Extrúzny stroj: priepustnosť svetla, vlastnosti a použitie transparentných polymérov

Od fliaš od mlieka, cez optické šošovky, televízory alebo mobilné telefóny... zoznam aplikácií pre priehľadné plasty je nekonečný. Dnes sme obklopení mnohými druhmi priehľadných alebo priehľadne modifikovaných plastových materiálov, vďaka ktorým sú výrobky atraktívnejšie a prenosnejšie ako tradičné sklo.
V súčasnosti niekoľko výrobcov využíva kvalitu a farebnú konzistenciu priehľadných plastových materiálov na rôzne aplikácie:
1. vyrábať ľahké, odolné a nerozbitné výrobky;
2. Zníženie výrobných nákladov;
3. výroba zložitých geometrií a jedinečne tvarovaných komponentov;
4. Dosahuje priepustnosť viditeľného svetla a/alebo optický index lomu porovnateľný so sklom
A tak ďalej…

Niektoré populárne oblasti použitia, ktoré využívajú vyššie uvedené výhody, sú:

1. Balenie (potraviny, kozmetika…)
2. Spotrebný tovar (konzervy na potraviny, produkty na ukladanie dát, šošovky ……)
3. Architektonické sklo (akváriá, bezpečnostné kryty ……)
4. Automobilové a elektrické komponenty (LED, kryty svetlometov ……)
5. Zdravotná starostlivosť (striekačky……)
6. Poľnohospodárska fólia
Stojí však za zmienku, že napriek širokej škále aplikácií len málo polymérov spĺňa takéto náročné materiálové špecifikácie.
Pozrime sa na túto „lesklú“ kategóriu plastov a zhodnoťme vlastnosti a obľúbené aplikácie niektorých transparentných polymérov (PC, PMMA, PET, SMMA, COC atď.)!
Vzhľadom na obmedzený priestor sa PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (polymetylpentén) a ďalšie nové transparentné polyméry v tomto článku nebudú opakovať.

Polykarbonát (PC)
Polykarbonát (PC)je vysoko výkonný, húževnatý, amorfný a transparentný termoplastický polymér s jedinečnou kombináciou vysokej rázovej húževnatosti, rozmerovej stability a dobrých mechanických vlastností. Prepúšťa viac ako 90 % svetla, blokuje UV žiarenie a poskytuje 100 % ochranu pred škodlivými UV lúčmi slnka.

Extrudér na polykarbonátové dosky/rúrypoužíva sa v rôznych každodenných aplikáciách:
Elektrické a elektronické výrobky (LED svetlá, konektory, mobilné telefóny…)
Automobilový priemysel (rámčeky svetlometov, kľučky dverí, mriežky chladičov a vnútorné šošovky)
Poľnohospodárstvo (materiály na zakrytie skleníkov)
Spotrebný tovar (poháre, spotrebiče, výrobky prichádzajúce do kontaktu s potravinami…)
Lekárske (chirurgické nástroje, vybavenie ……)
Priehľadné tabule vyrobené z PC sú v nárazových testoch 200-krát pevnejšie ako sklo rovnakej hrúbky a ľahko sa režú.
Priehľadný nylon (PA TR)
Zmenou typu diamínu, dikyseliny alebo aminokyseliny je možné získať odrody nylonu s rôznymi fyzikálno-chemickými vlastnosťami, vrátane nylonu na všeobecné použitie, nylonu s dlhým uhlíkovým reťazcom, nylonu odolného voči vysokým teplotám, priehľadného nylonu a nylonového elastoméru. Priehľadný nylon je amorfný alebo mikrokryštalický termoplastický nylon s priepustnosťou svetla až 90 %, blízky PMMA.
Pretože priehľadný nylon má lepšiu odolnosť voči olejom, korózii, oderu a poškriabaniu ako iné priehľadné plasty, je široko používaný v automobilovom, elektrotechnickom, mechanickom, optickom, športovom a iných oblastiach.
Akrylový PMMA
PMMA je pevný, priehľadný termoplastický materiál, ktorý sa široko používa ako „nerozbitná“ alternatíva ku sklu. Tento polymér ponúka oproti iným priehľadným plastom (PC, PS) niekoľko technických výhod, ako napríklad:

Vysoká odolnosť voči UV žiareniu a poveternostným vplyvom.
S priepustnosťou svetla až 92 % a optickými vlastnosťami neobmedzené možnosti farbenia.
Vďaka týmto výhodám je extrudér PMMA vhodný pre architektúru a stavebníctvo na stavbu skleníkov, námorných centier; okien automobilov, tienidiel lámp, svetiel, displejov elektronických zariadení, dizajnérskeho nábytku atď.
Polyetyléntereftalát (PET)
PET je všestranný transparentný termoplastický polymér, ktorý sa vyznačuje vynikajúcou kombináciou mechanických, tepelných, chemických vlastností a vlastností rozmerovej stability. PET sa môže javiť ako nepriehľadný, biely alebo priehľadný v závislosti od jeho kryštalickej a amorfnej štruktúry.
Vďaka svojim výhodám (priehľadnosť, nízka hmotnosť, vysoká pevnosť, tuhosť, vysoká chemická odolnosť, bariérové ​​vlastnosti a nízka cena) je PET materiálom voľby pre:
Fľaša na vodu
Nádoby na sýtené nealkoholické nápoje
vlákna
Filmový film

PET sa uprednostňuje pred polykarbonátom (PC) kvôli nižším nákladom, lepšej estetike a lepšej manipulácii.
Amorfný kopolyester (PETG)
Amorfné kopolyestery, ako napríklad PETG, sú všestranné a možno ich použiť v širokej škále aplikácií. Amorfné kopolyestery kombinujú vynikajúcu čírosť a húževnatosť s vynikajúcou tepelnou a chemickou odolnosťou.
PETG sa môže použiť ako priama náhrada za PC, PMMA a PC/polyester s malými alebo žiadnymi úpravami.

Polyvinylchlorid (PVC)
PVC je amorfný termoplast s vynikajúcou priehľadnosťou. Priehľadné PVC dosky kombinujú vynikajúce mechanické vlastnosti a rázovú húževnatosť s priehľadnosťou vo vode a vynikajúcou chemickou a ohňovzdornosťou.
Priehľadné PVC rúry sú tiež špeciálne vyvinuté na blokovanie škodlivých UV lúčov. Tieto rúry sa široko odporúčajú pre vonkajšie použitie, ktoré je vystavené slnečnému žiareniu a vyžaduje si priehľadnosť.

Optické vlastnosti priehľadných PVC výrobkov siahajú od vysokej priepustnosti svetla cez vysokú transparentnosť a antireflexné povrchy až po vysokú rázovú pevnosť, vďaka čomu sú vhodné pre vonkajšie použitie. Medzi kľúčové aplikácie extrúznych liniek na priehľadné PVC dosky, rúry a priehľadné fólie patria:
Architektúra – svetlo, bezpečnostné sklo, skleník ……
Balenie – blistrové balenie, potravinová fólia, priehľadné balenie ……
Medicínske – vrecká, hadičky, kvapkadlá, konektory, ventily ……
Tekutý silikónový kaučuk (LSR)
Tekutý silikónový kaučuk je nízkoviskózna, transparentná termosetová elastomérna zmes s:
Vynikajúca optická čistota (priepustnosť 94 %)
Trvanlivosť (odolnosť voči vysokým teplotám až do 150 °C)
Výborná spracovateľnosť
Sloboda dizajnu

Je to ľahký materiál, ktorý úspešne nahradil sklo a iné termoplasty v rôznych aplikáciách, ako je vysokovýkonné LED osvetlenie, elektronika, automobilové osvetlenie, spotrebný tovar, zdravotníctvo atď., kde sú kľúčovými požiadavkami vysoká transparentnosť, odolnosť voči teplu/UV žiareniu a dlhodobá trvanlivosť.
Cyklický olefínový kopolymér (COC)
Cyklický olefínový kopolymér (COC) je amorfný, transparentný termoplast vyrobený reťazovou kopolymerizáciou cyklických monomérov s etánom. Je to relatívne nová trieda polymérov v porovnaní s komoditami, ako sú polypropylén a polyetylén, a je známy svojou vynikajúcou optickou čírosťou, dobrými mechanickými vlastnosťami a odolnosťou voči vlhkosti.

Vďaka vynikajúcim optickým vlastnostiam je COC ideálny na balenie potravín, optické dátové disky, vysoko presné šošovky, optické filmy a ďalšie. Cyklické olefínové kopolyméry sú navyše odolné voči vlhkosti, rozpúšťadlám a sterilizácii, vďaka čomu sú užitočné v medicínskych a biologických aplikáciách, ako sú blistrové balenia, lekárske tácky a ďalšie.
Polyetylén (PE)
Polyetylén je veľmi odolný termoplast, ktorý sa široko používa v niekoľkých odvetviach (obalový, automobilový, elektrotechnický atď.) na výrobu fólií, hadíc, plastových dielov, laminátov a ďalších. Je to najvyrábanejší plast na svete a používate ho takmer každý deň.

Výrobná linka na plasty LDPE: LDPE je flexibilný, pevný a priehľadný a široko sa používa v plastových taškách, priehľadných fóliách, laboratórnych zariadeniach a iných oblastiach.

Priehľadný polypropylén (PP)
Polypropylén je vynikajúca živica s dobrými fyzikálnymi vlastnosťami, nákladovou efektívnosťou a recyklovateľnosťou, ale kvôli svojej kryštalickej povahe je ťažké získať priehľadné PP fólie. Dnes sa však vďaka novým vysoko účinným číriacim prísadám (známym aj ako číriace činidlá) dosiahol významný pokrok v oblasti priehľadného polypropylénu (PP), pretože tieto polyméry ponúkajú flexibilitu dizajnu, jednoduchšie spracovateľské možnosti, lepšiu farbiteľnosť/dekoratívne vlastnosti a úsporu nákladov vďaka nízkej hmotnosti.

Okrem toho, kombinácia rýchleho kalenia a správneho tepelného spracovania môže zlepšiť priehľadnosť extrudovaných polypropylénových dosiek. Medzi ďalšie výhody, vďaka ktorým je priehľadný PP životaschopnou alternatívou k drahším priehľadným materiálom, ako je sklo a priehľadné plasty (PS, PC, PETG), patria:
Dobrá rovnováha tuhosti/nárazu;
Dobrá bariéra proti vlhkosti/paralýze
Fluórovaný etylénpropylén (FEP)
Fluórovaný etylénpropylén (FEP) je chemicky kopolymér hexafluórpropylénu a tetrafluóretylénu. Tento polymér prepúšťa vysoké percento ultrafialového a viditeľného svetla. FEP vo forme fólie má priepustnosť denného svetla približne 96 %. FEP fólia prepúšťa viac ultrafialového, viditeľného a infračerveného žiarenia ako bežné sklo.
Styrén-metylmetakrylát (SMMA)
SMMA alebo styrénmetylmetakrylát (SMMA) je vysoko transparentný kopolymér styrénu a kyseliny akrylovej s vynikajúcim lesklým povrchom. Kombinuje vynikajúce spracovateľské výhody a cenovú atraktivitu styrénových polymérov s vysokou jasnosťou a čírosťou. Ďalšie výhody SMMA sú:
Vynikajúca tepelná stabilita;
Lepšia odolnosť voči alkoholu ako akryl;
Mechanické vlastnosti lepšie ako GPPS;
Odolnosť proti poškriabaniu;
Sťažnosť na FDA.

V porovnaní s PMMA, PC a PET je SMMA lacnejší a má podobnú kvalitu povrchu.
SMMA je vhodný pre aplikácie vyžadujúce pevné, pevné a vodotesné vlastnosti, ako sú napríklad výrobky pre domácnosť, okuliare, sklo, kozmetické obaly, zdravotnícke pomôcky, výrobky osobnej hygieny atď.
Polystyrén (na všeobecné použitie – GPPS)
Polystyrén na všeobecné použitie (GPPS), tiež známy ako krištáľovo číry polystyrén, je priehľadný polymér s nasledujúcimi vlastnosťami:
Vysoká tuhosť;
Dobrá rozmerová stabilita;
Nízka špecifická hmotnosť a vynikajúca tepelná odolnosť
Dobré elektrické izolačné vlastnosti

Vďaka svojej amorfnej povahe má oproti iným polymérom výhody, pokiaľ ide o transparentnosť, nízke náklady a jednoduché spracovanie. Medzi niektoré aplikácie GPPS patria hračky, puzdrá na CD, vešiaky na kabáty, boxy na zeleninu v chladničkách, sprchové panely, IT zariadenia, priehľadné šperkovnice, police a zásuvky v chladničkách a plastové poháre. Používa sa aj pri výrobe jednorazových zdravotníckych výrobkov, ako sú skúmavky, puzdrá na testovacie súpravy, diagnostické produkty, Petriho misky atď.
MABS (priehľadný ABS)
ABS je nárazuvzdorný technický termoplast zložený z troch monomérov: akrylonitrilu, butadiénu a styrénu. Kopolyméry styrénu a akrylonitrilu poskytujú tuhosť, zatiaľ čo butadién poskytuje odolnosť voči nárazu.
Výrobca pridáva do fázy SAN monomér metylmetakrylátu, čím vzniká vysoko transparentná ABS živica s názvom MABS (metylmetakrylát akrylonitril butadién styrén). MABS ponúka vlastnosti ako:

Vysoká priepustnosť svetla;
Nízky zákal;
Konzistentná a stabilná farba;
Zlepšené charakteristiky prúdenia.
Číry ABS má lepšiu odolnosť proti nárazu ako polystyrén, SAN a PMMA a ponúka dobrú spracovateľnosť. Druhy MABS so zlepšenými tokovými vlastnosťami možno použiť ako zaujímavú alternatívu k polykarbonátu (PC). Číry ABS sa používa v spotrebných spotrebičoch, zdravotníckych aplikáciách, športových tovaroch, zdravotníckych zariadeniach atď.