PC ve ABS bileşiklerinin modifikasyonu için hangi katkı maddeleri gereklidir?
PC ve ABS bileşiklerinin uyumluluk sorunlarının çözülmesi
PC ve ABS, kısmen uyumlu polimerlerdir ve basit bir karıştırma işlemi bile kolayca faz ayrışmasına yol açabilir; bu da alaşımın mekanik özelliklerinde (özellikle darbe dayanımında) bir düşüşe neden olur. Bu nedenle, uyumlaştırıcılar tüm PC ve ABS kompozit formülasyonlarında neredeyse vazgeçilmez temel katkı maddeleridir.
PC/ABS alaşımının modifikasyonu, nihai ürünün uygulama gereksinimlerine göre uygun katkı maddelerinin seçilmesini gerektiren sistematik bir mühendislik sürecidir. Aşağıda, PC/ABS bileşik modifikasyonunda yaygın olarak kullanılan çeşitli katkı maddelerinin ve işlevlerinin ayrıntılı bir listesini sunacağız.
1. Temel katkı maddeleri
Uyumlaştırıcı
İşlev: PC ile ABS arasındaki arayüzey bağlanmasını iyileştirerek faz yapısını daha ince ve daha kararlı hale getirir; böylece bileşiğin genel mekanik özelliklerini geliştirir.
Maleik anhidrit ile aşılanmış polimer: en yaygın ve etkili türdür.
Yaygın türler:
- SMA: maleik anhidrit-stiren kopolimeri; önemli etkileri vardır.
- ABS-g-MAH: ABS zincirlerine maleik anhidritin aşılanması; ABS ile iyi bir uyumluluk gösterir.
- SEBS-g-MAH: uyumluluğu artırma ve sertleştirme olmak üzere iki yönlü bir etkiye sahiptir.
- Akrilik kopolimerler, MBS ve ASA gibi maddeler de belirli bir ölçüde uyumlaştırıcı etkiye sahiptir.

2. İşleme ve stabiliteyi iyileştirmeye yönelik katkı maddeleri
Antioksidan
İşlev: Hem PC hem de ABS, yüksek sıcaklıkta işleme sırasında termal oksidatif bozulmaya maruz kalır. PC sararır ve moleküler ağırlığı azalır. ABS’deki butadien segmenti ise oksidasyona maruz kalır.
Yaygın türler:
- Ana antioksidan (engellenmiş fenoller): örneğin IrgaNOx 1010, 1076 gibi, serbest radikalleri yakalamaktan sorumlu olan maddeler.
- Yardımcı antioksidanlar (fosfitler), örneğin Irgafos 168, TNPP gibi maddeler, hidrojen peroksitin ayrışmasından sorumludur. Genellikle ana antioksidanla birlikte kullanılır.
Yağlayıcılar/İşleme yardımcı maddeleri
İşlev: Erimiş malzemenin viskozitesini düşürmek, akışkanlığını artırmak, erimiş malzemenin kopmasını önlemek, ekipmana yapışmayı azaltmak ve kalıptan çıkarmayı kolaylaştırmak.
Yaygın türler:
- İç yağlayıcılar: stearik asit, stearik asit esterleri (GMS gibi) ve stearik asit tuzları (kalsiyum stearat gibi). Polimerlerle sınırlı uyumluluk gösterir ve iç kısımda “bilyalı yatak” görevi görür.
- Dıştan uygulanan yağlayıcılar: örneğin polietilen balmumu (PE balmumu), oksitlenmiş polietilen balmumu (OPE balmumu) ve linyit balmumu. Polimer yüzeyine göç ederek kalıp ile eriyik arasında bir kayganlaştırıcı tabaka oluşturur.
- Verimli işleme yardımcı maddeleri, örneğin akrilik polimerler (genellikle çekirdek-kabuk yapılar), eriyik viskozitesini önemli ölçüde azaltabilir ve yüzey pürüzsüzlüğünü artırabilir.
3. Mekanik özellikleri iyileştirmeye yönelik katkı maddeleri
Sertleştirici madde
İşlev: ABS'nin kendisi PC üzerinde belirli bir sertleştirici etkiye sahip olsa da, son derece yüksek darbe direnci gerektiren uygulamalarda (özellikle düşük sıcaklıklarda), ek sertleştirici maddelerin eklenmesi gerekir.
Yaygın türler:
- MBS reçinesi: Şeffaflığı iyidir ve PC/ABS alaşımları için yaygın olarak kullanılan bir sertleştirici maddedir, ancak hava koşullarına karşı direnci düşüktür.
- ACR: Hava koşullarına karşı iyi direnç gösteren akrilik kauçuk.
- Çekirdek-kabuk yapılı elastomerler, örneğin ABS, MBS, ACR vb., bu kategoriye girer ve mühendislik plastikleri için en etkili takviye yöntemleridir.
Güçlendirici
İşlev: Polimerlerin sertliğini, mukavemetini ve ısı direncini artırmak.
Yaygın türler:
- Fiberglas: Mukavemet ve sertliği önemli ölçüde artıran, ancak üründe anizotropi, yüzey pürüzlülüğü ve ekipman aşınmasına neden olabilen en yaygın kullanılan malzeme.
- Karbon fiber: Takviye özelliğinin yanı sıra, malzemeye iletkenlik ve elektromanyetik koruma özellikleri de kazandırır; bu da maliyetlerin artmasına neden olur.
- Mineral dolgu maddeleri, talk tozu ve wollastonit gibi maddeler, esas olarak sertliği ve ısı direncini artırırken, darbe dayanımı üzerinde nispeten az etkiye sahiptir.
4. Özel işlevlere sahip katkı maddeleri
Alev geciktirici
Bu, elektronik ve elektrikli cihaz kasaları gibi PC/ABS bileşiğinin en önemli uygulama alanlarından biridir.
İşlev: Malzemenin UL94 V-0, V-1, V-2 ve diğer alev geciktirme seviyelerine ulaşmasını sağlamak.
Yaygın türler:
- Halojenli alev geciktiriciler: örneğin bromlu epoksi reçineleri, bromlu polikarbonat oligomerleri vb. Verimliliği yüksektir, ancak uyumluluk ve termal kararlılık üzerinde olumsuz bir etkisi vardır ve çevresel baskı da yüksektir.
- Fosfor bazlı alev geciktiriciler: örneğin fosfat esterleri (TPP, RDP, BDP), inorganik fosfor (kırmızı fosfor). RDP ve BDP, PC/ABS için en yaygın kullanılan halojensiz alev geciktiricilerdir; PC ile iyi bir uyumluluk ve yüksek alev geciktirme verimliliğine sahiptirler.
- Sinerjik maddeler, Antimon trioksit gibi maddeler, halojenli alev geciktiricilerle birlikte kullanıldığında, alev geciktirme etkinliğini önemli ölçüde artırabilir.
Hava koşullarına karşı koruma maddesi/Işık stabilizatörü
İşlev: Malzemelerin ultraviyole ışınlarına maruz kaldığında sararmasını ve performans kaybını önlemek. ABS’deki butadien, hava koşullarına dayanıklılık açısından bir zayıflık oluşturmaktadır.
Yaygın türler:
- UV emiciler: benzotriazoller (Tinuvin 329, 326) ve triazinler gibi. Ultraviyole ışınlarını güçlü bir şekilde emebilir ve bunları ısı enerjisine dönüştürebilir.
- Engellenmiş amin ışık stabilizatörleri: Tinuvin 770, Chimassorb 944 gibi. Serbest radikalleri yakalayarak fotooksidasyon sürecini engeller. Genellikle UVA ile birlikte kullanılır.
Antistatik madde
İşlev: Malzeme yüzeyindeki direnci azaltmak, statik elektrik birikimini önlemek ve toz birikmesini ya da elektrik çarpmasını engellemek.
Yaygın türler:
- İç antistatik maddeler: gliserol monostearat ve etoksillenmiş aminler gibi. İşleme sırasında karıştırıldıklarında yavaş yavaş yüzeye göç ederek iletken bir tabaka oluştururlar. Etkisi uzun ömürlüdür ancak etkisini göstermesi zaman alır.
- Kalıcı antistatik maddeler: polieter blok amidler, karbon nanotüpler, grafen vb. Statik elektriğe karşı direnç sağlamak üzere iletken bir ağ oluşturarak kalıcı bir etki sağlarlar; ancak maliyeti yüksektir ve mekanik özellikleri etkileyebilir.
Renk verici madde
İşlev: Ürüne çeşitli renkler kazandırmak.
Yaygın türler:
- Organik pigmentler: canlı renkli.
- İnorganik pigmentler: Yüksek örtme gücü, iyi hava koşullarına dayanıklılık ve göç direnci.
- Masterbatch: Taşıyıcı reçine, yüksek konsantrasyonlu pigmentler/boyalar ve dispersanlardan oluşan ve renklendirmede en yaygın olarak kullanılan formdur; işlenmesi ve dağıtılması kolaydır.
5. Tipik uygulama formülü örnekleri
Evrensel enjeksiyon sınıfı:
PC/ABS + uyumlaştırıcı + antioksidan + kayganlaştırıcı
Yüksek darbe direnci seviyesi:
PC/ABS + uyumlaştırıcı + çekirdek-kabuk sertleştirici (MBS gibi) + antioksidan + kayganlaştırıcı
Alev geciktirici sınıfı (halojen içermez):
PC/ABS + fosfor bazlı alev geciktirici (RDP/BDP) + uyumlaştırıcı + antioksidan + alev geciktirici sinerjist (gerekebilir) + PTFE (damama önleyici madde)
Hava koşullarına dayanıklılık seviyesi:
PC/ABS + uyumlaştırıcı + UV emici + engellenmiş amin ışık stabilizatörü + antioksidan
6. PC ve ABS bileşik üretimi için ekstrüder
- Belirli bir tork değeri gereklidir. Şununu seçmeniz tavsiye edilir: MH serisi veya MU serisi.
- Vidin önerilen çapı şudur: 35 ile 52 mm arasında.
- Değişken frekanslı çift vidalı ekstrüder, su tanklı soğutmalı kesme makinesiyle birleştirildiğinde bu görevi yerine getirebilir.