یک خط پوشش پودری، دسته ای از پودر سیاه مات را رد می کند، زیرا روی یک اکستروژن پیچیده آلومینیومی صاف نمی شود، در حالی که یک فرمول قدیمی از همان رنگ آنقدر آزادانه جریان داشت که روی سطوح عمودی فرو رفت. بارگذاری رنگدانه یکسان است. عامل پخت یکسان است. آنچه تغییر کرد تعادل بین رفتار آمورف و نیمه کریستالی در ستون فقرات پلیمری است و این که درایوهای تک متغیری جریان، براقیت، ضربه و عمر ذخیرهسازی را بسیار بیشتر از آنچه اکثر فرمولسازها در اولین مقایسه این دو انتظار دارند، هدایت میکند.
پاسخ کوتاه اول است. وقتی پلیمرهای آمورف را در مقابل پلیمرهای نیمه بلوری وزن میکنید، پلیمرهای آمورف شبکه منظمی ندارند، بنابراین به تدریج نرم میشوند، به راحتی جریان مییابند و لایههای شفاف و براق میسازند، در حالی که پلیمرهای نیمه کریستالی حاوی نواحی لایهای منظمی هستند که در دمای تند ذوب میشوند، مقاومت در برابر گرما و جریان بهتر حلالها دارند. در پوششهای پودری، تقریباً هر رزین پلیاستری که با عوامل پخت هیبرید، TGIC، HAA و ایزوسیانات استفاده میشود، عمداً آمورف هستند. رفتار نیمه کریستالی یا به عنوان یک فاز اقلیت کنترل شده یا به عنوان یک مشکل ناخواسته در یک رزین ضعیف یا بد ذخیره شده وارد تصویر می شود.
این پاراگراف توضیح میدهد که چرا یک فرمول ترکیبی داخلی میتواند شبیه یک آینه به نظر برسد و یک فرمول معماری بیرونی میتواند ده سال در برابر خورشید دوام بیاورد، حتی اگر هر دو بهعنوان یک پودر خوب و خشک شروع شوند که در جعبه یکسان به نظر میرسد. مورفولوژی تعیین میکند که ذرات چگونه ذوب میشوند، سطح لایهها چگونه است، شبکه خشکشده چگونه تحت استرس رفتار میکند، و مدت زمانی که پودر میتواند قبل از تبدیل شدن به یک بلوک جامد در یک انبار در آبوهوای گرم بماند.
مورفولوژی رزین، نه انتخاب رنگدانه یا شیمی پخت، سقف عملی جریان، براقیت و تاثیر دمای پایین را در یک پوشش پودری تعیین میکند.
پلیمرهای آمورف در مقابل پلیمرهای نیمه کریستالی: آنچه که کلمات در واقع توصیف می کنند
یک پلیمر آمورف یک درهم تنیده منجمد است. زنجیرها بلند، در هم تنیده و به صورت تصادفی چیده شدهاند، بدون تکرار الگوی سهبعدی در هیچ نقطهای از توده. آن را گرم کنید و مواد ناگهان ذوب نشود. از یک دمای انتقال شیشه ای عبور می کند که معمولاً به صورت Tg نوشته می شود، جایی که بخش های زنجیره شروع به حرکت می کنند و از آن نقطه به بعد به تدریج در یک محدوده دمایی گسترده نرم می شود. نقطه ذوب تیز برای اندازه گیری وجود ندارد زیرا شبکه کریستالی برای شکستن وجود ندارد.
یک پلیمر نیمه کریستالی حاوی هر دو فاز به طور همزمان است. بخشی از همین ماده به شکل لاملاهای مرتب، کریستالهای صفحهمانند نازک که در ساختارهای بزرگتری روی هم چیده شدهاند، تا میشوند و این حوزههای مرتب شده در داخل یک ماتریس آمورف پراکنده میشوند. کسر کریستالی دارای یک نقطه ذوب واقعی است که به صورت Tm نوشته می شود، جایی که ساختار مرتب شده فرو می ریزد و مقدار قابل اندازه گیری انرژی را جذب می کند. کسر آمورف هنوز انتقال شیشه ای خود را نشان می دهد. بنابراین یک اسکن واحد DSC از یک پلیمر نیمه کریستالی یک تغییر پله ای در Tg و یک پیک گرماگیر در Tm را نشان می دهد.
تمایز در عمل هرگز مطلق نیست. هیچ پلیمر تجاری صد در صد کریستالی نیست، زیرا درهم تنیدگی های زنجیره ای، نقاط انشعاب و انتهای زنجیره همیشه بسته بندی کامل را ناکام می کند. درجات بلورینگی در مواد واقعی معمولاً بین ده تا هشتاد درصد است. این برای خریداران رزین مهم است، زیرا عرضهکنندهای که میگوید یک محصول کریستالی است تقریباً همیشه به معنای تا حدی کریستالی است و درصد واقعی جریان، براقیت، چگالی و مقاومت شیمیایی را به گونهای تغییر میدهد که ممکن است در برگه داده به صراحت بیان نشود.
| ویژگی | بی شکل | نیمه کریستالی |
|---|---|---|
| نظم مولکولی | سیم پیچ تصادفی، بدون شبکه | لاملاهای مرتب شده در داخل یک ماتریس آمورف |
| امضای حرارتی | انتقال تک شیشه ای، بدون پیک ذوب | انتقال شیشه ای به اضافه گرما ذوب شدید |
| رفتار نرم کننده | تدریجی در طیف وسیعی | سقوط شدید در Tm |
| کاراکتر نوری | به طور معمول شفاف است | معمولاً در اثر پراکندگی نور مبهم یا کدر است |
| تراکم | زنجیرهای پایین و شل بسته بندی شده | مناطق کریستالی بالاتر و محکم بسته بندی شده است |
| ویسکوزیته ذوب در پنجره پخت | کم، باعث خیس شدن و تسطیح می شود | بالا، جریان را محدود می کند و می تواند بافت را ترک کند |
| مقاومت در برابر حلال و مواد شیمیایی | متوسط | بهتر است، زیرا حلال ها نمی توانند به راحتی به کریستال ها نفوذ کنند |
| بلورینگی معمولی | صفر | تقریبا ده تا هشتاد درصد |
| نمونه های آشنا | پوشش پودری پلی استر، اپوکسی، اکثر اکریلیک ها | PET، PBT، نایلون، بسیاری از پلی استرهای مهندسی |
برای هر کسی که پوشش پودری را مشخص می کند، خواندن عملی جدول 1 ساده است. رفتار بیشکل جریان، براقیت، عمق رنگ و چقرمگی را برای شما به ارمغان میآورد. رفتار نیمه کریستالی خواص مانع، مقاومت در برابر حلال و پایداری ابعادی تحت گرما را برای شما به ارمغان می آورد. شما به ندرت هر دو را از یک مولکول دریافت می کنید، به همین دلیل است که کار فرمولاسیون یک مذاکره است تا جستجو برای یک رزین کامل.
چرا تقریباً هر رزین پلی استر پوشش پودری از نظر طراحی آمورف است؟
پلی استرهای پوشش پودری با ذوب دی اسیدهای متراکم با دیول ها ساخته می شوند، معمولاً اسید ترفتالیک و اسید ایزوفتالیک با نئوپنتیل گلیکول واکنش می دهند، گاهی اوقات با مقدار کمی مونومر سه عاملی مانند انیدرید تری ملیتیک برای ایجاد انشعاب. از آنجا که چندین مونومر مختلف در یک دنباله تصادفی متراکم می شوند، هیچ واحد تکرار شونده طولانی مدتی وجود ندارد. توالی های منظم دقیقاً همان چیزی است که یک زنجیره برای تا شدن به یک شبکه به آن نیاز دارد، بنابراین کوپلیمریزاسیون تصادفی تقریباً به طور کامل تبلور را سرکوب می کند.
نتیجه یک رزین آمورف با دمای انتقال شیشه ای طراحی شده است که معمولاً بین پنجاه تا شصت و پنج درجه سانتیگراد است و نقطه ذوب کمتر از دمای تجزیه آن نیست. آن هدف Tg دلخواه نیست. آن را بسیار زیر چهل درجه فشار دهید و پودر تمام شده قبل از اینکه به دست مشتری برسد در یک ظرف گرم پخته و کیک می شود. آن را بسیار بالاتر از هفتاد درجه فشار دهید و رزین نیاز به اکستروژن داغتر، برنامه پخت داغتر و زمان ژل طولانیتر دارد و فیلم جریانی را که مشتریان از یک روکش تزئینی انتظار دارند از دست میدهد.
دلیل دومی نیز وجود دارد که صنعت بر روی شیمی آمورف متمرکز شد. اگر یک رزین پلی استر برای یک سیستم هیبریدی یا TGIC به طور قابل توجهی کریستالی باشد، ویسکوزیته مذاب آن در داخل پنجره پخت صد و هشتاد تا دویست درجه سانتیگراد بسیار زیاد خواهد بود. ذرات پودر ذوب می شود اما به یک لایه پیوسته تبدیل نمی شود و سطح بافت، تکه تکه یا متخلخل باقی می ماند. نواحی کریستالی نور مرئی را نیز پراکنده می کنند که براقیت عمیق و تمیزی که کاربردهای تزئینی به آن وابسته است را از بین می برد.
این بدان معنا نیست که رفتار نیمه کریستالی در خط پودر ناخواسته است. یک کسر کریستالی کوچک، نقطه نرم شدن موثر پودر را افزایش میدهد و مقاومت مسدودکننده را بهبود میبخشد، که برای محمولههای صادراتی از طریق بنادر استوایی مهم است. همچنین مقاومت در برابر حمله حلال را در محیط های صنعتی بهبود می بخشد. سوال مهندسی همیشه این است که چقدر و کجاست، نه اینکه کریستالینیت خوب است یا بد.
Tg، Tm و داده های حرارتی که خریدار باید درخواست کند
تجزیه و تحلیل حرارتی جایی است که بحث آمورف در مقابل نیمه کریستالی از نظر تئوری متوقف می شود و شروع به یک مشخصات خرید می کند. یک اسکن کالریمتری اسکن تفاضلی که با نرخ گرمایش مشخص انجام میشود، دمای انتقال شیشهای را به شما میگوید، و در صورت وجود هر فاز کریستالی، دمای ذوب و آنتالپی ذوب را نشان میدهد. تقسیم آنتالپی اندازه گیری شده بر آنتالپی نظری یک مرجع کاملاً کریستالی درجه تقریبی از بلورینگی را به دست می دهد.
منحنی DSC را به جای یک عدد بخواهید. رزینی که واقعاً آمورف است یک پله تمیز در Tg بدون پیک گرماگیر ایجاد می کند. رزینی با پیک ذوب بین صد و پنجاه و دویست و پنجاه درجه سانتیگراد به شما می گوید که چیزی کریستالی وجود دارد و شما باید بفهمید که آیا عمدی بوده یا ناسازگاری دسته ای است.
| مواد | انتقال شیشه ای Tg | نقطه ذوب Tm | معنای عملی برای پوشش |
|---|---|---|---|
| بی شکل powder coating polyester | حدود 50 تا 65 درجه سانتیگراد | هیچ کدام شناسایی نشد | آزادانه در پنجره درمان جریان می یابد، فیلم براق شفاف |
| پلی استر نیمه کریستالی از نوع PET | حدود 70 تا 80 درجه سانتیگراد | حدود 250 تا 260 درجه سانتیگراد | به خوبی بیش از هر برنامه درمان پودری ذوب می شود |
| پلی استر نیمه کریستالی نوع PBT | حدود 40 تا 50 درجه سانتیگراد | حدود 220 تا 225 درجه سانتیگراد | تبلور سریع، برای قطعات قالب گیری شده به جای فیلم استفاده می شود |
| نایلون 6،6 | حدود 50 درجه سانتیگراد | حدود 260 درجه سانتیگراد | سخت و مقاوم از نظر شیمیایی اما ذوب بسیار بالا برای جریان پودر |
| فیلم ترکیبی اپوکسی و پلی استر هیبرید | انتقال گسترده از ترکیب | بعد از درمان کامل هیچ | شبکه متقاطع، تنظیم حرارتی و دیگر ترموپلاستیک نیست |
درس جدول 2 یک درس ساده است. یک پلی استر نیمه کریستالی با نقطه ذوب در محدوده دویست و بیست تا دویست و شصت درجه را نمی توان روی یک خط پوشش پودری معمولی در دمای صد و هشتاد تا دویست درجه سانتیگراد بدون افزودن فشار پردازش قابل توجهی پردازش کرد و حتی در این صورت جریان ضعیف خواهد بود. به همین دلیل است که پلی استرهای نیمه کریستالی برای قالب گیری تزریقی، الیاف نساجی و فیلم های مانع به جای پوشش های پودری تزئینی انتخاب می شوند.
یک نکته کاربردی در اینجا اهمیت دارد. Tg یک رزین آمورف چیزی است که ذخیره سازی و رفتار مسدود کننده را کنترل می کند، در حالی که Tg فیلم پخت نهایی عملکرد آن را بالاتر از دمای محیط کنترل می کند. این دو اعداد بسیار متفاوت هستند، زیرا اتصال عرضی یک ترموپلاستیک با وزن مولکولی کم را به یک شبکه ترموست تبدیل می کند. تصور نکنید که رزین با Tg پنجاه و پنج درجه سانتیگراد فیلمی تولید می کند که در پنجاه و پنج درجه سانتیگراد نرم می شود. پس از عمل آوری، انتقال شیشه ای یک فیلم هیبریدی یا TGIC اغلب بسیار بالاتر از صد درجه سانتیگراد است.
عملکرد کنار هم: جایی که هر مورفولوژی برنده است
اعداد به خودی خود به ندرت یک بحث مشخصات را حل می کنند، اما رتبه بندی آنها در کنار هم معمولاً این کار را می کند. شش شاخص زیر نحوه مقایسه این دو مورفولوژی را به طور معمول، هم در پودر که در جعبه قرار میگیرد و هم در فیلم پس از پخت، خلاصه میکند. یک نوار طولانیتر همیشه به معنای برتری در آن ردیف است، بنابراین نمودار بهجای مجموعهای از اندازهگیریهای مطلق، به عنوان کارت امتیازی خوانده میشود. مقادیر نسبی هستند و از رفتار کلی رزین های پلی استر آمورف استفاده شده با عوامل پخت هیبرید، TGIC و HAA در مقایسه با مواد مرجع پلی استر و پلی آمید نیمه کریستالی استخراج می شوند. آنها را بهعنوان راهنمای جهتگیری برای بحث با یک تامینکننده رزین بهجای اینکه بهعنوان یک آستانه عبور یا شکست در نظر بگیرید.
نمودار یک تقسیم تمیز را نشان می دهد. سیستمهای آمورف بر دو ردیف اول و ردیف پنجم غالب هستند، که دقیقاً ویژگیهایی هستند که یک کولر پودری تزئینی به کاربران نهایی میفروشد. شفافیت، براقیت و تراز همگی پیامدهای یک فیزیک زیربنایی هستند، یعنی ساختاری نامنظم که به تدریج نرم می شود و در دمای پخت به ویسکوزیته پایینی می رسد. هنگامی که این سه ویژگی مهم هستند، هیچ راه عملی برای جایگزینی یک رزین نیمه کریستالی و انتظار ظاهر یکسان وجود ندارد.
نیمه پایین نمودار داستان مخالف را نشان می دهد. مواد نیمه کریستالی در مقاومت حلال، ثبات ابعادی و رفتار ذخیره سازی برنده می شوند و با حاشیه های قابل توجهی برنده می شوند. دلیل آن خود لاملاهای کریستالی است. آنها به عنوان پیوندهای متقاطع فیزیکی عمل می کنند که حرکت زنجیره را محدود می کنند و مسیر انتشار را که حلال ها و رطوبت در فیلم طی می کنند مسدود می کنند. یک مولکول حلال که سعی در نفوذ به یک منطقه کریستالی دارد، ابتدا باید بسته بندی سفارش داده شده را بشکند، که هزینه آن بسیار بیشتر از لغزش بین زنجیره های بی نظم است.
رفتار ذخیره سازی مستحق توجه ویژه است زیرا این ردیف است که اغلب باعث ضرر مالی واقعی می شود. یک پودر آمورف با Tg پنجاه و پنج درجه سانتیگراد می تواند شروع به تف جوشی کند اگر در بالای چهل درجه برای مدت طولانی ذخیره شود و پخت غیر قابل برگشت است. محتوای نیمه کریستالی نقطه نرم شدن موثر را افزایش می دهد، به همین دلیل است که پودرهایی که برای مسیرهای صادراتی گرم و مرطوب طراحی شده اند، گاهی اوقات شامل یک جزء کریستالی یا یک بازدارنده تبلور هستند.
خواندن نمودار به طور کلی همچنین توضیح می دهد که چرا صنعت به سادگی این دو مورفولوژی را برای به دست آوردن بهترین هر دو ترکیب نمی کند. مخلوط کردن یک پلی استر نیمه کریستالی در یک فرمول هیبریدی باعث افزایش ویسکوزیته در مذاب می شود و این افزایش بلافاصله به عنوان از دست دادن سطح نشان می دهد. تجارت رایگان نیست و به ندرت خطی است. یک کسر کریستالی ده درصد ممکن است مقاومت در برابر انسداد را به طور قابل توجهی بهبود بخشد در حالی که فقط مقدار کمی براق شدن هزینه دارد، اما کسری 30 درصد می تواند یک روکش تزئینی صاف را به یک بافت قابل مشاهده تبدیل کند.
ردیف تاثیر دمای پایین ردیفی است که اغلب در طول مشخصات نادیده گرفته می شود. شبکه های آمورف با اجازه دادن به حرکت زنجیره ای محلی، انرژی ضربه را جذب می کنند، به همین دلیل است که پودرهای هیبریدی داخلی که در مبلمان و لوازم فلزی استفاده می شود، تست ضربه تهاجمی را در دماهای پایین انجام می دهند. لاملاهای کریستالی بسیار سفتتر هستند و زمانی که ماتریس آمورف اطراف زیر انتقال شیشهای خود قرار دارد، به عنوان متمرکز کننده تنش عمل میکنند. یک فیلم نیمه کریستالی ممکن است مدول و مقاومت خزشی عالی داشته باشد و در عین حال تحت یک ضربه شدید در یک محیط سرد ترک بخورد.
در نهایت، به یاد داشته باشید که نمودار مورفولوژی را توصیف می کند، نه شیمی را درمان می کند. پلی استر بیرونی پخت شده با HAA و پلی استر فضای باز پخت شده با TGIC هر دو آمورف هستند و هر دو از نظر شفافیت نزدیک به نود و پنج و در مقاومت در برابر حلال نزدیک به پنجاه امتیاز خواهند داشت. تفاوت آنها در عامل پخت، بسته هوازدگی و مشخصات سم شناسی نهفته است، نه در اینکه پلیمر دارای شبکه است. شفاف نگه داشتن این تفکیک از سردرگمی زیادی در طول مذاکرات تامین کننده جلوگیری می کند.
ظاهر: براق، مه، تیرگی و بافت سطحی
رفتار نوری جایی است که تمایز آمورف در مقابل نیمه کریستالی برای هرکسی که از یک قسمت تمام شده عبور می کند قابل مشاهده است. یک فیلم آمورف دارای ضریب شکست یکنواخت در سراسر ضخامت خود است، بنابراین نور بدون تغییر جهت از آن عبور می کند. این یکنواختی منشأ درخشندگی عمیق و آینه مانندی است که تولیدکنندگان لوازم خانگی، تولیدکنندگان مبلمان اداری و تامین کنندگان تزئینات خودرو از یک پوشش پودری تزئینی انتظار دارند.
یک فیلم نیمه کریستالی حاوی فاز دوم با چگالی و ضریب شکست متفاوت است. عبور نور از یک منطقه بی شکل به یک لاملا کریستالی پراکنده می شود و فیلم مه آلود یا کاملاً مات می شود. این به خودی خود یک نقص نیست و در برخی از برنامه ها مفید است. پراکندگی که یک پوشش شفاف را خراب می کند می تواند عمداً برای ایجاد کدورت، کاهش میزان دی اکسید تیتانیوم مورد نیاز یا ایجاد ظاهری مات کنترل شده مهار شود.
چیزی که نمی توان به طور قابل اعتماد انجام داد، استفاده از یک کسر نیمه کریستالی به عنوان یک عامل مات کننده بدون عواقب است. مات شدن در پوششهای پودری معمولاً از طریق شیمی پخت، افزودنیهای ناسازگار، مومها یا بارگذاری پرکننده به دست میآید که همگی در ماتریس آمورف عمل میکنند. معرفی کریستالینیتی برای کنترل براقیت همچنین ویسکوزیته، مقاومت در برابر ضربه و رفتار ذخیره سازی را به طور همزمان تغییر می دهد و نتیجه اغلب فرمولی است که بازتولید آن از دسته ای به دسته دیگر دشوار است.
پوست پرتقال یک پدیده جداگانه است که اغلب به دلیل مورفولوژی مورد سرزنش قرار می گیرد، زمانی که علت واقعی در جای دیگری نهفته است. بافت سطح از رقابت بین ویسکوزیته مذاب، کشش سطحی و سرعت پخت ناشی می شود. رزینی با ویسکوزیته مذاب پایین و زمان ژل به اندازه کافی آهسته، هر چه مورفولوژی آن باشد، خود تراز می شود. گفتنی است، گستره نرم شدن گسترده یک رزین آمورف واقعاً مفید است، زیرا پودر بهجای ذوب شدن ناگهانی در یک دما، با گرم شدن به تدریج جریان مییابد. یک رزین نیمه کریستالی به شدت ذوب می شود و اگر نقطه ذوب نزدیک به دمای پخت باشد، پنجره جریان باریک و نابخشودنی می شود.
برای عمق رنگ و جلوه های فلزی، منطق یکسانی اعمال می شود. سیستمهای آمورف اجازه میدهند نور به داخل فیلم نفوذ کند و برگردد، که عمقی را ایجاد میکند که فلزات پیوند خورده و رنگدانههای اثر به آن نیاز دارند. یک ماتریس پراکنده آن اثر را صاف می کند و یک خاکستری عمیق فلزی را به یک سطح خاکستری مات و یکنواخت تبدیل می کند.
عملکرد مکانیکی، مقاومت شیمیایی و رفتار مانع
از نظر مکانیکی، فیلم های آمورف و نیمه کریستالی مانند دو کلاس مختلف از مواد رفتار می کنند و درک این تفاوت از خطاهای مشخصات که فقط پس از نصب قطعات ظاهر می شوند جلوگیری می کند.
فیلم های بی شکل
- مقاومت در برابر ضربه بالا، از جمله در دمای پایین محیط، زیرا بخش های زنجیره می توانند به صورت موضعی حرکت کنند و انرژی را از بین ببرند.
- انعطاف پذیری خوب، که برای پس از شکل دهی، خمش و کشش عمیق فلز پوشش داده شده اهمیت دارد.
- مقاومت متوسط در برابر حلال ها و سوخت ها، زیرا ساختار نامنظم یک مسیر انتشار باز می گذارد.
- مدول پایین تر و مقاومت خزش ضعیف تر بالاتر از دمای انتقال شیشه ای.
- هنگامی که برنامه پخت به درستی کنترل می شود، چسبندگی عالی به فلز پیش تصفیه شده.
فیلم های نیمه کریستالی
- سفتی بیشتر و پایداری ابعادی بهتر تحت بار پایدار.
- مقاومت قوی در برابر حلال ها، روغن ها، سوخت ها و بسیاری از مواد شیمیایی آبی.
- رفتار مانع بهتر در برابر رطوبت و اکسیژن، که فرآیندهای خوردگی و تخریب را کند می کند.
- چقرمگی ضربه کمتر، به ویژه در شرایط سرد که ماتریس آمورف زیر انتقال شیشه ای خود است.
- حوزه های کریستالی می توانند به عنوان افزایش دهنده استرس در سطح مشترک با پرکننده ها و رنگدانه ها عمل کنند.
برای پوششهای پودری، مفهوم عملی این است که فرمولساز تقریباً همیشه فهرست اول را میخواهد، زیرا یک پوشش تزئینی بر اساس ضربه، چسبندگی و ظاهر ارزیابی میشود. جایی که لیست دوم مربوط می شود در محیط های صنعتی تهاجمی است، مانند اجزای در معرض سیالات هیدرولیک، روغن های برش یا تمیز کردن مکرر بخار. در این موارد، پاسخ معمولاً تغییر به یک رزین کریستالی نیست، بلکه انتخاب سیستم پخت مناسب و چگالی اتصال عرضی در یک شیمی آمورف است.
چگالی اتصال متقابل اهرمی است که اکثر فرمولسازها به آن دست پیدا میکنند. یک شبکه متراکم تر در داخل یک فیلم آمورف مقاومت شیمیایی و سختی را بهبود می بخشد، اما انعطاف پذیری و استحکام ضربه را نیز کاهش می دهد. بنابراین مورفولوژی و چگالی اتصال متقابل دو شماره گیری مجزا هستند که هر دو بر عملکرد تأثیر می گذارند و اشتباه گرفتن آنها منجر به فرمولاسیون هایی می شود که با ایجاد مشکل دیگر یک مشکل را حل می کنند.
جابجایی پودر: کیک کردن، آسیاب کردن، شارژ کردن و بازیابی
رفتار قبل از عمل آوری اغلب از نظر تجاری مهمتر از رفتار پس از عمل آوری است، زیرا پودری که در حال حمل کیک می شود هرگز به مرحله کاربرد نمی رسد. رزین های آمورف بر این ناحیه از خطر غالب هستند. پودری که بالاتر از دمای انتقال شیشهای خود ذخیره میشود، متخلخل میشود و این فرآیند غیرقابل برگشت است. روش استاندارد این است که دمای انبار را حداقل پانزده درجه زیر Tg رزین نگه دارید، که برای رزین با Tg پنجاه و پنج درجه سانتیگراد به معنای نگهداری انبار زیر حدود چهل درجه و اجتناب از آفتاب مستقیم روی پالت ها است.
یک کسر نیمه کریستالی نقطه نرم شدن موثر را افزایش می دهد و مقاومت انسداد را بهبود می بخشد، که یکی از دلایلی است که رزین های نیمه کریستالی یا اصلاح شده با کریستالی برای آب و هوای گرم و مسیرهای حمل و نقل دریایی طولانی به بازار عرضه می شوند. ویسکوزیته مذاب در حین پخت، ویسکوزیته مذاب بالاتر است، و این به صورت کاهش تراز و یک پنجره فرآیند باریکتر نشان داده می شود.
رفتار سنگ زنی نیز متفاوت است. رزین های آمورف زمانی که تراشه اکسترود شده زیر Tg آسیاب می شود، به شکلی شکننده و شیشه ای شکسته می شوند و توزیع اندازه ذرات قابل پیش بینی منطقی را ایجاد می کنند. مواد نیمه کریستالی سفت تر هستند و نواحی کریستالی می توانند باعث شکستگی ناهموار شوند که توزیع را گسترش می دهد و کسر ریز را افزایش می دهد. ریزهای اضافی باعث مشکلات تغذیه، سیال شدن ضعیف در قیف و ضخامت فیلم ناسازگار می شود.
رفتار الکترواستاتیک در پودرهای آمورف نسبتاً پایدار است. از آنجایی که رزین از نظر شیمیایی یکنواخت است، ویژگیهای شارژ ذرات ثابت است و کاربرد کرونا یا تریبو همانطور که انتظار میرود رفتار میکند. معرفی یک فاز کریستالی، خواص دی الکتریک ذرات منفرد را تغییر می دهد و می تواند بار ناهموار ایجاد کند، که به صورت یک فیلم خالدار یا به عنوان راندمان انتقال تکه تکه در هندسه های پیچیده نشان داده می شود.
Reclaim سزاوار ذکر است زیرا منبع مکرر شکایات است. پودرهای آمورف پس از الک کردن، هنگامی که توزیع اندازه ذرات ثابت می ماند و ریزدانه ها کنترل می شوند، به طور تمیز بازیابی می شوند. هنگامی که مورفولوژی بین دستهها متفاوت است، جریان بازیابی در ترکیب تغییر میکند و فرمولسازها در نهایت این اثر را بهعنوان یک تغییر آهسته در براقیت یا جریان به جای شکست ناگهانی میبینند.
تطبیق مورفولوژی با شیمی پخت
از آنجایی که پلی استرهای پوشش پودری آمورف هستند، تصمیم انتخاب واقعی معمولاً در مورد سیستم پخت است تا در مورد کریستالی بودن. هر شیمی خواسته های خاص خود را در مورد جریان مذاب، سرعت پخت و عملکرد هوازدگی ایجاد می کند، و هر کدام از آنها رفتار متفاوتی دارند زمانی که یک فرمول ساز سعی می کند مورفولوژی را در جهت کریستالی سوق دهد.
رزین های پلی استر هیبرید اپوکسی کیور شده
سیستم های هیبریدی یک پلی استر عاملی کربوکسیل را با رزین اپوکسی جفت می کنند و از طریق واکنش باز شدن حلقه پخت می شوند. آنها جریان فوق العاده، خواص مکانیکی عالی و مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی ملایم در دمای پخت نسبتاً پایین دارند که آنها را به انتخاب طبیعی برای مبلمان فلزی داخلی، قفسه بندی، محفظه لوازم خانگی و کالاهای صنعتی عمومی تبدیل می کند. نقطه ضعف آنها پایداری اشعه ماوراء بنفش است، زیرا جزء اپوکسی معطر در زیر نور خورشید زرد می شود، بنابراین آنها به داخل خانه تعلق دارند.
رزین های پلی استر حرفه ای برای تولید کننده فرمولاسیون هیبریدی گواهی اختراع مدل سودمند مشاهده محصول → رزین های پلی استر پخت TGIC در فضای باز
پلی استرهای پخت تری گلیسیدیل ایزوسیانورات بر کاربردهای معماری و صنعتی بیرونی غالب هستند. شبکه پخت شده بسیار متقابل است و در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش مقاوم است، بنابراین براقیت و حفظ رنگ در نماها، نرده ها، اجزای خودرو و تجهیزات فضای باز برای سال ها در محدوده مشخصات باقی می ماند. رزین آمورف است، و این دقیقاً همان چیزی است که اجازه می دهد یک روکش صاف و براق در یک برنامه پخت معمولی داشته باشد.
رزین های پلی استر حرفه ای برای تولید کننده فرمولاسیون های مبتنی بر TGIC گواهی اختراع مدل سودمند مشاهده محصول → رزین های پلی استر پخت HAA در فضای باز
سیستم های درمان هیدروکسی آلکیل آمید عملکرد هوازدگی قابل مقایسه با TGIC را ارائه می دهند و در عین حال از نگرانی های سم شناسی و نظارتی مرتبط با TGIC اجتناب می کنند. آنها به طور گسترده در اروپا و در بازارهایی با قوانین ثبت مواد شیمیایی سخت استفاده می شوند. مشخصات پخت آنها کمی متفاوت است و فرمول سازها باید به گاز زدایی توجه کنند زیرا مولکول های کوچکی در طی واکنش آزاد می شوند. رفتار آمورف تراز و براقیت را در محدوده ای حفظ می کند که مشخصات معماری را برآورده کند.
رزین های پلی استر حرفه ای برای سازنده فرمولاسیون های مبتنی بر HAA گواهی اختراع مدل سودمند مشاهده محصول → سیستم های دو جزئی TGIC و ایزوسیانات پخت
سیستم های دو جزئی TGIC و پلی استرهای ایزوسیانات پخته شده در جایی که بالاترین ترکیبی از انعطاف پذیری، مقاومت در برابر آب و هوا و عملکرد مکانیکی مورد نیاز است، اغلب در کاربردهای خودرو و تجهیزات سنگین مورد نیاز است. آنها نسبت به سیستمهای تک جزیی، کنترل دقیقتری بر استوکیومتری و زمانبندی درمان میخواهند، اما به این کنترل با عملکردی پاداش میدهند که فرمولهای تزئینی نمیتوانند مطابقت داشته باشند.
اپوکسی هیبرید کیور شده
استفاده داخلی، پخت کم، براقیت بالا، جریان عالی، مقاومت شیمیایی متوسط. انتخاب پیش فرض برای مبلمان و لوازم خانگی.
درمان TGIC در فضای باز
معماری بیرونی، تزئینات خودرو، نرده. پایداری قوی در اشعه ماوراء بنفش و حفظ رنگ در طول عمر طولانی.
HAA در فضای باز درمان شده است
استفاده بیرونی که در آن شیمی غیر TGIC ترجیح داده می شود. هوازدگی قابل مقایسه با مشخصات پخت متفاوت.
TGIC دو جزء
عملکرد مکانیکی بالا و انعطاف پذیری برای بسترهای صنعتی و ساخت فیلم های ضخیم.
ایزوسیانات درمان شد
سیستمهای بیرونی تخصصی که در آن مسیر پخت یورتان تعادل سختی و انعطافپذیری لازم را ایجاد میکند.
هر پنج خانواده دارای منطق ستون فقرات بی شکل یکسانی هستند. تفاوت بین آنها از عامل پخت، مقدار اسید، مقدار هیدروکسیل و بسته افزودنی ناشی می شود، نه از محتوای کریستالی. هنگامی که مشتری درخواست یک پلی استر کریستالی برای پوشش پودری می کند، سؤال مفید بعدی این است که آنها واقعاً در تلاشند تا چه ویژگی هایی را بهبود بخشند، زیرا پاسخ معمولاً پایداری ذخیره سازی یا مقاومت در برابر حلال است و اغلب می توان به هر دو در داخل یک شیمی آمورف پرداخت.
انتخاب با رهبری برنامه: دو مسیر از طریق خط پودر مشابه
الزامات برنامه، نه ترجیحات آزمایشگاهی، باید مسیر فرمولاسیون را تعیین کند. دو ستون زیر خلاصه می کنند که چه زمانی رفتار آمورف اولویت است و چه زمانی مقدار اندازه گیری شده از شخصیت کریستالی مفید است.
بی شکل behaviour is the priority
| یک کسر نیمه کریستالی جای خود را به دست می آورد
|
یک گردش کار عملی از این جدول به دست می آید. ابتدا محیط سرویس و محدوده براقیت قابل قبول را تعریف کنید. دوم، حداکثر دمای ذخیرهسازی پودر را بین کارخانه و غرفه اسپری تأیید کنید. سوم، شیمی پخت را انتخاب کنید که متناسب با بستر و ظرفیت خط باشد. فقط در این صورت مورفولوژی باید وارد بحث شود، و حتی در آن زمان نیز معمولاً به عنوان یک سؤال در مورد رفتار ذخیره سازی رزین انتخابی وارد می شود تا تصمیمی برای کنار گذاشتن شیمی آمورف.
چگونه آنچه را که فروخته اید تأیید کنید
رزین در داخل یک پودر تمام شده نامرئی است و مورفولوژی را نمی توان با چشم قضاوت کرد. بنابراین تأیید به فهرست کوتاهی از آزمایشهای تحلیلی و کاربردی بستگی دارد که هر خریدار جدی باید به عنوان بخشی از یک رکورد دستهای درخواست کند.
- کالریمتری اسکن دیفرانسیل برای ایجاد Tg و بررسی هر گرما ذوبی که نشان دهنده فاز کریستالی باشد.
- پراش پرتو ایکس روی یک نمونه فشرده، که یک هاله آمورف گسترده برای یک رزین کاملاً آمورف و انعکاسهای کریستالی تیز را در صورت وجود مناطق مرتب نشان میدهد.
- طیفسنجی مادون قرمز برای تأیید شیمی ستون فقرات و تشخیص آلودگی یا یک ماده خام جایگزین.
- ویسکوزیته مذاب یا شاخص جریان در دمای پخت مورد نظر اندازهگیری میشود، که نشان میدهد رزین در طول تراز کردن چگونه رفتار میکند.
- زمان ژل در دمای پخت مورد نظر، که پنجره فرآیند قابل استفاده را مشخص می کند.
- توزیع اندازه ذرات توسط پراش لیزر پس از آسیاب، از جمله کسر ریز.
- یک شبیهسازی ذخیرهسازی، معمولاً هفت روز در دمای چهل درجه سانتیگراد، با ارزیابی مسدود کردن در پایان.
- تست فیلم پخته شده پوشش براقیت در شصت درجه، ضربه، چسبندگی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر مالش حلال.
این آزمایشها برای تولیدکنندهای که فرآیند واکنش خود را کنترل میکند، معمول است، زیرا از همان اندازهگیریها برای آزادسازی دستههای تولید استفاده میشود. هنگامی که یک تامین کننده نمی تواند منحنی DSC یا مقدار ویسکوزیته مذاب را ارائه دهد، خریدار راهی ندارد که بداند آیا ظرف بعدی مانند ظرف قبلی رفتار خواهد کرد یا خیر. در بازاری که تفاوت بین روکش صاف و بافت دار می تواند ده درجه تغییر در ویسکوزیته مذاب باشد، این عدم قطعیت گران است.
اسناد به اندازه اعداد مهم هستند. گواهی تجزیه و تحلیل دسته ای خاص که Tg، مقدار اسید، ویسکوزیته و زمان ژل را بیان می کند، به فرمول ساز پوشش یک خط پایه برای عیب یابی می دهد. هنگامی که یک شکایت شش ماه بعد مطرح می شود، این خط پایه چیزی است که به بحث اجازه می دهد از نظر به شواهد منتقل شود.
منبع: تولید کننده، تامین کننده یا عمده فروش
سؤال مورفولوژی و سؤال منبع، بیشتر از آنچه در ابتدا به نظر می رسد، به هم مرتبط هستند. یک عمده فروش رزین یا واسطه تجاری می تواند ظرفی از پلی استر پوشش پودری را تحویل دهد، اما آنها معمولا نمی توانند توضیح دهند که چرا یک دسته متفاوت از دسته قبلی جریان دارد و به ندرت سوابق واکنش مورد نیاز برای بررسی را دارند. یک سازنده مستقیم با راکتورها، سیستم کیفیت و آزمایشگاه کاربردی خود میتواند تغییرات را به مقدار زیادی مواد خام، پارامتر واکنش یا تنظیمات آسیاب ردیابی کند.
برای خریدارانی که پیشنهادات را با هم مقایسه می کنند، چهار نکته ارزش تایید کتبی را دارد. اول، اینکه آیا تأمینکننده مالک تأسیسات تولید است یا مواد را مجدداً میفروشد، زیرا این امر تعیین میکند که چه کسی مسئول سازگاری دستهای است. دوم، اینکه آیا نمرات سفارشی و توسعه OEM یا ODM در دسترس هستند، زیرا نمرات استاندارد به ندرت با یک خط خاص کاملاً مطابقت دارند. سوم، ظرفیت تولید سالانه چقدر است و سفارش با چه سرعتی میتواند تحویل داده شود، زیرا یک قابلیت خروجی بزرگ از مشتری در برابر قطع عرضه محافظت میکند. چهارم، گواهینامه ها و اختراعاتی که سازنده دارند، زیرا اینها نشان دهنده بلوغ سیستم مدیریت کیفیت است.
سازگاری بین دسته ها جایی است که ماهیت بی شکل رزین کمک می کند. از آنجایی که هیچ کسر کریستالی برای تغییر وجود ندارد، خواص پلی استر خوب ساخته شده عمدتاً به توزیع وزن مولکولی و مقدار اسید بستگی دارد که هر دو در یک کارخانه مدرن به شدت کنترل می شوند. یک تولیدکننده که خطوط تولید خودکار را با بازرسی در فرآیند کار میکند، میتواند آن پارامترها را در محدودههای باریکی نگه دارد، این همان چیزی است که فرمولکننده پوشش در واقع به آن نیاز دارد: مادهای خام که هر بار که اکسترود میشود، رفتار یکسانی دارد.
تجربه صادرات نیز مهم است. رزین های پودری که در سراسر مناطق آب و هوایی حمل می شوند باید در نوسانات دما جان سالم به در ببرند و یک سازنده آشنا با لجستیک بین المللی در مورد بسته بندی، موانع رطوبت و بارگیری ظروف توصیه می کند. پرسیدن اینکه چگونه کالا تحویل داده می شود و یک استعلام با چه سرعتی پاسخ فنی را دریافت می کند، سوالات معقولی است که یک صادرکننده با تجربه را از یک صادرکننده فرصت طلب جدا می کند.
پیوندهای سریع به محصولات و منابع کارخانه ما
برای خوانندگانی که میخواهند از تئوری به درجه خاصی بروند، صفحات زیر موضوعاتی را پوشش میدهند که اغلب توسط فرمولسازان پوشش و تیمهای خرید درخواست میشوند.
مقایسه بین پلیمرهای آمورف و نیمه کریستالی رقابتی نیست که در آن یک طرف برنده شود. این توصیفی از دو روش مختلف بسته بندی زنجیره های پلیمری است و هر یک مجموعه خاصی از مزایای را برای یک خط پوشش به ارمغان می آورد. برای پوشش های پودری، صنعت قبلاً انتخاب خود را انجام داده است، و این انتخاب پلی استر آمورف است، زیرا جریان، براقیت و ضربه خواصی هستند که مشتریان واقعاً برای آن هزینه می پردازند. رفتار نیمه کریستالی به عنوان یک تنظیم هدفمند وارد می شود، معمولاً برای پایداری ذخیره سازی یا مقاومت شیمیایی، و همیشه با یک پنجره فرآیند باریک تر پرداخت می شود.
نکته عملی برای یک فرمولنویس یا یک مدیر خرید این است که این دو سؤال را از هم جدا نگه دارید. ابتدا بپرسید کدام شیمی پخت برای بستر، محیط سرویس و خط پخت مناسب است. سپس بپرسید که داده های حرارتی در مورد رزینی که شیمی به آن بستگی دارد چه می گوید. تامین کننده ای که بتواند هر دو را با منحنی کالریمتری اسکن تفاضلی، رقم ویسکوزیته مذاب و گواهی تجزیه و تحلیل دسته ای خاص پاسخ دهد، تامین کننده ای است که ارزش نگهداری دارد.
