Velothene poprawia plastyczność stopu

Krakchemia wprowadziła na polski rynek nowy dodatek do tworzyw sztucznych o nazwie Velothene.

W przypadku formowania wtryskowego tworzyw sztucznych czas cyklu jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o kosztach produkcji formy. Można go skrócić poprzez stosowanie niewielkich ilości odpowiednich dodatków, które poprawiają plastyczność stopu. Takim dodatkiem jest właśnie Velothene.

Szczególne duże znaczenie zyskuje on np. przy wykorzystaniu go w produkcji różnego typu pojemników. To ważne, bo przecież znalezienie opakowań z tworzyw sztucznych produkowanych w technologii formowania wtryskowego nie jest trudne, co oznacza że są wytwarzane masowo.

Są one najczęściej wykonywane z polietylenu lub z polipropylenu. Obydwa te tworzywa o bardzo prostej strukturze, składają się tylko węgla i wodoru i są dostępne w wielu wariantach oraz stanowią ponad połowę najpopularniejszej klasy polimerów. Polietylen i polipropylen są tworzywami termoplastycznymi, co oznacza, że są oferowane w postaci granulatu, z którego powstaje stop służący do produkcji folii, płyt i innych dowolnych form.

Należą one do częściowo krystalicznych tworzyw, topią się w temperaturze ok. 140 st. C lub 170 st. C tworząc gęstą ciecz. Ich lepkość jest bardziej zbliżona do lepkości miodu niż wody.

Wysoka lepkość stopów tworzyw sztucznych wynika z ich molekularnej struktury. Polimery są długimi, nitkowatymi cząsteczkami zbudowanymi z kilku do dziesięciu tysięcy powiązanych ze sobą monomerów. Im dłuższe są cząsteczki, tym bardziej lepki jest stop polietylenu lub polipropylenu.

Wraz ze wzrostem temperatury spada wyraźnie lepkość stopu. Dlatego też typowe temperatury obróbki polietylenu i polipropylenu wynoszące ok. 220 st. C - 260 st. C są znacznie wyższe od temperatury topnienia. Zbyt wysokie temperatury obróbki mogą prowadzić do uszkodzeń tworzywa sztucznego, a nawet do lokalnych nadpaleń.

Kolejna wada wysokich temperatur obróbki wynika z typowego dla tworzyw sztucznych słabego przewodnictwa cieplnego. Szczególnie przy formowaniu wtryskowym, gdzie wytwarzany przedmiot musi ulec schłodzeniu w zamkniętej formie, czas schładzania stanowi znaczną część całego czasu cyklu produkcyjnego.

W większości zakładów produkcyjnych czas cyklu formowania należy obok ceny surowca do najbardziej istotnych czynników określających koszty. Ponieważ możliwość oddziaływania na ceny surowców jest bardzo ograniczona, jedyną drogą do redukcji kosztów produkcji jest skrócenie czasu cyklu bez pogorszenia jakości wytwarzanych produktów. Jedną z możliwości skrócenia czasu cyklu jest poprawienie plastyczności stopu. Można to osiągnąć poprzez zastosowanie odpowiednich dodatków. Dodatki te muszą się dobrze mieszać z
poliolefinami i wykazywać małą lepkość przy normalnych temperaturach obróbki. Powinny one ułatwiać ruch cząsteczek tworzywa sztucznego.

Przy stężałej części formowanej nie powinny być one zauważalne. Takie właściwości wykazuje właśnie Velothene. Od niedawna ten dodatek do stopu poliolefinów jest dostępny na rynku, w naszym kraju jego dystrybutorem jest Krakchemia.

5 proc. dodatek Velothene powoduje np. przy formowanej części o grubości ścianki wynoszącej 4 mm taką poprawę plastyczności stopu, że temperatura wtrysku może zostać obniżona o więcej niż 30 st. C. To zaś oznacza, że i czas chłodzenia ulega znacznemu skróceniu. W ten sposób można skrócić czas cyklu produkcyjnego o około 20 proc.

Skrócenie czasu cyklu daje się zauważyć zarówno przy produkcji grubościennych i dużych części, takich jak skrzynie, pojemniki i skrzynki do ustawiania butelek, jak i przy produkcji małych elementów. Poprzez dodanie od 5 do 15 proc. dodatku można zaoszczędzić nawet do 25 proc. czasu cyklu przy niewielkim wpływie na właściwości użytkowe produkowanych przedmiotów. W niektórych przypadkach dodanie Velothene może poprawić nieco parametry produkowanych przedmiotów, np. zwiększyć sztywność.

Ze względu na wysoką lepkość stopów tworzyw sztucznych naprężenia własne pozostają często w produkcie. Jest to szczególnie widoczne przy gorszej plastyczności stopu. Testy praktyczne wykazały i w tym przypadku, że dodatek oferowany przez Krakchemię może mieć pozytywny wpływ na finalne właściwości produktów, takie jak odporność na pęknięcia w wyniku naprężeń.

Poprawa plastyczności w wyniku stosowania odpowiednich dodatków ma również wyraźny wpływ na wypełnienie formy. Technika stosowana w przypadku Velothene może być zasadniczo wykorzystana również przy innych tworzywach sztucznych i metodach obróbki.