کامپاند چیست؟ آشنایی با انواع کامپاند پلیمری و کاربردهای آن

کامپاند چیست؟

کامپاند، ترکیبی از مواد پلیمری مانند انواع گریدهای پلی‌اتیلن و مواردی از این قبیل است که به منظور افزایش خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی، به مواد اولیه، اضافه می‌شود. این کامپاندها عموماً به شکل گرانول، تولید شده‌ و مورد استفاده در ترکیبات محصولات پلیمری مختلفی قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر، کامپاند شامل مخلوطی از چند نوع پایه پلیمری با افزودنی‌هایی جهت بهبود ساختار و خواص محصول تولیدی، می‌شود.

چرا از کامپاند استفاده می‌کنیم؟

گاهی اوقات تولیدکنندگان هنگام تولید بعضی از محصولات پلیمری با مشکلاتی از قبیل ضعیف بودن خواص فیزیکی، کاهش خواص، رنگ نامطلوب و … برخورد می‌کنند. در نتیجه به دلیل ناسازگاری محصول نمی‌توان از مستربچ استفاده کرد. در این مواقع با اضافه کردن موادی مانند کامپاند در حین انجام فرآیند تزریق پلاستیک و اکستروژن، خواص شیمیایی و واکنش پذیری محصول را تقویت می‌کنند.

از نظر اقتصادی و بهداشتی نیز مصرف کامپاند در تولید محصولات پلیمری، مقرون به صرفه‌تر از انواع مستربچ است. زیرا کامپاند هزینه‌های جانبی حاصل از تمیز کاری و ترکیبات، در استفاده از مستربچ را ندارد.

ویژگی ساختاری کامپاند پلیمری

کامپاند از سه جزء اصلی در ساختار خود تشکیل شده است که برای افزایش خواص محصول به کار گرفته می‌شود. این سه جزء شامل پایه پلیمری، عامل سازگار و دیگر افزودنی‌ها است. بنابراین کامپاند باید به محصولی که خود نیز پایه پلیمری دارد، افزوده شود تا بتواند راحت‌تر با آن ادغام شود. وظیفه جزء دوم نیز ایجاد سازگاری بین کامپاند و محصول است تا بتواند به طور یکنواخت با محصول ترکیب شود. در غیر این صورت کامپاند در مواد پلیمری به طور یکنواخت و پیوسته پخش نخواهد شد. جزء سوم کامپاند، باعث بهبود خواص و ویژگی‌های محصول نهایی شده، که برخی از انواع آن‌ها نیز، منجر به تغییر رنگ در قطعه نهایی می‌شود.

معروفترین انواع کامپاندها

به طور کلی در بسیاری از کاربردها نیاز داریم تا به پایه های پلیمری، مواد دیگری هم اضافه کنیم تا خواص خاصی را بدست بیاوریم. دو نوع از رایج ترین کامپاندهای پلیمری، کامپاند پلمیری پلی اتیلن و کامپاند پلیمری پروپیلن هست. در واقع زمانی که به پلیمری از نوع ساختار پلی اتیلن افزودنی هایی اضافه می کنیم، حاصل کار کامپاند پلیمری پلی اتیلن است و در مقابل وقتی به پلیمری از نوع ساختار پروپیلن افزودنی هایی اضافه شود حاصل، کامپاند پلیمری پلی پروپیلن است.

صنایع مختلف بستگی به کاربردهای مورد نظر در تولید محصولاتشان، از کامپاندهای پلیمری استفاده می کنند. در بسیاری از صنایع، استفاده از هر دو امکان پذیر است ولی به طور کلی به دلیل خواصی که پلی اتیلن ها دارند بیشتر در صنایع بسته بندی، خودروسازی و... بکار گرفته می شوند و به دلیل خواصی که پروپیلن ها دارند در صنایعی مثل لوله، لوازم خانه و... بیشتر بکارگرفته می شوند.

فرآیند تولید کامپاند

کامپاند طی مراحلی پیچیده و طولانی در صنایع شیمیایی تولید می‌شود. اولین مرحله تولید آن، ذوب‌کردن مواد اولیه است که توسط دستگاهی به نام اکسترودر انجام می‌شود. به این صورت که ابتدا ترکیب پودری پلیمرهای پایه و افزودنی‌ها وارد دستگاه اکسترودر شده و بعد از ذوب شدن، از دای واقع در انتهای دستگاه بیرون می‌آيد. در مرحله بعد، مواد مذاب طی فرآیند خنک سازی، سرد و منجمد شده و آماده برش می‌شود. در این مرحله کامپاند توسط کاتر، به اندازه‌هایی شبیه گرانول‌های دانه دانه درمی‌آید. کامپاندهای تولید شده تحت شرایط دمایی ویژه در انبارها نگهداری شده تا کیفیت آن‌ها مورد بررسی قرار گیرد و در نهایت به بازار تولید محصولات پلاستیکی و دیگر صنایع عرضه شوند.

فرق کامپاند و مستربچ چیست؟

نوع ساختار مولکولی کامپاند و مستربچ تا حدودی شبيه به یکدیگر است و تفاوت آن‌ها در واکنش رفتاری، درصد اضافه شدن به محصولات نهایی و کاربردشان در صنایع گوناگون تولیدی است. یعنی هنگامی که در اکسترودرهای تزریق پلاستیک و تولید فیلم‌های پلیمری امکان واکنش شدید بین مستربچ با مواد اولیه پلیمری وجود ندارد، از کامپاند استفاده می‌شود. در واقع کامپاند ترکیبی پلیمری است که بدون هیچ‌گونه ترکیب اضافی در تولید کالاهای پلاستیکی به کار می‌رود. در مقابل، مستربچ‌ها را نمی‌توان به تنهایی در فرآیند تولید به کار برد و نیاز به استفاده همزمان از پایه‌های پلیمری و دیگر افزودنی‌های لازم دارد.

مزیت‌های استفاده از کامپاند نسبت به مستربچ*/

 مزیت‌های مهمی که انواع کامپاند نسبت به مستربچ‌ها دارند و باعث شده است که‌ کامپاندها نسبت به مستربچ مصرف بیشتری در تولید محصولات پلیمری داشته باشند؛ شامل موارد زیر است:

• راحتی و آسان بودن روش‌های استفاده از کامپاند نسبت به مستربچ بیشتر است.
• سمی و خطرناک بودن استفاده مداوم از برخی از انواع مستربچ را محدود کرده است.
• گاهی تنها با مصرف مستربچ در خط تولید نمی‌توان کیفیت مورد نیاز در محصول را به دست آورد و نیاز به استفاده از کامپاند است.
• بهداشتی و کامل بودن کامپاندها نسبت به مستربچ باعث می‌شود که استفاده از کامپاند در صنایع تولیدی بهداشتی، بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.
• در استفاده از مستربچ با سیستم‌های تزریق و اکسترودر، امکان اختلاط با مواد پلیمری وجود ندارد، اما در مورد کامپاند این چنین نیست.

کاربرد کامپاند پلیمری

انواع کامپاند با توجه به خواص و ویژگی‌هایی که دارند، در صنایع گوناگون تولیدی مورد مصرف قرار می‌گیرند. از مهم‌ترین کاربردهای آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاربرد در دستگاه‌های تولید لوله‌های آبرسانی و فشار قوی
• تولید انواع فیلم‌های بادی و دمشی
• کاربرد در خودروسازی مانند تولید سپر خودرو
• تولید لوازم خانگی، وسایل و اسباب‌بازی‌های پلاستیکی
• تولید قطعات الکتریکی و الکترونیکی
• ساخت انواع ظروف یک‌بار مصرف از طریق فرآیند ترموفرمینگ
• کاربرد در ساخت شیلنگ‌ها، لوله‌های آب و فاضلاب‌

به طور کلی تولیدات کامپاند با توجه‌ به‌ سفارش مشتری و همچنین انتظاراتی که از یک محصول کامپاند دارد، صورت می‌گیرد. 

مزایای استفاده از کامپاند

استفاده از بعضی از انواع کامپاند باعث افزایش مقاومت ضربه پذیری در دماهای معمولی و منفی می‌شود. ‌از دیگر مزایای کامپاند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقرون به صرفه بودن و ایجاد بازارهای رقابتی در میان همه تولیدکنندگان داخلی و خارجی
• پخش استاندارد دوده به میزان یکنواخت
• بالا بردن مقاومت محصول در برابر تابش مستقیم نور خورشید
• افزایش استحکام و مقاومت در دماهای منفی
• مصرف مواد اولیه پلیمری مطلوب و با کیفیت در ساخت محصول
• تضمین کیفیت و کمیت در بازار فروش

جمع‌بندی
کامپاند پلیمری یکی از انواع افزودنی‌های پر مصرف در صنایع تولیدی پلیمر است. فرآیند تولید کامپاند مانند سایر محصولات پلیمری از طریق دستگاه‌های اکسترودر و فرآیند اکستروژن صورت می‌گیرد. هر کدام از انواع کامپاند، ویژگی‌ها، خواص و کاربرد متفاوتی دارند. مهم‌ترین انواع کامپاند شامل کامپاندهای پلی‌اتیلن و پلی پروپیلن به عنوان پرکننده، تمیزکننده رئولوژیکی، تقویت کننده با الیاف شیشه‌ای، مهندسی و … است که در صنایع مختلف کاربرد دارند. از کاربردهای آن‌ها می‌توان به مواردی مانند ساخت لوله‌های آب‌رسانی فشار قوی، تولید قطعات و لوازم خودرو، لوازم الکتریکی و همچنین انواع ظروف یک‌بار مصرف اشاره کرد.

ویکی پلاست | مرجع بازار صنعت پلاستیک