Mașină de extrudare: transmisia luminii, proprietățile și aplicațiile polimerilor transparenți

De la sticle de lapte, la lentile optice, la televizoare sau telefoane mobile... lista aplicațiilor pentru materialele plastice transparente este nesfârșită. Astăzi, suntem înconjurați de multe tipuri de materiale plastice transparente sau modificate transparent, care fac produsele mai atractive și mai portabile decât sticla tradițională.
Acum, mai mulți producători profită de calitatea și consistența culorii materialelor plastice transparente pentru o varietate de aplicații:
1. fabricarea de produse ușoare, durabile și rezistente la spargere;
2. Reducerea costurilor de producție;
3. producția de geometrii complexe și componente cu forme unice;
4. Atinge o transmitanță vizibilă și/sau un indice de refracție optică comparabil cu cel al sticlei
Si asa mai departe…

Câteva domenii de aplicare populare care beneficiază de avantajele menționate mai sus sunt:

1. Ambalaje (alimente, cosmetice ……)
2. Produse de larg consum (conserve alimentare, produse de stocare a datelor, lentile...)
3. Sticlă arhitecturală (acvarii, incinte de siguranță ……)
4. Componente auto și electrice (LED-uri, capace faruri...)
5. Asistență medicală (seringi ……)
6. Folie agricolă
Este demn de remarcat, totuși, că, în ciuda gamei largi de aplicații, doar câțiva polimeri îndeplinesc specificații de material atât de exigente.
Să aruncăm o privire asupra acestei categorii „strălucitoare” de materiale plastice și să facem un bilanț al proprietăților și aplicațiilor populare ale unor polimeri transparenți (PC, PMMA, PET, SMMA, COC etc.)!
Din cauza spațiului limitat, PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (polimetilpentenă) și alți polimeri transparenți noi din acest articol nu vor fi repetați.

Policarbonat (PC)
Policarbonat (PC)este un polimer termoplastic de înaltă performanță, dur, amorf și transparent, cu o combinație unică de rezistență ridicată la impact, stabilitate dimensională și proprietăți mecanice bune. Acesta transmite peste 90% din lumină și blochează radiațiile UV și oferă o protecție de 100% împotriva razelor UV dăunătoare ale soarelui.

Mașină de extrudat foi/țevi din policarbonateste utilizat într-o varietate de aplicații zilnice:
Produse electrice și electronice (lumini LED, conectori, telefoane mobile...)
Auto (ramele farurilor, mânerele ușilor, grilele radiatorului și lentilele interioare)
Agricultură (materiale de acoperire pentru sere)
Produse de larg consum (pahare, electrocasnice, produse pentru contactul cu alimentele...)
Medicale (instrumente chirurgicale, echipamente ……)
Foile transparente fabricate din PC sunt de 200 de ori mai rezistente decât sticla cu aceeași grosime în testele de impact și sunt ușor de tăiat.
Nylon transparent (PA TR)
Prin schimbarea tipului de diamină, diacid sau aminoacid, se pot obține varietăți de nailon cu proprietăți fizico-chimice diferite, inclusiv nailon de uz general, nailon cu lanț lung de carbon, nailon rezistent la temperaturi ridicate, nailon transparent și elastomer de nailon. Nylonul transparent este un nailon termoplastic amorf sau microcristalin cu o transmitanță a luminii de până la 90%, apropiată de PMMA.
Deoarece nailonul transparent are o rezistență mai bună la ulei, coroziune, abraziune și zgârieturi decât alte materiale plastice transparente, este utilizat pe scară largă în domeniul auto, electric și electronic, mecanic, optic, sportiv și în alte domenii.
PMMA acrilic
PMMA este un material termoplastic rigid și transparent, utilizat pe scară largă ca alternativă „incasabilă” la sticlă. Acest polimer oferă mai multe avantaje tehnice față de alte materiale plastice transparente (PC, PS), cum ar fi:

Rezistență ridicată la UV și intemperii.
Cu o transmisie a luminii și proprietăți optice de până la 92%, opțiuni nelimitate de colorare.
Aceste avantaje fac ca extruderul de foi PMMA să fie potrivit pentru arhitectură și construcții, pentru construirea de sere, centre marine; geamuri auto, abajururi, lumini, afișaje pentru echipamente electronice, mobilier de design etc.
Tereftalat de polietilenă (PET)
PET-ul este un polimer termoplastic transparent și versatil, caracterizat prin combinația excelentă de proprietăți mecanice, termice, chimice și de stabilitate dimensională. PET-ul poate apărea opac, alb și transparent, în funcție de structura sa cristalină și amorfă.
Caracteristicile atractive ale PET-ului (transparență, greutate redusă, rezistență ridicată, rigiditate, rezistență chimică ridicată, proprietăți de barieră și preț scăzut) îl fac materialul preferat pentru:
Sticlă de apă
Recipiente pentru băuturi răcoritoare carbogazoase
Heliu
Film cinematografic

PET-ul este preferat policarbonatului (PC) datorită costului mai mic, esteticii mai bune și manevrabilității mai bune.
Copoliester amorf (PETG)
Copoliesterii amorfi, cum ar fi PETG, sunt versatili și pot fi utilizați pentru o gamă largă de aplicații. Copoliesterii amorfi combină o claritate și o rezistență excelente cu o rezistență remarcabilă la căldură și substanțe chimice.
PETG poate fi utilizat ca înlocuitor direct pentru PC, PMMA și PC/poliester cu modificări minore sau fără modificări.

Clorură de polivinil (PVC)
PVC-ul este un termoplastic amorf cu o transparență excelentă. Foile transparente din PVC combină proprietăți mecanice excelente și rezistență la impact cu transparență ca apa și rezistență remarcabilă la substanțe chimice și foc.
De asemenea, țevile transparente din PVC sunt special formulate pentru a bloca razele UV dăunătoare. Aceste țevi sunt recomandate pe scară largă pentru aplicații exterioare expuse la lumina soarelui și care necesită transparență.

Proprietățile optice ale produselor din PVC transparent variază de la o transmisie ridicată a luminii la suprafețe antireflex și rezistență ridicată la impact, ceea ce le face potrivite pentru aplicații externe. Aplicațiile cheie pentru linia de extrudare a foilor, țevilor și foliilor transparente din PVC includ:
Arhitectură – lumină, sticlă securizată, seră ……
Ambalare – ambalaj blister, folie alimentară, ambalaj transparent ……
Medicale – pungi, tuburi, picurătoare, conectori, valve ……
Cauciuc siliconic lichid (LSR)
Cauciucul siliconic lichid este un compus elastomer termorezistent transparent, cu vâscozitate redusă, cu:
Claritate optică excelentă (transmitanță 94%)
Durabilitate (rezistență la temperaturi ridicate de până la 150°C)
Procesabilitate excelentă
Libertatea de proiectare

Este un material ușor care a înlocuit cu succes sticla și alte materiale termoplastice într-o varietate de aplicații, cum ar fi iluminatul cu LED-uri de mare putere, electronica, iluminatul auto, produsele de larg consum, asistența medicală etc., unde transparența ridicată, rezistența la căldură/UV și durabilitatea pe termen lung sunt cerințe cheie.
Copolimer ciclic de olefină (COC)
Copolimerul olefinic ciclic (COC) este un termoplastic amorf, transparent, produs prin copolimerizarea în lanț a monomerilor ciclici cu etan. Este o clasă relativ nouă de polimeri în comparație cu produse precum polipropilena și polietilena și este cunoscut pentru claritatea optică excelentă, proprietățile mecanice bune și rezistența la umiditate.

Proprietățile optice excelente ale COC îl fac ideal pentru pelicule de ambalare a alimentelor, discuri optice de date, lentile de înaltă precizie, pelicule optice și multe altele. În plus, copolimerii olefinici ciclici sunt rezistenți la umiditate, solvenți și sterilizare, ceea ce îi face utili în aplicații medicale și din științele vieții, cum ar fi ambalarea în blister, tăvile medicale și multe altele.
Polietilena (PE)
Polietilena este un material termoplastic foarte durabil, utilizat pe scară largă pe diverse piețe (ambalaje, industria auto, industria electrică etc.) pentru a produce filme, tuburi, piese din plastic, laminate și multe altele. Este cel mai produs plastic din lume și îl folosiți aproape în fiecare zi.

Linia de producție a plasticului LDPE: LDPE este flexibil, rezistent și transparent și este utilizat pe scară largă în pungi de plastic, folii transparente, echipamente de laborator și alte domenii.

Polipropilenă transparentă (PP)
Polipropilena este o rășină excelentă cu proprietăți fizice bune, eficiență a costurilor și reciclabilitate, dar datorită naturii sale cristaline, este dificil să se obțină foi transparente de PP. Astăzi, însă, datorită noilor aditivi de clarificare extrem de eficienți (cunoscuți și sub denumirea de clarificatori), s-au făcut progrese semnificative în domeniul polipropilenei transparente (PP), deoarece acești polimeri oferă flexibilitate în design, capacități de procesare mai ușoare, o colorabilitate/proprietăți decorative mai bune și economii de costuri prin greutate redusă.

În plus, o combinație de călire rapidă și tratament termic adecvat poate îmbunătăți transparența foilor extrudate din polipropilenă. Alte avantaje care fac din PP transparent o alternativă viabilă la materialele transparente mai costisitoare, cum ar fi sticla și materialele plastice transparente (PS, PC, PETG), includ:
Bun echilibru rigiditate/impact;
Barieră bună împotriva umidității/umidității
Etilen propilen fluorurat (FEP)
Etilena propilenă fluorurată (FEP) este chimic un copolimer de hexafluoropropilenă și tetrafluoroetilenă. Acest polimer transmite un procent ridicat de lumină ultravioletă și vizibilă. FEP sub formă de peliculă are o transmitanță a luminii zilei de aproximativ 96%. Pelicula FEP transmite mai multe radiații ultraviolete, vizibile și infraroșii decât sticla obișnuită.
Metacrilat de metil stiren (SMMA)
SMMA sau metacrilatul de metil stiren (SMMA) este un copolimer stiren-acid acrilic extrem de transparent, cu o suprafață lucioasă excelentă. Acesta combină avantajele excelente de procesare și atractivitatea costurilor polimerilor stirenici cu o luminozitate și o claritate ridicate. Alte beneficii ale SMMA sunt:
Stabilitate termică excelentă;
Rezistență mai bună la alcool decât acrilicul;
Proprietăți mecanice superioare GPPS;
Rezistență la zgârieturi;
Reclamație FDA.

Comparativ cu PMMA, PC și PET, SMMA este mai ieftin și are o calitate a suprafeței similară.
SMMA este potrivit pentru aplicații care necesită proprietăți rezistente, rigide și transparente la apă, cum ar fi produse de uz casnic, pahare, articole din sticlă, ambalaje cosmetice, dispozitive medicale, produse de igienă personală etc.
Polistiren (Uz general – GPPS)
Polistirenul de uz general (GPPS), cunoscut și sub denumirea de polistiren cristalin, este un polimer transparent cu următoarele proprietăți:
Rigiditate ridicată;
Buna stabilitate dimensionala;
Greutate specifică scăzută și rezistență excelentă la căldură
Proprietăți bune de izolare electrică

Datorită naturii sale amorfe, are avantaje față de alți polimeri în ceea ce privește transparența, costul redus și ușurința în procesare. Printre aplicațiile GPPS se numără jucării, cutii pentru CD-uri, umerașe, cutii pentru legume pentru frigider, panouri de duș, echipamente IT, cutii transparente pentru bijuterii, rafturi și sertare pentru frigider și pahare de plastic. De asemenea, este utilizat la fabricarea de produse medicale de unică folosință, cum ar fi eprubete, carcase pentru kituri de testare, produse de diagnostic, vase Petri etc.
MABS (ABS transparent)
ABS-ul este un material termoplastic ingineresc rezistent la impact, compus din trei monomeri: acrilonitril, butadienă și stiren. Copolimerii stiren-acrilonitril oferă rigiditate, în timp ce butadiena oferă rezistență la impact.
Producătorul adaugă monomer de metacrilat de metil în faza SAN pentru a produce o rășină ABS extrem de transparentă numită MABS (metacrilat de metil acrilonitril butadien stiren). MABS oferă proprietăți precum:

Transmitanță ridicată a luminii;
Ceață redusă;
Culoare consistentă și stabilă;
Caracteristici de curgere îmbunătățite.
ABS-ul transparent are o rezistență la impact mai bună decât polistirenul, SAN și PMMA și oferă o bună procesabilitate. Clasele de MABS cu caracteristici de curgere îmbunătățite pot fi utilizate ca o alternativă interesantă la policarbonat (PC). ABS-ul transparent este utilizat în electrocasnice, aplicații medicale, articole sportive, echipamente medicale etc.