کامپاندهای پلیمری جزو مواد اولیه مورد استفاده در صنایع تولیدی ترموپلاست هستند. در واقع کامپاند پلیمری ترکیبی از چند نوع پلیمر و مواد افزودنی است که به منظور بهبود برخی خواص مواد از قبیل مکانیکی، الکتریکی و حرارتی به ترکیبات اولیه در ساختار محصولات اضافه می‌شود. کامپاندها دارای خواص و ویژگی‌های بی‌نظیری هستند از این‌رو در ترکیبات بسیاری از محصولات صنعتی و ترموپلاست مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر قصد دارید با این محصول و ویژگی‌های آن بیشتر آشنا شوید توصیه می‌شود مطالب ارائه شده در این مقاله را تا پایان دنبال نمایید.
کامپاند پلیمری چیست؟
کامپاندهای پلیمری جزو مواد پر مصرف و با اهمیت در صنایع ترموپلاست هستند. این مواد به منظور افزایش ثبات و ماندگاری بیشتر محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساختار کلی کامپاندها به صورت ترکیبی از پلیمر و نوعی پودر است که برای تقویت ساختارهای پلیمری استفاده می‌شوند. از آن‌جا که بسیاری از تولیدکنندگان محصولات پلیمری، با مشکلاتی از قبیل کاهش خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، تغییر رنگ محصول و نیز طولانی شدن مسیر تولید مواجه می‌شوند، لذا ناچار به استفاده از کامپاندهای پلیمری هستند.
کامپاندهای پلیمری معمولاً به شکل ذرات، دانه، الیاف یا ورقه‌هایی تولید می‌شوند. کامپاندها از انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت فیزیکی و شیمیایی فوق‌العاده‌ای برخوردار هستند. کامپاندها همچنین قابلیت سازگاری خوبی با محیط زیست و طبیعت دارند.
روش‌های تولید کامپاندهای پلیمری
تولید کامپاندهای پلیمری به مراحل و فرآیندهای زیادی نیاز دارد. یکی از مهم‌ترین مراحل تولید کامپاندهای پلیمری، مرحله ذوب مواد است که نقش کلیدی در تولید این محصول دارد. این مرحله در دستگاهی به نام اکسترودر انجام می‌شود. به این صورت که ابتدا مواد اولیه وارد قیف دستگاه شده و در آن‌جا با یکدیگر ترکیب می‌شوند. در مرحله بعد، مواد وارد دستگاه اکسترودر شده و در آن‌جا به صورت مواد مذاب درمی‌آیند. بعد از این‌که مواد مذاب خوب با یکدیگر ترکیب شدند و ناخالصی‌ها جدا شد، نوبت خنک‌سازی مواد است. به همین منظور مواد وارد محفظه خنک‌سازی شده تا سرد شوند. در مرحله آخر مواد به صورت ورقه‌ها و اندازه‌های دلخواه برش داده شده و ابتدا وارد انبار سپس روانه بازار می‌شوند.
از نکات مهم برای انبار کردن کامپاندها این است که باید تحت شرایط دمایی خاصی نگهداری شوند تا در خواص و میزان کیفیت آنها تغییری ایجاد نشود. زیرا کامپاندها دارای مصارف حساسی هستند و در صورت هرگونه کاهش کیفی در ویژگی آنها، باید مجدد وارد روانه خط تولید شده و از اول مراحل تولید را طی کنند. این امر مسلماً زمان‌بر و هزينه‌بر بوده بنابراین تولیدکنندگان همواره باید شرایط ایده‌ال نگهداری و انبار کردن کامپاندها را فراهم کنند.
ویژگی‌های کامپاند پلیمری
کامپاند پلیمری به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد جزو مواد با ارزش در صنایع شیمیایی محسوب می‌شود. این محصول از سه جزء اصلی تشکیل شده است که هر کدام به منظور افزایش خواص محصول نهایی در ساختار کامپاند وجود دارند. این سه جزء به نام‌های پایه پلیمری، عامل سازگاری و افزودنی‌های شیمیایی هستند. در جزء اول موادی وجود دارد که افزودنی‌هایی از قبیل مستربچ که خود دارای پایه پلیمری هستند نیز بتوان به محصول مورد نظر که پایه و اساس پلیمری دارد، اضافه شود.
جزء دوم که همان عامل سازگاری بوده جزء اساسی و مهم در ساختار کامپاند محسوب می‌شود. همان‌طور که از اسم آن مشخص است وظیفه این جزء ایجاد سازگاری بین افزودنی و پایه پلیمری است. در واقع این جزء عامل‌های قطبی و غیر قطبی را بین پایه پلیمری و افزودنی‌های شیمیایی در محصول ایجاد می‌کند تا افزودنی‌ها به شکل یکنواخت در محصول پخش شود.
جزء سوم همان افزودنی‌های شیمیایی هستند که اضافه کردن آنها به پایه پلیمری باعث ایجاد خواص مورد نظر در محصول خواهد شد. برخی از این افزودنی‌ها همان رنگدانه‌ها هستند که وظیفه اصلی آنها ایجاد تغییر رنگ در محصول است.
انواع کامپاندهای پلیمری
مواد پایه در ساختار کامپاندهای پلیمری متفاوت است. از این‌رو کامپاندهای پلیمری را می‌توان به انواع مختلفی دسته‌بندی کرد. در واقع تولید کنندگان این محصول را بر اساس نیاز مشتری و نوع کاربرد در انواع مختلفی تولید می‌کنند. از این‌رو در این بخش به برخی از مهم‌ترین انواع کامپاند پلیمری پرداخته شده است.
کامپاند پلی‌اتیلن
یکی از کامپاندهای پرمصرف و معروف، کامپاند پلی‌اتیلن است. این کامپاند به عنوان کامپاند لوله پلی‌اتیلن شناخته شده است و در واقع نوعی از لوله‌های آب‌رسانی محسوب می‌شود. ساختار این کامپاند به صورت ترکیبی از دوده و مواد پايه کامپاند بوده که به صورت ترکیبی از مواد بازیافتی و مواد درجه اول پلیمری است. کامپاندهای پلی‌اتیلن مقاومت بالایی در برابر نور خورشید دارند و از خواص فوق‌العاده و قیمت مقرون به صرفه‌ای برخوردار هستند. میزان کیفیت و تولیدات پلی‌اتیلن به حدی است که قابلیت رقابت با سایر بازارهای داخلی و خارجی را دارد.
کامپاند پلی‌پروپیلن
کامپاندهای پلی‌پروپیلن نوع دیگری از کامپاندهای پلیمری هستند که بیشتر به عنوان کامپوزیت شناخته شده‌اند و کاربردهای بسیاری در صنایع تولیدی دارند. از بارزترین کاربردهای کامپوزیت می‌توان به تولید قطعات خودرو، لوله و اتصالات ساختمانی، تولید لوازم خانگی، وسایل الکتریکی و الکترونیکی اشاره کرد.
کامپاندهای پرکننده
این کامپاندها با درصدهاي مختلفی از فیلر و بر اساس پایه‌های مختلف پلیمری تولید می‌شوند. استفاده از فرمولاسیون پیشرفته در این کامپاندها باعث کاربرد گسترده آنها در صنایع گوناگون تولیدی شده است. در واقع این کامپاندها با ویژگی‌های بی‌نظیری که دارند علاوه بر بهبود کیفیت محصول، سبب کاهش بهای تمام شده محصول نیز می‌شوند.
استفاده از کامپاندهای پرکننده توسط فرآیندهای تزریق پلاستیک، اکستروژن و ترموفرمینگ امکان‌پذیر است.
کامپاند تمیز کننده رئولوژیکی
همان‌طور که از اسم این کامپاندها مشخص است به عنوان تمیز کننده در دستگاه‌های تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به این صورت که تولیدکنندگان در فرآیندهای تولیدی نظیر تولید انواع فیلم‌ها و ورقه‌ها برای تمیز کردن سیلندر، ماردون و بخش دای دستگاه اکستروژن از تمیز کننده رئولوژیکی استفاده می‌کنند. این کامپاندها باعث حذف ناخالصی‌ها و نیز تغییر رنگ‌های ایجاد شده در محصول نیز خواهند شد.
کامپاند مهندسی
نوع جدیدی از کامپاندهای مهندسی با طراحی جدید و خاص به بازار عرضه می‌شوند. در واقع این کامپاندها متناسب با شرایط ویژه کاربری قطعه از جمله استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی محصول در برابر انواع اسیدها و بازها، افزایش عمر مفید محصول، مقاومت قطعه در برابر ساییدگی و سایر شرایط لازم قابل تولید هستند.
کامپاندهای تقویت شده با الیاف شیشه و کامپاندهای عایق صوتی
یکی دیگر از انواع کامپاندهای پلیمری، کامپاندهای تقویت شده هستند. این کامپاندها با الیاف شیشه تقویت شده‌اند و خواص مکانیکی و حرارتی مناسبی دارند. این ویژگی‌ها امکان استفاده از آنها را در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی و الکتریکی فراهم کرده است. کامپاندهای عایق صوتی بر پایه پلی‌پروپیلن پر می‌شوند. دلیل نامگذاری این کامپاندها به عنوان عایق صوتی، دارا بودن درصد بالایی از سولفات باریم است که باعث ایجاد خواص عایق صوتی در آنها می‌شود.
مزایای استفاده از کامپاندهای پلیمری
همان‌طور که در بالا گفته شد، کامپاند پلیمری ترکیبی از چند مواد پلیمری یا افزودنی است که برای افزایش ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و حرارتی محصول مورد استفاده قرار می‌گیرد. کامپاندها در طی فرآیند قالب‌گیری و شکل‌دهی ( اکستروژن یا قالب‌گیری تزریقی ) به محصول اضافه می‌شوند.
از آن‌جا که در بعضی از تجهیزات کاربردی در صنایع، امکان استفاده از مستربچ بر پایه پلیمرهای اصلی وجود ندارد، تولیدکنندگان به منظور بهبود خواص و کیفیت محصولات خود، ناچار به استفاده از کامپاندهای پلیمری هستند. کامپاندها همچنین از نظر اقتصادی، بهداشتی، حفظ محیط زیست و کاهش مدت زمان تولید محصول، نقش به سزایی دارند.
جمع بندی
کامپاندهای پلیمری در صنایع مختلف تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به نوع کاربردی که کامپاندها دارند به انواع مختلفی قابل دسته‌بندی هستند. هر کدام از این کامپاندها با ساختار ویژه‌‌ای که دارند باعث افزایش کیفیت و ویژگی‌های محصول می‌شوند. از مهم‌ترین انواع کامپاند می‌توان کامپاند پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، کامپاندهای پرکننده، کامپاند رئولوژیکی، کامپاند مهندسی و کامپاند تقویت شده با الیاف شیشه را نام برد. انواع کامپاندهای پلیمری بر اساس سفارش مشتری قابل عرضه هستند. به طور کلی می‌توان گفت استفاده از کامپاندها با مزایای بسیاری از جمله افزایش میزان مقاومت و استحکام محصولات، میزان ماندگاری و ثبات رنگ آنها، مقرون به صرفه بودن و کاهش زمان فرایندهای تولید همراه است.