Ekstruzijski stroj: propusnost svjetlosti, svojstva i primjena prozirnih polimera

Od boca mlijeka, preko optičkih leća, televizora ili mobitela... popis primjena prozirne plastike nikad ne prestaje. Danas smo okruženi mnogim vrstama prozirnih ili prozirno modificiranih plastičnih materijala koji proizvode čine privlačnijima i prenosivima od tradicionalnog stakla.
Sada nekoliko proizvođača iskorištava kvalitetu i postojanost boje prozirnih plastičnih materijala za razne 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 loma usporediv s 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 (akvariji, sigurnosne ograde……)
4. Automobilske i električne komponente (LED, poklopci prednjih svjetala ……)
5. Zdravstvena skrb (šprice……)
6. Poljoprivredni film
Međutim, vrijedi napomenuti da unatoč širokom rasponu primjena, samo nekoliko polimera zadovoljava 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 visokoučinkovit, čvrsti, amorfni i prozirni termoplastični polimer s jedinstvenom kombinacijom visoke udarne čvrstoće, dimenzijske stabilnosti i dobrih mehaničkih svojstava. Propušta više od 90% svjetlosti i blokira UV zračenje te pruža 100% zaštitu od štetnih sunčevih UV zraka.

Stroj za ekstrudiranje polikarbonatnih ploča/cijevikoristi se u raznim svakodnevnim primjenama:
Električni i elektronički proizvodi (LED svjetla, konektori, mobiteli……)
Automobilska industrija (okviri prednjih svjetala, ručke na vratima, rešetke hladnjaka i unutarnje leće)
Poljoprivreda (materijali za pokrivanje staklenika)
Potrošački proizvodi (čaše, uređaji, proizvodi u kontaktu s hranom…)
Medicinski (kirurški instrumenti, oprema……)
Prozirne ploče izrađene 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 fizikalno-kemijskim 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 područjima.
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 uvjete.
S propusnošću svjetlosti do 92% i optičkim svojstvima, neograničene mogućnosti bojanja.
Ove prednosti čine ekstruder PMMA ploča prikladnim za arhitekturu i građevinarstvo za izgradnju staklenika, pomorskih centara; prozora automobila, sjenila za lampe, svjetala, displeja elektroničke opreme, dizajnerskog namještaja itd.
Polietilen tereftalat (PET)
PET je svestrani prozirni termoplastični polimer koji se odlikuje izvrsnom kombinacijom mehaničkih, toplinskih, kemijskih svojstava i dimenzijske stabilnosti. PET može izgledati neprozirno, bijelo i prozirno, ovisno o svojoj kristalnoj i amorfnoj strukturi.
PET-ove poželjne karakteristike (prozirnost, mala težina, visoka čvrstoća, krutost, visoka kemijska otpornost, barijerna svojstva i niska cijena) čine ga materijalom izbora za:
Boca za vodu
Posude za gazirana bezalkoholna pića
vlakna
Filmski film

PET je poželjniji od polikarbonata (PC) zbog niže cijene, bolje estetike i boljeg rukovanja.
Amorfni kopoliester (PETG)
Amorfni kopoliesteri poput PETG-a su svestrani i mogu se koristiti za širok raspon primjena. Amorfni kopoliesteri kombiniraju izvrsnu prozirnost i čvrstoću s izvanrednom otpornošću na toplinu i kemikalije.
PETG se može koristiti kao izravna zamjena za PC, PMMA i PC/poliester uz manje ili nikakve izmjene.

Polivinil klorid (PVC)
PVC je amorfni termoplast s izvrsnom prozirnošću. Prozirne PVC ploče kombiniraju izvrsna mehanička svojstva i udarnu čvrstoću s prozirnošću koja je bistra kao voda te izvanrednom kemijskom i vatrootpornošću.
Također, prozirne PVC cijevi posebno su formulirane za blokiranje štetnih UV zraka. Ove se cijevi 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 udarne čvrstoće, što ih čini prikladnima za vanjsku primjenu. Ključne primjene ekstruzijskih linija za prozirne PVC ploče, cijevi i prozirne filmove uključuju:
Arhitektura – svjetlo, sigurnosno staklo, staklenik……
Ambalaža – blister pakiranje, prozirna folija, prozirno pakiranje ……
Medicinski – vrećice, cijevi, kapaljke, konektori, ventili ……
Tekuća silikonska guma (LSR)
Tekuća silikonska guma je prozirna termoreaktivna elastomerna smjesa niske viskoznosti sa:
Izvrsna optička jasnoća (94% propusnosti)
Trajnost (otpornost na visoke temperature do 150°C)
Izvrsna 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 olefinski kopolimer (COC)
Ciklički olefinski kopolimer (COC) je amorfni, prozirni termoplast proizveden lančanom kopolimerizacijom cikličkih monomera s etanom. To je relativno nova klasa polimera u usporedbi s robom poput polipropilena i polietilena, a poznat je po svojoj izvrsnoj optičkoj jasnoći, dobrim mehaničkim svojstvima i otpornosti na vlagu.

Izvrsna optička svojstva COC-a čine ga idealnim za folije za pakiranje hrane, optičke diskove s podacima, visokoprecizne leće, optičke filmove i još mnogo toga. Osim toga, ciklički olefinski kopolimeri otporni su na vlagu, otapala i sterilizaciju, što ih čini korisnima u medicinskim i biološkim znanostima kao što su blister pakiranje, medicinski pladnjevi 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 koristite je 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 područjima.

Prozirni polipropilen (PP)
Polipropilen je izvrsna 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 toplinske 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/vlage
Fluorirani etilen propilen (FEP)
Fluorirani etilen propilen (FEP) kemijski je 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 izvrsnom sjajnom površinom. Kombinira izvrsne prednosti obrade i cjenovnu atraktivnost stirenskih polimera s visokom svjetlinom i bistrinom. Ostale prednosti SMMA su:
Izvrsna toplinska stabilnost;
Bolja otpornost na alkohol od akrila;
Mehanička svojstva superiornija od GPPS-a;
Otpornost na ogrebotine;
Pritužba FDA-i.

U usporedbi s PMMA, PC i PET, SMMA je jeftiniji i ima sličnu kvalitetu površine.
SMMA je prikladan za primjene koje zahtijevaju čvrsta, kruta, vodootporna svojstva, kao što su kućanski proizvodi, čaše, stakleno posuđe, kozmetička ambalaža, medicinski uređaji, proizvodi za osobnu higijenu itd.
Polistiren (opće namjene – GPPS)
Polistiren opće namjene (GPPS), također poznat kao kristalno čisti polistiren, je prozirni polimer sa sljedećim svojstvima:
Visoka krutost;
Dobra dimenzijska stabilnost;
Niska specifična težina i izvrsna otpornost na toplinu
Dobra električna izolacijska svojstva

Zbog svoje amorfne prirode, ima prednosti u odnosu na druge polimere u smislu transparentnosti, niske cijene i jednostavnosti obrade. Neke primjene GPPS-a uključuju igračke, kutije za CD-ove, vješalice za kapute, kutije za povrće u hladnjaku, tuš kabine, IT opremu, prozirne kutije za nakit, police i ladice hladnjaka te 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 inženjerski termoplast otporan na udarce sastavljen od tri monomera: akrilonitrila, butadiena i stirena. Stiren-akrilonitrilni kopolimeri pružaju krutost, dok butadien pruža otpornost na udarce.
Proizvođač dodaje metil metakrilatni monomer SAN fazi 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 vrste 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.