بسپار می نویسد، افزايش استفاده از طيف گسترده­اي از آميزه­هاي پلي پروپيلن در صنعت خودرو نيازبه يک افزودني جديد براي مقاومت طولاني­تر در برابر خراش را بيشتر آشکار مي­سازد. Kathrin Lehmann و Philipp Tomuschat از Evonik Goldschmidt Gmbh توضيحات بيشتري در اين باره مي­دهند.

مواد پلاستيکی کاربردهايی دارند که صرف­ نظر از بسپار به کار رفته در آنها نيازمند مقاومت به خراش نيز هستند. براي مثال صندلي­ های دسته­دار، بخش­هاي خاصی از مبلمان، هر نوع از کالا با استفاده روزمره، قسمت­هايي از رایانه و به ويژه کاربردهاي خودرويی از جمله اين کاربردها هستند. مشتريان امروزي انتظار دارند که محصول حتي پس از يک دوره استفاده، نو به نظر برسد. بدنه لب­­تاپ يا داشبورد با چند خراش آشکار و نمايان اين توقع را برآورده نمي­سازد و به عنوان محصولي از سکه افتاده تلقي مي­شود. در عوض فرآورده ­های که پس از استفاده ظاهر آسيب­ ديده­ای ندارند تصور کيفيت محصول/برند را پشتيبانی مي­کند و مشتری را تشويق مي ­کند تا هنگام تصميم به خريد از محصولات همان سازنده استفاده کند. براي تضمين آسيب نديدن سطح در طول عمر محصول می توان از بسپارهای گران مانند پلی ­آميد (PA) يا بسپارهای بر پايه استايرن (ABS، SAN) استفاده گرفت يا مي­ توان ويژگی های مکانيکی بسپارهاي رايج مانند پلي­ پروپيلن (PP) را با استفاده از پرکننده يا افزودنی بهبود بخشيد. اين مقاله خلاصه­اي از وضعيت فني آميزه­هاي PP مقاوم در برابر خراش در صنعت خودرو با تمرکز بر کاربردها، اندازه­گيري مقاومت در برابر خراش، فناوري­هاي گوناگون دردسترس مواد افزودني و پارامترهاي اثرگذار ديگر بر کارايي ضد خراش ارائه مي­دهد.

خودرو

بسپارهاي بسيار زيادي – PA، ABS, (اکريلونيتريل- بوتادي­ان- استايرن)، PC/ABS (پلي­کربنات)،  PA/PP، TPU (يورتان گرمانرم) به عنوان نمونه- در صنعت خودرو و ماشين سنگين بکار مي­روند. به همين علت اهميت استفاده از تالک در سامانه ­هاي PP و TPO/PP (پلي­الفينهاي گرمانرم) و بکارگيري آن در صنعت خودرو به علت صرفه­جويي در هزينه همچنان رو به رشد است. بدون پرداخت هزينه بيشتر، همچون پوشش ضد خراش اين سامانه ­ها الزامات صنعت خودرو براورده نمي ­شود.

از منظر هزينه يک مرحله اضافي پوشش دهي فقط در مورد خودروهاي گران مقرون به صرفه است، اگرچه هنوز خودروها با اندازه متوسط و کوچک همچنان به مقاومت در برابر خراش نياز دارند. بنابراين، صنعت نيازمند افزودنی نوينی است که مقاومت ذاتی نسبت به خراش ايجاد کرده و نياز به پوشش ­های اضافي را از بين برد.

شکل 1 مثالي از يک کاربرد خودرويي – دستگيره در ساخته شده از PP و PA پر شده با 20% ليف شيشه نشان مي­دهد. بطور کلي پلي­الفين­ها در قطعات داخلي زيادي مانند رودری، داشبورد، کنسول وسط و نيز قطعات بيرونی مانند سپر استفاده مي­ شوند.

[EasyDNNGallery|2326|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 1- دسته درب (داخلي و خارجي)

اندازه­گيری­ ها

درحال حاضر صنعت خودرو آزمون­هاي گوناگوني براي سنجش مقاومت در برابر خراش دارد. چند آزمون و تجهيزات مختلفي وجود دارند همچون آزمون­گر خراش Erichson، آزمون­گر خراش پنج انگشتي، آزمون­گر سايش PSA. اساس اصلي همه روش­ها تعيين مقاومت در برابر خراش يک سطح همسان است. تنش مکانيکي معيني به سطح اعمال مي شود و آسيب وارده اندازه­گيري مي­شود. اين بدان معناست که نتايج بدست آمده از روش ­های گوناگون قابل مقايسه با يکديگر نيستند اما نتايج نسبي در مورد مواد مختلف شبيه هم مي­باشند. در اين مطالعات از روش آزمون­گر خراش Erichson که در شکل 3 آمده است، استفاده شده است.

[EasyDNNGallery|2327|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 3– دستگاه آزمون Erichson

فناوری ­های رايج

هنگام بررسي اينکه که کدام فناوري افزودني در بهبود کمبود مقاومت در برابر خراش مناسب است، نتيجه­گيري مي­شود اين افزودني جديد بايد دو مورد را تضمين کند. اول اينکه بايستي بهبود قابل توجهي در مقاومت به خراش بلافاصله بعد از فرآيند قالب­گيری به قطعه ببخشد و دوم اينکه مقاومت دايمي در برابر خراش اهميت دارد نه فقط در هنگام ساخت خودرو بلکه بيشتر هنگام استفاده مشتري.

در حال حاضر صنعت خودرو بيشتر از افزودني­هاي که از گروه­هاي شيميايي آميدي، روغن سيليکونی يا بسپارهای پيوند خورده يا مخلوطي از آنها که اشاره شد انتخاب مي­کند و به صورت آميزه­هاي افزودني بهره مي­گيرد. جدول 1 خلاصه­اي از خواص آميزه PP با افزودني ضدخراش که مي­توان با هر فناوري بدان دست يافت را آورده است. ويژگي­هاي آميزه PP حاوي افزودني سيلوکسان اصلاح شده آلي جديد TEGOMER® AntiScratch 100 در اولين سطر جدول 1 نشان داده شده است. اين افزودني جديد مقاومت در برابر خراش دايمي بدون کدرشدگي يا تغيير در براقيت به دليل اينکه افزودنی به سطح مهاجرت نمي کند، مي­دهد. علاوه بر آن هيچ اثر منفی بر بوی آميزه ندارد که به ويژه در پاس کردن آزمون بود که توسط خودروسازان گرفته می­ شود، اهميت دارد.

[EasyDNNGallery|2334|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

جدول  1– اثر فناوري افزودني ها مورد استفاده براي جلوگيري از خراش

در صورت تمایل به مطالعه متن کامل این متن لطفا شماره 165 بسپار را در خرداد ماه 1395 ببینید.