Ekstruzijska mašina: propustljivost svjetlosti, svojstva i primjena prozirnih polimera

Od boca za mlijeko, preko optičkih sočiva, televizora ili mobilnih telefona... lista primjena prozirne plastike je beskrajna. Danas smo okruženi mnogim vrstama prozirnih ili prozirno modificiranih plastičnih materijala koji proizvode čine privlačnijim i prenosivijim od tradicionalnog stakla.
Sada nekoliko proizvođača koristi prednosti kvalitete i konzistentnosti boje prozirnih plastičnih materijala za različite primjene:
1. proizvoditi lagane, izdržljive i nelomljive proizvode;
2. Smanjenje troškova proizvodnje;
3. proizvodnja složenih geometrija i jedinstveno oblikovanih komponenti;
4. Postiže vidljivu propusnost i/ili optički indeks prelamanja uporediv sa onim kod stakla
I tako dalje…

Neka popularna područja primjene koja imaju koristi od gore navedenih prednosti su:

1. Ambalaža (hrana, kozmetika……)
2. Potrošački proizvodi (konzerve za hranu, proizvodi za pohranu podataka, leće……)
3. Arhitektonsko staklo (akvarijumi, sigurnosne ograde……)
4. Automobilske i električne komponente (LED, poklopci farova……)
5. Zdravstvena zaštita (šprice……)
6. Poljoprivredni film
Međutim, vrijedi napomenuti da uprkos širokom spektru primjena, samo nekoliko polimera ispunjava tako zahtjevne specifikacije materijala.
Pogledajmo ovu „sjajnu“ kategoriju plastike i napravimo pregled svojstava i popularnih primjena nekih prozirnih polimera (PC, PMMA, PET, SMMA, COC, itd.)!
Zbog ograničenog prostora, PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (polimetilpenten) i drugi novi prozirni polimeri u ovom članku neće se ponavljati.

Polikarbonat (PC)
Polikarbonat (PC)je visokokvalitetni, čvrsti, amorfni i prozirni termoplastični polimer s jedinstvenom kombinacijom visoke udarne čvrstoće, dimenzionalne stabilnosti i dobrih mehaničkih svojstava. Propušta više od 90% svjetlosti i blokira UV zračenje, te pruža 100% zaštitu od štetnih sunčevih UV zraka.

Mašina za ekstrudiranje polikarbonatnih ploča/cijevikoristi se u raznim svakodnevnim primjenama:
Električni i elektronski proizvodi (LED svjetla, konektori, mobilni telefoni…)
Automobilska industrija (okviri farova, ručke na vratima, rešetke hladnjaka i unutrašnja sočiva)
Poljoprivreda (materijali za pokrivanje staklenika)
Potrošački proizvodi (čaše, uređaji, proizvodi koji dolaze u kontakt s hranom……)
Medicinski (hirurški instrumenti, oprema……)
Prozirne ploče napravljene od PC-a su 200 puta jače od stakla iste debljine u testovima udara i lako se režu.
Prozirni najlon (PA TR)
Promjenom vrste diamina, dikiseline ili aminokiseline mogu se dobiti varijante najlona s različitim fizičko-hemijskim svojstvima, uključujući najlon opće namjene, najlon s dugim ugljičnim lancem, najlon otporan na visoke temperature, prozirni najlon i najlonski elastomer. Prozirni najlon je amorfni ili mikrokristalni termoplastični najlon s propusnošću svjetlosti do 90%, blizu PMMA.
Budući da prozirni najlon ima bolju otpornost na ulje, koroziju, abraziju i ogrebotine od drugih prozirnih plastika, široko se koristi u automobilskoj, elektrotehničkoj, mehaničkoj, optičkoj, sportskoj i drugim oblastima.
Akrilni PMMA
PMMA je kruti, prozirni termoplastični materijal koji se široko koristi kao "nerazbijena" alternativa staklu. Ovaj polimer nudi nekoliko tehničkih prednosti u odnosu na druge prozirne plastike (PC, PS), kao što su:

Visoka otpornost na UV zračenje i vremenske uslove.
Sa propusnošću svjetlosti do 92% i optičkim svojstvima, neograničene mogućnosti bojanja.
Ove prednosti čine ekstruder PMMA ploča pogodnim za arhitekturu i građevinarstvo za izgradnju staklenika, pomorskih centara; prozora automobila, abažura za lampe, svjetala, displeja elektronske opreme, dizajnerskog namještaja itd.
polietilen tereftalat (PET)
PET je svestrani prozirni termoplastični polimer koji se odlikuje odličnom kombinacijom mehaničkih, termičkih, hemijskih svojstava i dimenzionalne stabilnosti. PET može izgledati neprozirno, bijelo i prozirno, ovisno o svojoj kristalnoj i amorfnoj strukturi.
Poželjne karakteristike PET-a (prozirnost, mala težina, visoka čvrstoća, krutost, visoka hemijska otpornost, barijerna svojstva i niska cijena) čine ga materijalom izbora za:
Boca za vodu
Posude za gazirana bezalkoholna pića
Vlakna
Filmski film

PET se preferira u odnosu na polikarbonat (PC) zbog niže cijene, bolje estetike i lakšeg rukovanja.
Amorfni kopoliester (PETG)
Amorfni kopoliesteri poput PETG-a su svestrani i mogu se koristiti za širok spektar primjena. Amorfni kopoliesteri kombiniraju odličnu prozirnost i žilavost s izvanrednom otpornošću na toplinu i hemikalije.
PETG se može koristiti kao direktna zamjena za PC, PMMA i PC/poliester uz manje ili nikakve modifikacije.

Polivinilklorid (PVC)
PVC je amorfna termoplastika s odličnom prozirnošću. Prozirne PVC ploče kombiniraju odlična mehanička svojstva i otpornost na udarce s prozirnošću poput vode i izvanrednom otpornošću na hemikalije i vatru.
Također, prozirne PVC cijevi su posebno formulirane da blokiraju štetne UV zrake. Ove cijevi se široko preporučuju za vanjsku primjenu na mjestima izloženim sunčevoj svjetlosti i koja zahtijevaju prozirnost.

Optička svojstva prozirnih PVC proizvoda kreću se od visoke propusnosti svjetlosti do visoke prozirnosti i površina otpornih na odsjaj, pa sve do visoke otpornosti na udar, što ih čini pogodnim za vanjsku primjenu. Ključne primjene ekstruzijskih linija za prozirne PVC ploče, cijevi i prozirne folije uključuju:
Arhitektura – svjetlost, sigurnosno staklo, staklenik……
Ambalaža – blister pakovanje, prozirna folija, prozirno pakovanje ……
Medicinski – vrećice, cijevi, kapaljke, konektori, ventili ……
Tečna silikonska guma (LSR)
Tečni silikonski kaučuk je prozirni termoreaktivni elastomerni spoj niske viskoznosti sa:
Odlična optička jasnoća (94% propusnosti)
Izdržljivost (otpornost na visoke temperature do 150°C)
Odlična obradivost
Sloboda dizajna

To je lagani materijal koji je uspješno zamijenio staklo i druge termoplastike u raznim primjenama kao što su LED rasvjeta velike snage, elektronika, automobilska rasvjeta, potrošački proizvodi, zdravstvo itd., gdje su visoka transparentnost, otpornost na toplinu/UV zračenje i dugotrajna izdržljivost ključni zahtjevi.
ciklički olefin kopolimer (COC)
Ciklični olefinski kopolimer (COC) je amorfni, prozirni termoplastični materijal proizveden lančanom kopolimerizacijom cikličnih monomera s etanom. To je relativno nova klasa polimera u poređenju s robom poput polipropilena i polietilena, a poznat je po svojoj odličnoj optičkoj jasnoći, dobrim mehaničkim svojstvima i otpornosti na vlagu.

Izvrsna optička svojstva COC-a čine ga idealnim za folije za pakovanje hrane, optičke diskove s podacima, visokoprecizna sočiva, optičke filmove i još mnogo toga. Osim toga, ciklički olefinski kopolimeri otporni su na vlagu, rastvarače i sterilizaciju, što ih čini korisnim u medicinskim i biološkim primjenama kao što su blister pakovanje, medicinski poslužavnici i još mnogo toga.
Polietilen (PE)
Polietilen je vrlo izdržljiva termoplastika koja se široko koristi u nekoliko industrija (ambalaža, automobilska industrija, elektrotehnika itd.) za proizvodnju filmova, cijevi, plastičnih dijelova, laminata i još mnogo toga. To je najproizvođenija plastika na svijetu i koristi se gotovo svaki dan.

Proizvodna linija LDPE plastike: LDPE je fleksibilan, čvrst i proziran te se široko koristi u plastičnim vrećicama, prozirnim folijama, laboratorijskoj opremi i drugim oblastima.

Prozirni polipropilen (PP)
Polipropilen je odlična smola s dobrim fizičkim svojstvima, isplativošću i reciklabilnošću, ali zbog svoje kristalne prirode teško je dobiti prozirne PP ploče. Međutim, danas je, zahvaljujući novim visoko učinkovitim aditivima za bistrenje (također poznatim kao sredstva za bistrenje), postignut značajan napredak u prozirnom polipropilenu (PP) jer ovi polimeri nude fleksibilnost dizajna, lakše mogućnosti obrade, bolju obojenost/dekorativna svojstva i uštedu troškova zbog male težine.

Osim toga, kombinacija brzog kaljenja i odgovarajuće termičke obrade može poboljšati prozirnost ekstrudiranih polipropilenskih ploča. Druge prednosti koje čine prozirni PP održivom alternativom skupljim prozirnim materijalima poput stakla i prozirne plastike (PS, PC, PETG) uključuju:
Dobra ravnoteža krutosti/udara;
Dobra barijera protiv vlage/pare
Fluorirani etilen propilen (FEP)
Fluorirani etilen propilen (FEP) je hemijski kopolimer heksafluoropropilena i tetrafluoroetilena. Ovaj polimer propušta visok postotak ultraljubičastog i vidljivog svjetla. FEP u obliku filma ima propusnost dnevnog svjetla od približno 96%. FEP film propušta više ultraljubičastog, vidljivog i infracrvenog zračenja od običnog stakla.
Stiren metil metakrilat (SMMA)
SMMA ili stiren metil metakrilat (SMMA) je visoko prozirni kopolimer stirena i akrilne kiseline s odličnom sjajnom površinom. Kombinuje odlične prednosti obrade i cjenovnu atraktivnost stiren polimera s visokim sjajem i jasnoćom. Ostale prednosti SMMA su:
Odlična termička stabilnost;
Bolja otpornost na alkohol od akrila;
Mehanička svojstva superiornija od GPPS-a;
Otpornost na ogrebotine;
Žalba FDA-i.

U poređenju sa PMMA, PC i PET, SMMA je jeftiniji i ima sličan kvalitet površine.
SMMA je pogodan za primjene koje zahtijevaju jaka, kruta, vodootporna svojstva, kao što su kućanski proizvodi, čaše, stakleno posuđe, kozmetička ambalaža, medicinski uređaji, proizvodi za ličnu higijenu itd.
Polistiren (opće namjene – GPPS)
Polistiren opšte namjene (GPPS), također poznat kao kristalno čisti polistiren, je prozirni polimer sa sljedećim svojstvima:
Visoka krutost;
Dobra dimenzionalna stabilnost;
Niska specifična težina i odlična otpornost na toplotu
Dobra električna izolaciona svojstva

Zbog svoje amorfne prirode, ima prednosti u odnosu na druge polimere u smislu transparentnosti, niske cijene i lakoće obrade. Neke od primjena GPPS-a uključuju igračke, kutije za CD-ove, vješalice za kapute, kutije za povrće u frižiderima, tuš kabine, IT opremu, prozirne kutije za nakit, police i ladice u frižiderima i plastične čaše. Također se koristi u proizvodnji medicinskih proizvoda za jednokratnu upotrebu kao što su epruvete, kućišta za testove, dijagnostički proizvodi, petrijeve zdjelice itd.
MABS (prozirni ABS)
ABS je termoplastika otporna na udarce sastavljena od tri monomera: akrilonitrila, butadiena i stirena. Stiren-akrilonitrilni kopolimeri pružaju krutost, dok butadien pruža otpornost na udarce.
Proizvođač dodaje metil metakrilat monomer u SAN fazu kako bi proizveo visoko prozirnu ABS smolu pod nazivom MABS (metil metakrilat akrilonitril butadien stiren). MABS nudi svojstva kao što su:

Visoka propusnost svjetlosti;
Niska magla;
Konzistentna i stabilna boja;
Poboljšane karakteristike protoka.
Prozirni ABS ima bolju otpornost na udarce od polistirena, SAN-a i PMMA-e, te nudi dobru obradivost. MABS tipovi s poboljšanim karakteristikama tečenja mogu se koristiti kao zanimljiva alternativa polikarbonatu (PC). Prozirni ABS se koristi u potrošačkim aparatima, medicinskim primjenama, sportskoj opremi, medicinskoj opremi itd.