронній, механічній, оптичній, спортивній та інших галузях.
Акриловий ПММА
ПММА – це жорсткий, прозорий термопластичний матеріал, який широко використовується як «стійка» альтернатива склу. Цей полімер пропонує кілька технічних переваг порівняно з іншими прозорими пластиками (ПК, ПС), такими як:

Висока стійкість до ультрафіолетового випромінювання та атмосферних впливів.
Завдяки світлопропусканню до 92% та оптичним властивостям, безмежні можливості фарбування.
Ці переваги роблять екструдер для листів PMMA придатним для архітектури та будівництва, наприклад, для створення теплиць, морських центрів; автомобільних вікон, абажурів, освітлення, дисплеїв електронного обладнання, дизайнерських меблів тощо.
Поліетилентерефталат (ПЕТ)
ПЕТ – це універсальний прозорий термопластичний полімер, який характеризується чудовим поєднанням механічних, термічних, хімічних властивостей та розмірної стабільності. ПЕТ може виглядати непрозорим, білим та прозорим, залежно від його кристалічної та аморфної структури.
Бажані переваги ПЕТ (прозорість, легка вага, висока міцність, жорсткість, висока хімічна стійкість, бар'єрні властивості та низька ціна) роблять його матеріалом вибору для:
Пляшка води
Ємності для газованих безалкогольних напоїв
Волокна
Кінофільм

ПЕТ переважніше полікарбонату (ПК) через нижчу вартість, кращу естетику та кращу обробку.
Аморфний кополіестер (PETG)
Аморфні кополіестери, такі як PETG, універсальні та можуть використовуватися для широкого спектру застосувань. Аморфні кополіестери поєднують у собі чудову прозорість та міцність з видатною термо- та хімічною стійкістю.
PETG може бути використаний як пряма заміна для PC, PMMA та PC/поліестеру з незначними модифікаціями або без них.

Полівінілхлорид (ПВХ)
ПВХ – це аморфний термопластик з чудовою прозорістю. Прозорі листи ПВХ поєднують у собі чудові механічні властивості та ударну міцність з водонепроникною прозорістю та видатною хімічною та вогнестійкістю.
Також прозорі ПВХ-труби спеціально розроблені для блокування шкідливих ультрафіолетових променів. Ці труби широко рекомендуються для зовнішнього застосування, де сонячне світло вимагає прозорості.

Оптичні властивості прозорих ПВХ-виробів варіюються від високої світлопроникності до високої прозорості та антиблікових поверхонь, а також високої ударної міцності, що робить їх придатними для зовнішнього застосування. Основні сфери застосування екструзійних ліній для прозорих ПВХ-листів, труб та прозорих плівок включають:
Архітектура – ​​світло, безпечне скло, теплиця ……
Упаковка – блістерна упаковка, харчова плівка, прозора упаковка ……
Медичні – мішки, трубки, крапельниці, з’єднувачі, клапани ……
Рідка силіконова гума (LSR)
Рідкий силіконовий каучук — це низьков'язкий, прозорий термореактивний еластомерний компаунд з:
Відмінна оптична чіткість (пропускання 94%)
Довговічність (стійкість до високих температур до 150°C)
Відмінна технологічність
Свобода дизайну

Це легкий матеріал, який успішно замінив скло та інші термопластики в різних сферах застосування, таких як потужне світлодіодне освітлення, електроніка, автомобільне освітлення, споживчі товари, охорона здоров'я тощо, де ключовими вимогами є висока прозорість, стійкість до тепла/ультрафіолетового випромінювання та довговічність.
Циклічний олефіновий сополімер (COC)
Циклічний олефіновий сополімер (COC) – це аморфний, прозорий термопластик, отриманий шляхом ланцюгової кополімеризації циклічних мономерів з етаном. Це відносно новий клас полімерів порівняно з такими сировинами, як поліпропілен та поліетилен, і відомий своєю чудовою оптичною прозорістю, добрими механічними властивостями та вологостійкістю.

Чудові оптичні властивості COC роблять його ідеальним для виготовлення плівок для пакування харчових продуктів, оптичних дисків з даними, високоточних лінз, оптичних плівок тощо. Крім того, циклічні олефінові кополімери стійкі до вологи, розчинників та стерилізації, що робить їх корисними в медичних та біологічних застосуваннях, таких як блістерна упаковка, медичні лотки тощо.
Поліетилен (ПЕ)
Поліетилен — це дуже міцний термопластик, який широко використовується в кількох галузях (пакувальна, автомобільна, електротехнічна тощо) для виробництва плівок, труб, пластикових деталей, ламінату тощо. Це найбільш вироблюваний пластик у світі, і ви використовуєте його майже щодня.

Лінія виробництва пластику LDPE: LDPE гнучкий, міцний та прозорий, широко використовується в поліетиленових пакетах, прозорих плівках, лабораторному обладнанні та інших галузях.

Прозорий поліпропілен (ПП)
Поліпропілен – це чудова смола з добрими фізичними властивостями, економічною ефективністю та придатністю для переробки, але через свою кристалічну природу важко отримати прозорі листи з поліпропілену. Однак сьогодні завдяки новим високоефективним освітлювальним добавкам (також відомим як освітлювачі) досягнуто значного прогресу в прозорому поліпропілені (ПП), оскільки ці полімери пропонують гнучкість дизайну, легші можливості обробки, кращу фарбувальну/декоративну здатність та економію коштів завдяки легкій вазі.

Крім того, поєднання швидкого гартування та належної термічної обробки може покращити прозорість екструдованих поліпропіленових листів. Інші переваги, які роблять прозорий ПП життєздатною альтернативою дорожчим прозорим матеріалам, таким як скло та прозорі пластики (PS, PC, PETG), включають:
Гарний баланс жорсткості/удару;
Гарний бар'єр від вологи/вологозахисний бар'єр
Фторований етиленпропілен (FEP)
Фторований етиленпропілен (ФЕП) хімічно є сополімером гексафторпропілену та тетрафторетилену. Цей полімер пропускає високий відсоток ультрафіолетового та видимого світла. ФЕП у плівковій формі має коефіцієнт пропускання денного світла приблизно 96%. Плівка ФЕП пропускає більше ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання, ніж звичайне скло.
Стиролметилметакрилат (SMMA)
SMMA або стиролметилметакрилат (SMMA) – це високопрозорий сополімер стиролу та акрилової кислоти з чудовою глянцевою поверхнею. Він поєднує в собі чудові переваги обробки та економічну привабливість стирольних полімерів з високою яскравістю та прозорістю. Інші переваги SMMA:
Відмінна термостабільність;
Краща стійкість до спирту, ніж у акрилу;
Механічні властивості перевершують GPPS;
Стійкість до подряпин;
Скарга FDA.

Порівняно з ПММА, ПК та ПЕТ, СММА дешевший і має подібну якість поверхні.
SMMA підходить для застосувань, що вимагають міцних, жорстких, водопрозорих властивостей, таких як побутові вироби, скло, скляний посуд, косметична упаковка, медичні прилади, засоби особистої гігієни тощо.
Полістирол (загального призначення – GPPS)
Полістирол загального призначення (GPPS), також відомий як кришталево чистий полістирол, являє собою прозорий полімер з такими властивостями:
Висока жорсткість;
Гарна розмірна стабільність;
Низька питома вага та чудова термостійкість
Хороші електроізоляційні властивості

Завдяки своїй аморфній природі, він має переваги над іншими полімерами з точки зору прозорості, низької вартості та легкості обробки. Деякі застосування GPPS включають іграшки, футляри для компакт-дисків, вішалки для одягу, ящики для овочів у холодильниках, душові панелі, ІТ-обладнання, прозорі скриньки для ювелірних виробів, полиці та шухляди холодильників, а також пластикові стаканчики. Він також використовується у виробництві одноразових медичних виробів, таких як пробірки, корпуси для тестових наборів, діагностичні вироби, чашки Петрі тощо.
MABS (прозорий ABS)
АБС – це ударостійкий інженерний термопластик, що складається з трьох мономерів: акрилонітрилу, бутадієну та стиролу. Стирольно-акрилонітрильні кополімери забезпечують жорсткість, а бутадієн – ударостійкість.
Виробник додає мономер метилметакрилату до фази SAN для отримання високопрозорої ABS-смоли під назвою MABS (метилметакрилат акрилонітрилбутадієнстирол). MABS пропонує такі властивості, як:

Висока світлопроникність;
Низький дим;
Стійкий та стабільний колір;
Покращені характеристики потоку.
Прозорий ABS має кращу ударостійкість, ніж полістирол, SAN та PMMA, а також пропонує добру оброблюваність. Марки MABS з покращеними характеристиками плинності можуть бути використані як цікава альтернатива полікарбонату (PC). Прозорий ABS використовується в побутовій техніці, медичному обладнанні, спортивних товарах, медичному обладнанні тощо.