کامپاند PVC ترکیبی است از مواد پلیمری مانند گریدهای مختلف پلی‌اتیلن که برای بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی، و حرارتی به مواد اولیه افزوده می‌شود. این کامپاندها عموماً به‌صورت گرانول تولید شده و در محصولات پلیمری مختلف استفاده می‌شوند.
چرا از کامپاند استفاده می‌کنیم؟
برخی اوقات تولیدکنندگان هنگام ساخت محصولات پلیمری با مشکلاتی مانند ضعیف بودن خواص فیزیکی، رنگ نامطلوب، یا ناسازگاری مواجه می‌شوند که استفاده از مستربچ را دشوار می‌کند. در این مواقع، افزودن کامپاند PVC به فرآیندهای تزریق پلاستیک و اکستروژن، خواص شیمیایی و واکنش‌پذیری محصول را بهبود می‌بخشد. همچنین، از نظر اقتصادی و بهداشتی، استفاده از کامپاند PVC نسبت به مستربچ‌ها مقرون‌به‌صرفه‌تر است، زیرا هزینه‌های جانبی تمیزکاری و ترکیبات اضافی را کاهش می‌دهد.
ویژگی ساختاری کامپاند پلیمری
کامپاند از سه جزء اصلی تشکیل شده که برای افزایش خواص محصول به کار می‌رود: پایه پلیمری، عامل سازگار و افزودنی‌ها. کامپاند باید به محصولاتی که خود دارای پایه پلیمری هستند اضافه شود تا ادغام راحت‌تر صورت گیرد. وظیفه جزء دوم ایجاد سازگاری بین کامپاند و محصول است تا ترکیب یکنواخت حاصل شود. در غیر این صورت، کامپاند به‌طور یکنواخت پخش نخواهد شد. جزء سوم برای بهبود خواص محصول نهایی است و برخی از افزودنی‌های آن می‌توانند موجب تغییر رنگ در محصول نهایی شوند.
معروفترین انواع کامپاندها
برای دستیابی به خواص ویژه در بسیاری از کاربردها، نیاز است که به پایه‌های پلیمری افزودنی‌هایی اضافه شود. دو نوع از رایج‌ترین کامپاندهای پلیمری، کامپاند پلی‌وینیل کلراید (PVC) و کامپاند پلی‌پروپیلن هستند. وقتی به پلی‌اتیلن افزودنی‌هایی اضافه می‌کنیم، نتیجه کامپاند پلی‌اتیلن است. به‌طور مشابه، وقتی به پلی‌پروپیلن افزودنی‌هایی اضافه شود، کامپاند پلی‌پروپیلن حاصل می‌شود.
صنایع مختلف بسته به نیازشان از کامپاندهای پلیمری استفاده می‌کنند. اگرچه هر دو نوع کامپاند در صنایع گوناگون کاربرد دارند، پلی‌اتیلن به دلیل ویژگی‌هایی مانند انعطاف‌پذیری بیشتر در بسته‌بندی و خودروسازی محبوب است، در حالی که پلی‌پروپیلن برای تولید لوله و لوازم خانگی مناسب است.
کامپاند پلی‌اتیلن یکی از کاربردی‌ترین انواع کامپاندها است که برای تولید لوله‌های پلی‌اتیلنی آب‌رسانی استفاده می‌شود. این نوع کامپاند از ضایعات صنعتی و مواد شیمیایی تولید می‌شود و دارای مقاومت بالا در برابر نور خورشید و ضربه‌های مکانیکی است. همچنین، این کامپاند علاوه بر کیفیت خوب، قیمت مناسبی دارد و توانایی رقابت با محصولات خارجی را دارد.
مهم‌ترین گریدهای پلی‌اتیلن عبارتند از:
پلی‌اتیلن سبک با دانسیته پایین (LDPE): انعطاف‌پذیر و تجزیه‌پذیر.
پلی‌اتیلن سنگین با دانسیته بالا (HDPE): دارای استحکام کششی بیشتر.
پلی‌اتیلن با دانسیته متوسط (MDPE): ساختار خطی دارد و برای مخازن بزرگ استفاده می‌شود.
پلی‌اتیلن سبک خطی (LLDPE): خواص مکانیکی برتری نسبت به LDPE دارد.
پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE): برای لوله‌های مقاوم در صنایع نفت و گاز استفاده می‌شود.
کامپاند پلی پروپیلن
کامپاند پلی‌پروپیلن یکی از کامپاندهای پرکاربرد در تولید محصولات پلیمری است و پس از پلی‌اتیلن، جزء پرمصرف‌ترین‌ها به حساب می‌آید. این نوع کامپاند برای ساخت قطعات خودرو، لوازم خانگی، وسایل پلاستیکی آشپزخانه، و لوله و اتصالات استفاده می‌شود.
کامپاندهای تقویت‌شده با الیاف شیشه دارای خواص مکانیکی و حرارتی بالایی هستند و در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی، و الکتریکی کاربرد فراوان دارند. این نوع کامپاندها به دلیل خواص عایقی، در محصولات پوششی و عایق‌بندی نیز استفاده می‌شوند. کامپاندهای مهندسی برای افزایش استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر سایش و اسیدها، و طول عمر بیشتر محصولات پلیمری به‌کار می‌روند.
کامپاند عایق صوتی با درصد بالای سولفات باریم بر پایه پلی‌پروپیلن تولید می‌شود و برای لوله‌های فاضلاب و سازه‌های ساختمانی که نیاز به عایق صوتی دارند، مناسب است. کامپاندهای صوتی در محصولاتی که به عایق‌بندی نیاز دارند، کاربرد گسترده‌ای دارند.
تفاوت‌های اصلی بین پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن به شرح زیر است:
تولید پلی‌پروپیلن ساده‌تر از پلی‌اتیلن است.
پلی‌پروپیلن سخت‌تر از پلی‌اتیلن است.
مقاومت شیمیایی پلی‌پروپیلن در برابر حلال‌های آلی، اسیدها، و الکترولیت‌ها بیشتر است.
مقاومت در برابر ترک‌خوردگی پلی‌پروپیلن بیشتر، اما پلی‌اتیلن انعطاف‌پذیری بالاتری دارد.
فیلم‌های پلی‌پروپیلن چاپ‌پذیری بیشتری دارند.
پلی‌اتیلن زیست‌سازگارتر و بازیافت آن آسان‌تر از پلی‌پروپیلن است.
کامپاندهای پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارند و در تولید محصولات گوناگون استفاده می‌شوند. دو نوع از رایج‌ترین کاربردهای این کامپاندها، در لوله‌های آب‌رسانی و فاضلاب است. لوله‌های سیاه‌رنگ که مقاومت بالایی دارند، از کامپاند پلی‌اتیلن ساخته می‌شوند؛ زیرا این کامپاند مقاومت در برابر خوردگی، سایش، اتصال محکم، و سبکی را فراهم می‌کند. در مقابل، کامپاندهای پروپیلن به دلیل خواصی مانند مقاومت در برابر یخ‌زدگی، خوردگی، و انعطاف‌پذیری، برای تولید لوله‌های سفید یا سبز استفاده می‌شوند.
پلی‌اتیلن به دلیل مقاومت در برابر پوسیدگی، سبکی، و هزینه کم، برای لوله‌های آب‌رسانی و فاضلاب ایده‌آل است. از سوی دیگر، کامپاندهای پروپیلن با ویژگی‌هایی مانند جذب کثیفی کمتر، دوام در برابر پارگی، و مناسب بودن برای بسته‌بندی وسایل سنگین، کاربردهای زیادی دارند. علاوه بر این، خواص شفافیت کریستالی و سازگاری با مواد غذایی، کامپاندهای پروپیلن را گزینه‌ای مناسب برای بسته‌بندی و برخی صنایع دیگر می‌کند.
کف‌پوش‌های چوب-پلاستیک نیز یکی از محصولات صنعت ساختمان است که از کامپاندهای پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن بهره می‌برد. پلی‌اتیلن مقاومت سایشی، پوششی و ضربه‌ای بالایی دارد، در حالی که پلی‌پروپیلن به دلیل مقاومت خستگی و شیمیایی بالا و همچنین عدم ترک‌خوردگی در شرایط تنش، کاربرد زیادی در این صنعت دارد. کاربردهای دیگر کامپاندهای پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن شامل ساخت قطعات خودرو، تولید وسایل بازی، و تولید تجهیزات پزشکی است. با توجه به تنوع کاربردهای این کامپاندها، از پرداختن به جزئیات بیشتر خودداری می‌کنیم.
فرآیند تولید کامپاند
کامپاند از طریق فرآیندی پیچیده در صنایع شیمیایی تولید می‌شود. اولین مرحله شامل ذوب‌کردن مواد اولیه با دستگاه اکسترودر است. ترکیب پودری پلیمرهای پایه و افزودنی‌ها پس از ذوب شدن از دای دستگاه خارج می‌شود. سپس مواد مذاب خنک و منجمد می‌شوند و برای برش آماده می‌شوند. در این مرحله، کامپاند به اندازه‌های گرانولی توسط کاتر برش داده می‌شود. کامپاندهای تولیدشده تحت شرایط خاص در انبارها ذخیره می‌شوند تا کیفیت آن‌ها بررسی و سپس به بازار عرضه شوند.
فرق کامپاند و مستربچ چیست؟
کامپاند و مستربچ ساختار مولکولی مشابهی دارند، اما تفاوتشان در واکنش رفتاری، درصد ترکیب با محصولات نهایی و کاربردشان در صنایع مختلف است. کامپاندها در فرآیندهای تولید پلاستیک و فیلم‌های پلیمری بدون واکنش شدید با مواد اولیه به‌کار می‌روند، در حالی که مستربچ‌ها نیاز به افزودنی‌های دیگر و پایه‌های پلیمری دارند. کامپاند می‌تواند به‌تنهایی در تولید محصولات پلاستیکی استفاده شود، اما مستربچ‌ها نیاز به ترکیب همزمان با مواد پلیمری دارند.
- ۰۳/۰۲/۱۹