58
By Petroleum Institute of Thailand Section 2 – คคคคคคคคค (compound) คคคคคคคคค คคคคคคค คคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคค คคคคคคคคคคคคคคคคคค คคคคคคคคคคค คคคคคคค คคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคค คคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคค คคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคค

Section 2 compound_animation rev 4

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

Section 2 – คอมพาวนด (compound)

คอมพาวนด คออะไร ขนตอนการทำาคอมพาวนด ประเภทของคอมพาวนด สารเตมแตง คออะไร สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต

Page 2: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

คอมพาวนด คออะไร

??

Page 3: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

วตถประสงคของการทำาคอมพาวนด

“คอมพาวนด (compound) คอ สารผสมระหวางพอลเมอร (พลาสตก) กบสารเตมแตง (additives) เพอปรบปรงคณสมบตของพลาสตกใหมสมบตตามตองการ” เชน ทนตอความรอนสง ทนตอสารเคม มความเสถยร มความออนตวมากขน มความแขงแรงมากขน ขนรปเปนชนงานตางๆ ไดงายขน ลดตนทน ฯลฯ

• ปรบปรงพลาสตกใหไดคณสมบตตามความตองการ

“คอมพาวนด”

petrochemical

plastics

compounding

finished product

recycle

• ทดแทนการใชพลาสตกทมราคาแพงกวา• ลดตนทนการผลต

• เพมมลคาและความหลากหลายในการใชงานใหกบผลตภณฑ

Page 4: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

การทำาคอมพาวดมกมการปกปดสตร หรอจดสทธบตรเพอใหกฎหมายคมครอง เพราะตองใชเวลาและการลงทน เพอพฒนาใหไดสตรคอมพาวดทดและเหมาะสมตอการแปรรปลกษณะตางๆ ผทคดคนสตรการผลตทไดผลตภณฑตรงตามทตลาดตองการไดกอน มกไดสวนแบงทางการตลาดหลก เพราะผใชมกไมเปลยนสตรคอมพาวนดทใชกบผลตภณฑพลาสตกของตน เนองจากการเปลยนสตรคอมพาวนดอาจสงผลตอคณภาพและคณสมบตของผลตภณฑได รวมถงอาจตองปรบเปลยนสภาวะทใชในกระบวนการผลตอกดวย ยกเวนจะมการนำาเสนอพลาสตกคอมพาวนดใหมทมคณสมบตเหนอกวาจรงๆ เชน ทำาใหคณภาพสนคาดกวา หรอตนทนตำากวา

“คอมพาวนด”

การวจยและพฒนาเมดพลาสตกชนดใหมๆ เปนวธการพฒนาคณสมบตของพลาสตกทตองใชเงนทนสง ใชเทคโนโลยทซบซอน และใชเวลาในการพฒนานาน ขณะทการทำาพลาสตกคอมพาวนดเปนอกวธหนงทใชปรบปรงคณสมบตของพลาสตกโดยใชเงนลงทนทตำากวาและใชเทคโนโลยทงายกวา

Page 5: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

พลาสตกคอมพาวนดมหลายชนดและหลายเกรด พลาสตกคอมพาวนดสวนใหญมกเตมสารเตมแตงมากกวาหนงชนดขนไป เพอใหไดคณสมบตครบตามทผใชตองการ

การทำาคอมพาวนดวตถดบทใชในการทำาพลาสตกคอมพาวนด มดงน

พลาสตกทใชในการทำาคอมพาวนด แบงเปน 2 ประเภทหลก คอ พลาสตกเกรดทวไป (commodity plastic) เชน พอลเอทลน (polyethylene: PE) พอลโพรพลน (polypropylene: PP) พอลไวนลคลอไรด (polyvinyl chloride: PVC) เปนตน และพลาสตกวศวกรรม (engineering plastic) เชน พอลคารบอเนต (polycarbonate: PC) พอลเอไมด (polyamide: PA) พอลแอซทล (poly(oxymethylene) หรอ polyacetal: POM) เปนตน ในหลายกรณพลาสตกคอมพาวดททำาจากพลาสตกเกรดทวไปสามารถพฒนาคณสมบตจนใชทดแทนพลาสตกวศวกรรมทมราคาสงกวาได

พลาสตก (plastic)

เปนองคประกอบทสำาคญมาก สารเตมแตงเปนสารเคมทอยในสภาพของแขง ของเหลว กาซ หรอมาสเตอรแบช (masterbatch คอ การนำาพลาสตกมาผสมสารเตมแตงทความเขมขนสง) ผสมในพลาสตกเพอปรบปรงคณสมบตของผลตภณฑพลาสตกตามทตองการ

สารเตมแตง (additives)

“คอมพาวนด”

Page 6: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ขนตอนการทำาคอมพาวนด ??

Page 7: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ขนตอนการทำาคอมพาวนด (Compounding)

การหลอมผสม (melt-mixing)

การหลอมผสมเพอกระจายสารเตมแตงตางๆ ใหทวในพลาสตกหลอม นยมใชเครองอดรดแบบสกรค (twin screw extruder) เพราะใหคอมพาวนดทมคณภาพดกวาเครองผสมแบบสองลกรด (two-roll mill)

การผสมเบองตนเปนการผสมแหงเพอใหสารทจบตวเปนกอนแตกออก หรอเพอกระจายสารเตมแตงตางๆ ในพอลเมอรแหง เครองผสมทใชมหลายประเภท เชน เครองผสมแบบลกหน (ball mill) หมอผสม (mixer)

การผสมเบองตน (premixing)

การทำาเมดคอมพาวนด (compound Pellet)

การทำาเมดคอมพาวนดการตดเมดภายหลงการอดรดคอมพาวนด

การเตรยมสวนประกอบ (preparation)

การเตรยมสวนประกอบเชน การคดขนาด การอบเมดพลาสตกกอนผสม

Page 8: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนด ??

Page 9: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พลาสตกทใชในการทำาคอมพาวนดม 2 ประเภท คอ พลาสตกเกรดทวไป (commodity plastic) และพลาสตกวศวกรรม (engineering plastic) ในทนจะกลาวถงเฉพาะพลาสตกคอมพาวนดททำาจากเมดพลาสตกเกรดทวไปเทานน ไดแก พอลเอทลน (polyethylene: PE) พอลโพรพลน (polypropylene: PP) พอลไวนลคลอไรด (polyvinyl chloride: PVC) และพอลสไตรน (polystyrene: PS)

พอลเอทลนคอมพาวนด (PE compound)

Linear low density polyethylene compound (LLDPE compound)

แบงเปน 3 ชนด คอ

Low density polyethylene compound (LDPE compound)

High density polyethylene compound (HDPE compound)

Page 10: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พอลเอทลนคอมพาวนด (PE compound) High density polyethylene compound (HDPE

compound)

สารเตมแตงทใช

สำาหรบงานทตองใชกลางแจง ตองเตมสารเตมแตงททำาใหทนตอสภาวะดนฟาอากาศ เชน สารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต สวนงานทตองการความแขงแรง คงรปสง จะเตมสารตวเตมแบบเสรมแรง

คณสมบตทวไปของพอลเอทลนชนดความหนาแนนสง คอ มความแขง เหนยว มความทนตอแรงดงสง ทนตอความรอนและสารเคม เปนฉนวนไฟฟาทด ปองกนการซมผานของกาซและไอนำาไดด มความคงรปปานกลาง

ทอรอยสายไฟ

ตาขายพรางแสง

เรอพลาสตก

Page 11: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พอลเอทลน (polyethylene: PE) Low density polyethylene compound (LDPE

compound)

สารเตมแตงทใช

สวนใหญใชงานฟลม เชน ถงใสอาหาร ถงซป เปนตน ดงนนกลมสารเตมแตงทใชสวนใหญทเตมใน LDPE Compound ไดแก สารตอตานการเกดไฟฟาสถต สารปองกนการเกาะตดของผววสด สารหลอลน สารตานออกซเดชน

คณสมบตทวไปของพอลเอทลนชนดความหนาแนนตำา คอ มลกษณะคอนขางใส เหนยวพอสมควร ใชงานทอณหภมตำาไดด ไมควรใชงานทอณหภมสง สามารถปดผนกดวยความรอนไดด

บรรจภณฑฟลมเคลอบ

ถงมอพลาสตก

ถงขนม/อาหารแหง

Page 12: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พอลเอทลน (polyethylene: PE)

สารเตมแตงทใช

การใชงานจะคลายกบ LDPE แตเนนงานทตองการความเหนยวและทนทานตอแรงดงมากกวา กลมสารเตมแตงทใชทำา LLDPE Compound จงคลายกบของ LDPE ไดแก สารตอตานการเกดไฟฟาสถต สารปองกนการเกาะตดของผววสด สารตวเตม เชน Talc และแคลเซยมคารบอเนต เปนตน

คณสมบตทวไปของพอลเอทลนชนดความหนาแนนตำาเชงเสน คอ มความเหนยว แขงตง ทนทานตอแรงดง ทนตอสารเคมและความรอนสง เปนฉนวนไฟฟาทด

บรรจภณฑอาหาร

เรอคายค

ซองลามเนท

Linear low density polyethylene compound (LLDPE compound)

Page 13: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

เชอก

ชนสวนอเลกทรอนกสและเครองใชไฟฟา

กนชนรถยนต

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พอลโพรพลนคอมพาวนด (PP compound)

สารเตมแตงทใช

สำาหรบงานทตองใชกลางแจง ตองเตมสารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต สวนงานททนแรงกระแทกสง จะเตมสารดดแปรความทนแรงกระแทก เชน ทำาชนสวนรถยนต นอกจากนสามารถทำาโฟมไดโดยการเตมสารทำาฟอง เชน เพนเทน (pentane) ลงไป

คณสมบตทวไปของพอลโพรพลน คอ ทนทานตอแรงดงสง ทนความรอน ทนตอไขมนและนำามนไดด การซมผานของไอนำาและออกซเจนนอยกวา PE โปรงใส ผวหนาเปนเงา ฝนเกาะตดยาก มความเหนยว ทนทานตอสารเคมทงกรด ดาง ตวทำาละลาย

Page 14: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พอลไวนลคลอไรดคอมพาวนด (PVC compound)

หนงเทยม

ปลอกหมสายไฟ

ประตพวซ

สารเตมแตงทใช

สารเตมแตงหลกทใช ไดแก สารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต สารเสถยรความรอน สารเสรมสภาพพลาสตก สารหลอลน สารตวเตม

คณสมบตทวไปของพอลไวนลคลอไรด คอ มความแขงแรงด ทนทานตอสภาวะอากาศและสงแวดลอมปกต เปนฉนวนไฟฟาทด ตานทานสารเคมและนำา

Page 15: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ประเภทของคอมพาวนดตามชนดของพลาสตก

พอลสไตรนคอมพาวนด (PS compound)

บรรจภณฑเครองสำาอางค

ถาดใสชนสวนอเลกทรอนกส

ภาชนะใสอาหาร

สารเตมแตงทใช

สารเตมแตงทใชมาก ไดแก สารตานออกซเดชน สารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต สารทำาฟอง สารชวยทำาใหใส สารดดแปรความทนแรงกระแทก

คณสมบตทวไปของพอลสไตรน คอโปรงใส ขนรปงาย มความแขงแตเปราะ ไวตอการเสอมสภาพจากแสงอลตราไวโอเลต ดดซมนำาไดตำา ปองกนการซมผานของกาซไดตำา

Page 16: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตง คออะไร

??

Page 17: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตง (additives)

ลกษณะของสารเตมแตงทด

สารเตมแตง คอ สารเคมอนทรยหรออนนทรยทใชผสมในเมดพลาสตกกอนหรอระหวางการขนรป เพอปรบปรงคณสมบตของพลาสตก การเตมสารเตมแตงอาจเตมไปรปสารเตมแตงดงเดมเลย ซงมลกษณะเปนเมดหรอผงหรอเสนใย หรออาจใสในรปของมาสเตอรแบช มาสเตอรแบชชนดทรจกกนทวไปในทองตลาด คอ มาสเตอรแบชชนดสหรอแมสเขมขน (color masterbatch)

ทำาหนาทอยางมประสทธภาพตามวตถประสงคของการใชงาน สามารถผสมเขากบพลาสตกไดงาย และผสมเปนเนอเดยวกนไดถงระดบโมเลกล สามารถคงสภาพอยไดในเนอพลาสตก ภายใตสภาวะการผลตและสภาวะการใชงาน ไมเปนอนตราย ไมมรสหรอกลน ไมซมจากพลาสตกไปสวสดอน ไมทำาใหคณสมบตของพลาสตกลดลง ราคาไมสงเกนไป เกบรกษางาย

Page 18: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

การเลอกใชสารเตมแตง

ควรเลอกสารเตมแตงทมความเขากนไดกบชนดของพลาสตก และใสในปรมาณทเหมาะสมโดยมตนทนไมสงเกนไป โดยใชผลการทดลอง/ขอมลจากทเคยมการใชสารเตมแตงนนๆ หรอ ททำาการทดลองใหม เพอเปนแนวทางในการเลอกใช

สารเตมแตง (additives)

สารเตมแตงสามารถแสดงคณสมบตไดหลายอยางพรอมกนได การเตมสารเตมแตงมากกวา 1 ชนดอาจสามารถเพมประสทธภาพบางดานในลกษณะทเปนทวคณได เรยกวา ผลกระทำารวมเสรม (synergistic effect)

Page 19: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตง (additives)

สารเตมแตงแบงออกเปน 2 ประเภทหลก ไดแก สารเตมแตงตามหนาท (functional additives) ของผลตภณฑ แบงเปนสารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers) และสารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ (stabilizing additives) และอกประเภทหนงคอ สารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives) นนคอ สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids) ดงรปขางลาง

functional

additives

modifiers

processadditives

processing

aids

stabilizing

additives

- antioxidant- antiozonant- heat stabilizer- UV stabilizer

- antifogging agent- antimicrobial- antistatic agent - blowing agent- colorant

- lubricant- mould releasing agent- slip agent

- filler- flame retardant- impact modifier- optical brightening agent- plasticizer

additives

Page 20: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต

??

Page 21: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารตานฝาหมอก (antifogging agent)สารเตมแตงททำาหนาทลดแรงตงผวระหวางพอลเมอรและหยดนำาทเกดจากการกลนตวของความชนหรอนำา ทำาใหหยดนำาแผขยายออกเปนฟลมบางๆ ทวพนผวของฟลมพลาสตก

ตวอยางสารตานฝาหมอก

ไดแก ซอรบทานเอสเทอร (sorbitan esters) พอลออกซเอทลนเอสเทอร (polyoxyethylene esters) กลเซอรอลเอสเทอร (glycerol esters) และพอลกลเซอรอลเอสเทอร (polyglycerol esters) เปนตน

การประยกตใชงาน

ใชมากกบพอลไวนลคลอไรด (PVC) และพอลโอเลฟนส (PE, PP) ในกลมบรรจภณฑและฟลมพลาสตกใสเพอการเกษตร

Page 22: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารตานฝาหมอกทใชในแผนพลาสตกคลมเรอนเพาะปลก

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

กลมทใชภายนอก (external) โดยการพนเคลอบบนพนผวของพลาสตก แมจะมผลตานการเกดฝาหมอกไดทนท แตใหผลระยะสนๆ เพราะถกชะลางออกไดงาย

กลมทใชภายใน (internal) โดยผสมสารกบเนอพลาสตกเพอใหสารแพร (diffuse) อยางชาๆ สพนผวของพลาสตก มกใชเปนบรรจภณฑอาหาร ขอควรระวง คอ สารทใชตองทนความรอนไดแมขณะหลอมขนรปพลาสตก ตองไมลดความใสของพลาสตก ไมเกดสหมองคลำา ไมตานการพมพตดบนพนผวฟลมพลาสตก ไมกอใหเกดกลน ไมตานการหลอมตดของแผนฟลม (sealing) ตองเปนสารทปลอดภย เปนมตรกบสงแวดลอมและราคาไมแพง

แบงออกเปน 2 กลม คอ

สารตานฝาหมอก (antifogging agent)

Page 23: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

ทอพลาสตกใสสารตานจลนทรย

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารตานจลนทรย (antimicrobials)สารเตมแตงทใสในพลาสตก ยาง หรอเสนใยสงเคราะห เพอปองกนการเกดเชอราและการเตบโตของแบคทเรยบนพนผวของผลตภณฑ การเกดกลน และการสญเสยสมบตเชงกลในชนงาน

ตวอยางสารตานจลนทรย

ไดแก สารโอบพเอ หรอ 10,16-ออกซบสฟนอกซอารซน (10,16-oxy-bisphenoxy arsine (OBPA)) สารไอโซไทอาโซลน (isothiazolin) เปนตน

การประยกตใชงาน

สวนใหญใชในชนงานพลาสตกพวซแบบออนตว (flexible PVC) ทใชงานทงในทรมและภายนอก และโฟมพอลยรเทน

Page 24: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารตานจลนทรย (antimicrobials)ประสทธภาพขนกบความสามารถในการเคลอนยายสพนผวของผลตภณฑเมอเรมเกดเชอรา นยมใสในพาหะ (carrier) เชน สารเสรมสภาพพลาสตก (plasticizer) เพอใหสามารถเคลอนยายสารตานจลนทรยไปทวชนงานพลาสตก แตมผลใหเกดการชะละลาย (leach) ไดงาย จงตองรกษาสมดลระหวางอตราการเคลอนยายและอตราการชะละลายของสารตานจลนทรย

สารตานจลนทรยทใชในผามานพลาสตกในหองนำา

Page 25: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารตอตานการเกดไฟฟาสถต (antistatic agent)สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอขจดปญหาการสะสมประจไฟฟาสถต เปนสารนำาหนกโมเลกลตำาประกอบดวย 2 สวน คอ สวนหวมประจและชอบนำา สวนหางเปนไฮโดรคารบอนทยดอยในเนอพลาสตกและไมชอบความชน การสะสมของประจไฟฟาสถตทผวผลตภณฑพลาสตกซงเปนฉนวนไฟฟาทด นำาไปสการเกดฝนละอองสะสมบนพนผว การเกดประกายไฟ การลกไหมหรอการระเบดได

การประยกตใชงาน

ใชในพลาสตกสำาหรบกลมงานยานยนต พลาสตกทใชในงานทไมตองการใหเกดการประกายไฟ เชน ชนสวนพลาสตกในถงนำามน เปนตน

Page 26: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารตอตานการเกดไฟฟาสถต (antistatic agent)

สารตอตานการเกดไฟฟาสถตแบบใสภายใน (internal antistatic agent) จะผสมกบพอลเมอรขณะขนรป ทำาใหกระจายไปทวเนอพลาสตก หลงจากนนจงเคลอนยายไปยงพนผวผลตภณฑพลาสตก นยมใชกบพอลโอลฟนส ไดแก PE, PP และ PVC ตลอดจนกลมสไตรน

แบงออกเปน 2 แบบตามการประยกตใชงาน คอ

สารตอตานการเกดไฟฟาสถตแบบใสภายนอก (external antistatic agent) ใสทผวผลตภณฑหลงการขนรปดวยการสเปรย (spraying) หรอการจม (dipping) แลวทำาใหแหง เหมาะกบพลาสตกทตองใชอณหภมสงขณะขนรป เชน พอลเอสเทอร (PET) พอลคารบอเนต (PC) และพอลอะครเลต

Page 27: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารฟ (blowing agent)สารอนทรยหรออนนทรยททำาใหเกดโครงสรางรพรนแบบโฟมเมอขนรปเปนผลตภณฑพลาสตก หลกการทำางานของสารฟ คอ เมอไดรบความรอนขณะขนรปพลาสตก สารฟจะแตกตวเกดฟองไอหรอกาซจำานวนมากภายในเนอพลาสตก ดนใหพลาสตกหลอมฟขยายตวและมโครงสรางเปนรพรน (cells) ขนาดตางๆ

ไอหรอกาซทไดจากสารฟควรเปนกาซเฉอย ไมมกลน ไมมพษ ไมกอใหเกดปญหาดานสขอนามยและสงแวดลอม ไมตดไฟ ไมทำาปฏกรยากบพลาสตกททำาเปนโฟม หรอมผลเชงลบตอสมบตเชงกลและสมบตเชงความรอนของพลาสตกททำาเปนโฟม ไมกดกรอนพลาสตกหรอทำาใหสของพลาสตกเปลยนไป

ผลตภณฑพลาสตกทใสสารฟ

การประยกตใชงาน

ใชในพลาสตกกลมบรรจภณฑ ผลตภณฑของเลน และรองเทา

Page 28: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารฟ (blowing agent)

แบงออกเปน 2 ชนด คอ กาซ ไดแก ไนโตรเจน คารบอนไดออกไซด หรออากาศ ใสเขาไปในพลาสตกขณะหลอมเหลวเพอ

ทำาใหเกดโครงสรางโฟม เ

ของเหลวระเหยได เชน เพนเทน (pentane) ฟลออโรคารบอน (fluorocarbon) ใสผสมในระบบ ของเหลวจะระเหยเปลยนเปนกาซทำาใหเกดรพรนขน

สารฟทางกายภาพ (physical blowing agent)

สารฟทางเคม (chemical blowing agent)

แบงเปน 2 ประเภท คอ

สารเคมททำาใหเกดฟอง ไดแก วสดอนทรย และอนนทรยทสามารถสลายตวเกดกาซ ภายใตสภาวะทมความรอน สารฟทางเคม ไดแก เกลอคารบอเนต ไบคารบอเนต ออกซาเลท เปนตน นอกจากนอาจใชกาซคารบอนไดออกไซด และไอนำาทเกดขนจากการสลายตวของสารฟ เชน แอมโมเนย และโซเดยมไบคารบอเนต

Page 29: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารใหส (colorant)สารเตมแตงสำาคญทใสในพลาสตกสำาหรบตกแตงเปนสตางๆ เพอความสวยงาม หรอเพอสรางเอกลกษณของผลตภณฑ

เปนสารอนทรยจากธรรมชาตหรอจากการสงเคราะห มความใสและหลากส สวางสดใสกวาสผง ใชงายเพราะกระจายสในเนอพลาสตกไดงาย ใชกบพอลสไตรน (PS) พอลคารบอเนต (PC) พอลเมทลเมทาครเลต (PMMA) และพอลเอสเทอรชนดไมอมตว (unsaturated polyester) แตมขอจำากดเมอใชในพอลโอเลฟนส (polyolefins) อาท Flexible PVC, PE, PP สอาจตกหรอลอกได เนองจากสยอมไมละลายในเนอพลาสตกดงกลาว

ตวอยางสยอม ไดแก นโกรซน (nigrosine) ซงใหสดำา สารอนทรยประเภทเอโซและไดเอโซ (azo and diazo) เพอรโนน (perinone) กวโนลน (guinoline) และแอนทราควโนน (anthraquinone)

สยอม (dye)

Page 30: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

เปนสารอนทรยหรออนนทรยจากธรรมชาตหรอจากการสงเคราะห ลกษณะเปนผง อาจมสหรอไมมส โปรงแสงหรอทบแสง ขนาดอนภาค 0.01-1 ไมครอน กอนนำาไปใชงาน ควรทำาใหผงสทเกาะกนเปนกอน(agglomerate) แตกออกกอน เพอใหมการกระจายตว (dispersion) ไดด

เปนสทไมละลายในเนอพลาสตก สไมสวยสดเทาสยอม ผงสจะเขาไปแทรกอยในเนอพลาสตก เหมาะกบพอลเอทลน (PE) พอลโพรพลน (PP)

o สขาวทนยมใช ไดแก ออกไซด (oxide) หรอซลไฟด (sulfide) ของไทเทเนยม o สดำาทนยมใช ไดแก คารบอนแบลก (carbon black) และเฟอรรกออกไซด (ferric oxide) o สอนๆ เปนสารประกอบของเหลก แมงกานส โครเมยม สงกะส โมลบดนม และสารประกอบอนทรยอนๆ ทมน ำาหนก

โมเลกลคอนขางสง o นอกจากน มสทใหความมนเงาคลายโลหะ สทคลายเคลอบดวยมก สทสองประกาย สสะทอนแสง และสเรองแสง

ผงส (pigment)

สารใหส (colorant)

Page 31: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

ควรคำานงถงความสามารถในการกระจายตว การหลดลอก ความเสถยรตอความรอนและแสง ความเขากนไดทางเคม ความตานทานตอการจางของสและการฟอก การนำาไปใชทางอาหารและยา ความมพษ รวมถงสมบตเฉพาะตวของสารใหสนนๆ เชน สารใหสมสมบตทแตกตางกนเมออยในตวกลางทแตกตางกน นอกจากนความเขมขนทใชยงมขอจำากดอยดวย เชน ความเขมขนนอยๆ จะทำาใหมขอจำากดในการปองกนการเกดออกซเดชน

การเลอกสารใหส

Page 32: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารตวเตม (filler)สารเตมแตงทอยในรปของแขง สวนใหญเปนสารอนนทรยทไดจากธรรมชาต แรธาต หรอการสงเคราะห ใสในพลาสตกเพอเพมปรมาณและลดตนทน เพราะราคาถกกวาพลาสตกมาก อกทงใหผลพลอยไดดานสมบตเชงกล เชงกายภาพ และเชงความรอนขนกบชนดของตวเตม

สารตวเตมจะใชไดผลดทสด เมอมแรงยดเกาะ (adhesion) ระหวางสารตวเตมและพอลเมอร วธทนยม คอ การเคลอบผวสารตวเตมดวยสารเตมแตงทมสวนทวองไวตอปฏกรยา 2 สวน โดยใหสวนหนงยดกบสารตวเตม อกสวนยดตดกบพอลเมอร เชน การเคลอบแคลเซยมคารบอเนตดวยกรดสเตยรก

การประยกตใชงาน

ใชในพลาสตกทวไปทตองการลดตนทนในการผลต เชน บรรจภณฑพลาสตกทวไปททำาจากพอลโอเลฟนสและพวซ เปนตน

Page 33: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

1. สารตวเตมทเปนผงหรอเมด (particulate filler)

สารตวเตมไมเสรมแรง (non-reinforcing filler) มอนภาคละเอยด ไมเกดพนธะทางเคมกบพลาสตก แตชวยเพมปรมาณใหกบเนอพลาสตก ทำาใหลดตนทน และทำาใหคณภาพของพนผวดขนดวย เนองจากชวยเพมความหนาแนนทำาใหการหดตวลดลง

สารตวเตมเสรมแรง (reinforcing filler)ชวยปรบปรงสมบตทางกายภาพและทางกล เชน มอดลสของการโคงงอ (flexural modulus) ความทนตอแรงดง (tensile strength) เปนตน อาจเรยกพลาสตกทมการเสรมแรงเชนนวา พลาสตกคอมโพสท (plastic composite)

สามารถแบงเปน 2 ประเภท คอ

แคลเซยมคารบอเนต ดนขาว (clay)โดโลไมท

คารบอนแบลก ทลค (talc) ทลค (talc)

สารตวเตม แบงออกเปน 4 ประเภทหลก คอ

Page 34: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

2. สารตวเตมทเปนยาง (rubber filler)มกใชเตมเพอปรบปรงความเหนยว สำาหรบพลาสตกทแขงและเปราะ เชน การใส butadiene rubber (BR) ใน polystyrene (PS) จะได polystyrene ททนแรงกระแทกสงเรยกวา High Impact Polystyrene (HIPS)

3. สารตวเตมทเปนเรซนสงเคราะห (synthetic resin filler)เปนการผสมเรซนสงเคราะหหรอพลาสตกเขาไปในยาง เชน การผสม styrene butadiene rubber (SBR) เขากบยางธรรมชาต เพอใชทำาเปนพนรองเทา หรอการเตม Phenolic Resin ซงมความหนดตำาทอณหภมการผลต สามารถชวยเพมการไหล และความสามารถในการแปรรปของยาง ทำาใหไดผลตภณฑทแขงขน

4. สารตวเตมทเปนเสนใย (fibrous filler)วสดเสนใยธรรมชาตทมคณสมบตชวยเสรมแรง ไดแก ผงไม ใยกระดาษ เปนตน สวนเสนใยอนทรยสงเคราะหสนๆ ทมคณสมบตเสรมแรง ไดแก ไนลอน, polyester, polyacrylonitrile สามารถเพมความตานทานแรงกระแทก ความแขงและความเหนยว นอกจากนยงมเสนใยอนนทรย เชน แอสเบสทอสและใยแกว ทชวยเพมความตานทานความรอนและความแขงแรง

Page 35: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailandสารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารอนทรยหรออนนทรย ซงมโบรมน (bromine) หรอคลอรน (chlorine) หรอฟอสฟอรส (phosphorus) หรอพลวง (antimony) หรออะลมเนยม (aluminium) ธาตใดธาตหนงเปนองคประกอบ การเตมสารหนวงไฟในพลาสตกเพอรบกวนกระบวนการเผาไหม ทำาใหตดไฟยากขน

สารหนวงไฟ (flame retardant)

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

การประยกตใชงาน

การผลตชนงานสำาหรบอตสาหกรรมทมการใชนำาสารหนวงไฟ ไดแก อตสาหกรรมยานยนต กอสราง ไฟฟาและอเลกทรอนกส เปนตน

Page 36: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารหนวงไฟ (flame retardant)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

แบงตามลกษณะการทำาหนาทเปน 3 กลม คอ กลมทเกดถานชาร (char former)

ทำาหนาทตานเปลวไฟโดยกอใหเกดชนถานชารทเปนฉนวนปดกนผวพลาสตกจากความรอนจากไฟ และปดกนไมใหออกซเจนจากบรรยากาศเขาไป

กลมทดดซบความรอน (heat absorber)ทำาหนาทลดความรอนโดยใชความรอนไประเหยนำาออกจากสาร ชวยใหอณหภมพนผวเยนลงจนตำากวาอณหภมการจดตดไฟ

กลมทดบเปลวไฟ (flame quencher) ทำาหนาทโดยลดออกซเจนดวยการแทรกแซงปฏกรยาในเปลวไฟ มกใชรวมกบสารเสรม (synergist) เชน สารหนวงไฟไทรออกไซดของพลวง (antimony trioxide)

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

Page 37: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารดดแปรความทนแรงกระแทก (impact modifier)สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอเพมความทนทานตอแรงกระแทก (impact strength) และความเหนยว (toughness) โดยแปรเปลยนสมบตในตวพลาสตกแตละชนดเพยงเลกนอย ไดแก คามอดลสของความยดหยน (modulus of elasticity) และความทนตอแรงดง(tensile strength) แตมขอจำากด คอ ทำาใหความสามารถขนรป (processability) ของพลาสตกลดลง

Page 38: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

ตวอยางพลาสตกทใชสารดดแปรความทนทานตอแรงกระแทก

ผลตภณฑ PP ทปรบปรงคณสมบตความทนทานตอแรงกระแทกดวย EPDM

พอลโพรพลน (PP) การปรบปรงความทนทานตอแรงกระแทกของ PP สามารถทำาไดโดยการเตมยาง ethylene propylene diene monomer (EPDM) ประมาณ 10-40%

พอลสไตรน (PS) ปกต PS มความเปราะมาก แตหากใช EPDM รวมดวย จะทำาใหทนตอสภาวะอากาศไดสงขน ทำาให PS มความทนทานตอแรงกระแทกสงขน สามารถนำาไปเปนวตถดบในการผลตชนสวนภายในตเยน เชน แผงประต นอกจากนยงนำาไปผลตแผงหลงของโทรทศนไดอกดวย

Page 39: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเพมความสวางเชงแสง (optical brightening agent: OBA)

สารเตมแตงทใสในพลาสตก เพอลดความเหลอง เพมความขาวและความสวางสกใส เนองจากดดซบแสง UV ชวงความยาวคลนสนระหวาง 300-400 นาโนเมตร ทตาเปลามองไมเหน แลวสะทอนแสงชวงความยาวคลนสงขนระหวาง 400-500 นาโนเมตร ซงเปนแสงชวงสมวงถงสฟาทตามองเหนได

สารเพมความสวางทดตองสะทอนความขาวสวางอมสฟา ทนแสงไดดโดยยงคงสขาวสวางหรอสอนๆ อยางสดใส ไมหมองซดแมโดนแสงเปนเวลานาน ทนความรอนและทนสารเคม มไอระเหยนอย ไมมสและเขากนไดดกบพลาสตก

ผลตภณฑพลาสตกทเตมสารเพมความสวางเชงแสง

Page 40: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเสรมสภาพพลาสตก (plasticizer)สารเตมแตงทใสในพลาสตกแขง ยาง หรอวสดยดหยน (elastomer) ในปรมาณมาก เพอเพมความออนตว (flexibility) ทำาใหพลาสตกนม (soft) ดดโคงได (flexible) และดงยดได (strechable) นอกจากนยงมผลชวยลดความหนดของพลาสตกหลอม ชวยใหพลาสตกหลอมเหลวไหลไดดขน ขนรปงายขน นยมใชมากทสดในพอลไวนลคลอไรด

ผลตภณฑททำาจากพอลไวนลคลอไรด

ตวอยางสารเสรมสภาพพลาสตก

ไดแก Dioctyl Phthalate (DOP), Dibutyl Phthalate (DBP), Diisononyl Phthalate (DINP) เปนตน

Page 41: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเพมเนอสารเสรมสภาพพลาสตก (extender) สารอนทรยไฮโดรคารบอนเหลว มกใชรวมกบสารเสรมสภาพพลาสตกปฐมภมในปรมาณจำากด เพอเปนสารเจอ (diluent) เทานน ชวยลดตนทนเพราะมราคาถก หากใชเปนสารเดยวอาจมผลลดความหนดของพลาสตกหลอมไดเลกนอย แตไมมประสทธภาพดานเสรมสภาพพลาสตกและซมออกจากพลาสตกไดงาย

สารเสรมสภาพพลาสตก (plasticizer)

แบงออกเปน 3 ประเภท คอ

สารเสรมสภาพพลาสตกปฐมภม (primary plasticizer) สารเตมแตงหลกทใชเสรมสภาพพลาสตก ใชเปนสารเดยวหรอเปนองคประกอบหลกในสารผสมเพอเสรมสภาพพลาสตก มประสทธภาพสง ไมเคลอนยายหรอซมออกจากพลาสตก

สารเสรมสภาพพลาสตกทตยภม (secondary plasticizer) สารเตมแตงทใชเสรมสภาพพลาสตกในปรมาณนอยกวาสารเสรมสภาพพลาสตกปฐมภม มประสทธภาพตำากวา เพราะเขากบพลาสตกไดนอยกวาสารเสรมสภาพพลาสตกปฐมภม มกใชรวมกบสารเสรมสภาพพลาสตกปฐมภมเพอลดตนทน หรอเพอสรางเสรมสมบตอนๆ ทสารเสรมสภาพพลาสตกปฐมภมไมม

Page 42: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

การเสรมสภาพพลาสตก

การทำาใหพลาสตกออนตว พรอมทงลดอณหภมเปลยนสภาพแกว (Tg) ของพอลเมอรแขงทมอณหภมเปลยนสภาพแกวสง โดยการทำาพอลเมอรรวม (copolymer) ระหวางมอนอเมอรของพอลเมอรทมอณหภมเปลยนสภาพแกวสงกบมอนอเมอรของพอลเมอรทมอณหภมเปลยนสภาพแกวตำากวา

การเสรมสภาพพลาสตกภายใน (internal plasticizer)

การทำาใหพลาสตกออนตว ลดอณหภมเปลยนสภาพแกว (Tg) ลดความหนดของพลาสตกหลอม และลดมอดลสของความยดหยนของพลาสตก โดยใสสารเสรมสภาพพลาสตกในพลาสตกทแขงเปราะ เปนวธทนยมมาก

การเสรมสภาพพลาสตกภายนอก (external plasticizer)

ไมระเหยและไมอาจทำาลาย

ไดโดยการสกด

เนองจากมพนธะทางเคม

ทแขงแรง

มความออนตวจำากด สมบตเชงกลเปลยนอยางชดเจนเมออณหภมเปลยน และม

การเสยรปทรงทอณหภมสง

ขอด ขอเสย

ควบคมระดบความออนตว

ไดตามอณหภมใช

งาน

ใหความออนไมถาวร เพราะสารสามารถเคลอนสผวพลาสตกและระเหยหรอถกสกดออกได

งาย

แบงเปน 2 ประเภท คอ

ขอด ขอเสย

Page 43: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ ?

Page 44: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ (stabilizing additives)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สมบตของพลาสตกสามารถเปลยนแปลงไปไดตามกาลเวลา อาจเกดการยอยสลายได เมออณหภมเพมขน หรอโดนแสงมากๆ หรอถกออกซไดซโดยออกซเจนในอากาศ การเสอมสภาพตามอายเกดขนไดตงแตชวงการผลตพลาสตกเปนเรซนหรอเมดพลาสตก การเกบ การทำาคอมพาวนด การขนรปเปนผลตภณฑ จนถงชวงการใชงานผลตภณฑพลาสตก ดงนนจงควรเตมสารทำาใหเกดเสถยรภาพลงไป เพอทำาใหพลาสตกมความเสถยร ทนทานตอการใชงานภายใตสภาวะตางๆ

ozone

Page 45: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารตานออกซเดชน (antioxidant)

สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ (stabilizing additives)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอปองกนหรอทำาใหปฏกรยาระหวางพลาสตกและออกซเจน (oxidation) ในบรรยากาศเกดไดชาลง ซงเปนการเสอมสภาพตามอาย ปจจยทเรงการเกดออกซเดชน ไดแก ความรอนและแสงยวในแสงแดด สงผลใหเกดการเปลยนส (Discoloration) จากสขาวเปนสเหลองหรอสนำาตาล การสญเสยความเงาหรอความใส การหลดรอนออกหรอเกดรอยแตกทผว การสญเสยสมบตเชงกลตางๆ เชน แรงกระแทก แรงดง และการยดตว เปนตน

ตวอยางสารตานออกซเดชนในพลาสตกชนดตางๆพอลเอทลนชนดความหนาแนนตำา (low density polyethylene: LDPE)

Butylated Hydroxy Toluene (BHT)

พอลเอทลนชนดความหนาแนนตำาเชงเสน (linear low density polyethylene: LLDPE) และพอลเอทลนชนดความหนาแนนสง (high density polyethylene: HDPE)

ฟนอลทมนำาหนกโมเลกลและความเขมขนสง

พอลโพรพลน (Polypropylene: PP) Butylated Hydroxy Toluene (BHT)

(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer: ABS) Tri-Aryl Phosphite

Page 46: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารตานโอโซน (antiozonant)

สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ (stabilizing additives)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอชะลอการเสอมของผลตภณฑพลาสตกจากการสมผสโอโซน สารตานโอโซนจะเคลอนยาย (migrate) สพนผวผลตภณฑ เกดเปนแนวหรอชนปดกนมใหโอโซนซมผาน และทำาปฏกรยาจบโอโซนไว

การเตมไข (wax) ในระหวางการทำาสารประกอบยาง เพอใหเคลอบและรกษาการซมผานของโอโซนทจะเขาทำาปฏกรยากบยาง นอกจากนยงสามารถใชการเคลอบดวย PVC ชนดยดหยน (flexible) หรอ ยรเทน ซงเปนยางทไมวองไวตอโอโซน

สารตานโอโซนทางเคม (chemical antiozonant)

สารตานโอโซนทางกายภาพ (physical antiozonant)

สารปองกนผลกระทบจากโอโซนทางเคมทสามารถละลายเขากบยาง จะชวยทำาใหยางมเสถยรภาพ ยบยงการเปราะและแตกหกของยางได สารทนยมใช คอ Secondary Alkyl Aryl Amine

Page 47: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเสถยรความรอน (heat stabilizer)

สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ (stabilizing additives)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอลดอตราการสลายตวของพลาสตกดวยความรอน ทำาใหพลาสตกทนความรอนไดสงขน มกใชขณะขนรปพอลไวนลคลอไรด (polyvinyl chloride: PVC) ซงปกตจะแตกสลายใหไฮโดรเจนคลอไรด (dehydrochlorination) ทอณหภมสงกวา 100 องศาเซลเซยส ทำาใหพอลไวนลคลอไรดมสหมองคลำาและเปราะ นอกจากนปญหาทตามมาคอไฮโดรเจนคลอไรดทเกดกลายเปนตวเรงปฏกรยา (catalyst) การแตกสลายตอไปอก สารเสถยรความรอนจงตองทำางานสองหนาท คอปองกนการแตกสลายใหไฮโดรเจนคลอไรด และตองทำาปฏกรยากบไฮโดรเจนคลอไรดทออกมาดวย ซงอาจจำาเปนตองใชสารเสถยรความรอนมากกวาหนงชนด

ตวอยางสารเสถยรความรอน

ไดแก แบเรยม-แคดเมยม-สงกะส-แคลเซยม-ตะกว และสารประกอบออรแกโนทน (organotin compound) ทนยมใชสารเพมเสถยรความรอนผสมกน เชน แบเรยม-สงกะส หรอ แคลเซยม-สงกะส

Page 48: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต (UV stabilizer)

สารเตมแตงเพอทำาใหเกดเสถยรภาพ (stabilizing additives)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอปองกนการเสอมของพลาสตกจากแสงทกคลนความยาว ซงเปนตวเรงใหพลาสตกเสอมตามอาย โดยเฉพาะชวงคลนอตราไวโอเลต (ultraviolet: UV) ในแสงแดด ซงมระดบพลงงานทสามารถทำาลายพนธะเคมบางสวนในพลาสตก ทำาใหเกดอนมลอสระ (free radicals) ซงทำาปฏกรยากบออกซเจนในอากาศ เกดเปนอนมลเพอรออกซ (peroxy radical) ตดสายโซโมเลกลของพลาสตก ทำาใหสมบตเชงกายภาพของพลาสตกถดถอยลง ลกษณะบงชคอ เกดความเหลอง (yellowing) และความเปราะ (embrittlement)

การประยกตใชงาน

ใชมากในคอมพาวนดททำาจากพอลโอเลฟนส เชน PE PP รวมถงยาง

หลงคาเรอนเพาะปลกทำาจากพลาสตกทใสสารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต (UV stabilizer)

Page 49: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอปรบปรงคณสมบต (modifiers)

สารเตมแตงตามหนาท (functional additives)

กลมทระงบ (quencher) ทำาหนาทรบพลงงานทพลาสตกดดไว เมอไดรบแสง UV แลวจะปลอยพลงงานออกมาในรปความรอน รงสฟลออเรสเซนส หรอในรปรงสฟอสฟอเรสเซนส สารระงบพลงงาน ไดแก สารประกอบออรกาโนนเกล, คารบอนแบลค, zinc diethyl dithio carbamate เปนตน

สารเสถยรตอแสงอลตราไวโอเลต (UV stabilizer) แบงออกเปน 3 กลม คอ

กลมทดดซบแสงอลตาไวโอเลต (UV absorber) ทำาหนาทดดซบแสงในชวง UV แลวกำาจดพลงงานทดดไวในรปความรอน จงปองกนการเกดอนมลอสระเมอพลาสตกถกแสง สารดดซบแสง UV ทใชมกเปนสารประเภทเบนโซฟโนน (benzophenone) หรอเบนโซไทรอะโซล (benzotriazole) ความเขมขนทใชผสมในพลาสตก คอ 0.1-0.5%

กลมทหยดการเกดอนมลอสระ (free radical terminator) ทำาหนาทหยดยงอนมลอสระ ซงเกดจากพลงงานความรอนหรอจากปฏกรยาออกซเดชน สารหยดยงอนมลอสระทนยมใช ไดแก ฮนเดอรดเอมน (hindered amine) ซงใชมากในพลาสตกกลมพอลโอลฟนส ประสทธภาพของสารนจะเพมขนเมอใชควบคกบสารตานออกซเดชน

Page 50: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต ??

Page 51: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

สารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารเคมทเตมลงไปเพอชวยใหกระบวนการผลตงายขน มประสทธภาพมากขน นนคอ ใชเวลาและพลงงานในการผลตนอยลง ทำาใหผลผลต (output) เพมมากขน เนองจากสารบางตวในกลมนชวยลดความหนด ทำาใหพลาสตกหลอมไหลไดงายขน

Page 52: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailandสารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารหลอลน (lubricant) สารเตมแตงทใสในพลาสตกเพอชวยการไหลของพลาสตกหลอม ชวยใหพลาสตกหลอมไมตดบนพนผวโลหะรอน เชน ลกรด (roll) กระบอกฉด (barrel) และสกร (screw) ขณะขนรป

Injection process

Blown film process

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

Page 53: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailandสารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารหลอลน (lubricant)

สารหลอลนภายใน (internal lubricant) สารเตมแตงเพอหลอลนพลาสตกหลอมทสามารถละลายได จงทำาหนาทหลอลนภายในระหวางสายโซโมเลกลของพอลเมอร ชวยลดความหนดของพลาสตกหลอมใหไหลไดดขน แตไมชวยใหพลาสตกทหลอมหลดรอนจากผวโลหะ ตวอยางสารหลอลนภายใน เชน กรดไขมน (fatty acid) เอไมดของกรดไขมน (fatty acid amide) เอสเทอรของกรดไขมน (fatty acid ester)

แบงออกเปน 2 กลม คอ

สารหลอลนภายนอก (external lubricant) สารเตมแตงเพอหลอลนพลาสตกหลอมโดยไมละลาย แตเกดเปนแผนฟลมบางๆ ทชวยหลอลนพนผวพลาสตกหลอมขณะขนรป ไมใหตดผวโลหะรอนของเครองขนรป ทำาใหพลาสตกหลอมหลดรอน ชวยลดความหนดของพลาสตกหลอม ตวอยางสารหลอลนภายนอก ไดแก ไขพาราฟน แคลเซยมสเทยเรต (calcium stearate) และกรดสเทยรก (stearic acid)

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

Page 54: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailandสารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารชวยถอดแบบหลอ (mould releasing agent) สารเตมแตงใชเพอหลอลนใหถอดชนงานพลาสตกหรอวสดเชงประกอบ (composite) จากแบบหลอไดงาย ลดการเกดตำาหนบนผวชนงาน มทงเปนของเหลว นำามนหลอลน (lubricant oil) สารหลอลนแขง (solid lubricant) และไข (wax) ทำาหนาทเปนชนฟลมบางๆ ทผวของชนงาน ปองกนชนงานตดกบพนผวแบบหลอ

สารชวยถอดหลอแบบภายนอก(external mould releasing agent)

แบงเปน 2 ประเภท คอ

เปนสารประกอบของซลโคนหรอของฟลออโรคารบอน (fluorocarbon) ใชฉดหรอทาบนพนผวภายในแบบหลอใหเกดเปนชนฟลมบางๆ ประมาณ 0.1-20 ไมครอน ปองกนชนงานตดกบพนผวแบบหลอ ตองฉดซำา หลงจากการถอดชนงาน � 2-3 ชน

สารประกอบของซลโคนกอใหเกดชนฟลมนำามน (oily film) ซงอาจทำาใหการตกแตงชนงานยากขน สวนสารประกอบของฟลออโรคารบอนกอใหเกดชนฟลมทกนนำามนได (oil-repellent) และสามารถกนการเกดรอยเป อน (stain proofing) ไดดวย

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

Page 55: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailandสารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารชวยถอดแบบหลอ (mould releasing agent) สารชวยถอดหลอแบบภายใน (internal mould releasing agent)

สารประกอบทมแอลกอฮอลหรอเอไมดของไขมน (fatty alcohol/amide) เอสเทอร (ester) หรอไข (wax) ซงมพนผวไวตอการทำาปฏกรยา ใชผสมกบพลาสตกหลอมในขนตอนการทำาคอมพาวนดโดยมสารละลายพาหะ (carrier solvent) เชน สไตรน

สารนจะแยกตวออกจากสารละลายพาหะและเคลอนยายสผวของชนงานในแบบหลอระหวางการขนรปในแบบหลอ เกดเปนชนฟลมบางๆ ประมาณ 30-50 ไมครอน

หลงการถอดแบบฟลมทเคลอบบนผวชนงานมผลตอเนอง แมวาจะทำาความสะอาดผวของชนงานแลว จงทำาใหยดตดหรอตกแตงไมได

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

Page 56: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailandสารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารลน (slip agent) สารเตมแตงททำาหนาทเพมความลนทงขณะขนรปและขณะใชงาน ทำาใหแผนหรอฟลมพลาสตกไมยดตดกน และสามารถลนไถลผานเครองขนรป แผนหรอฟลมชนถดไปไดงาย เนองจากลดแรงเสยดทานหรอลดสมประสทธแรงเสยดทาน (coefficient of friction) ระหวางผวสมผส จดเปนสารเตมแตงทสำาคญตอการผลต และการใชงานฟลมหรอแผนพลาสตก

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

การประยกตใชงาน

ใชมากในคอมพาวนดททำาจากพอลโอเลฟนส เชน PE PP เปนตน

Page 57: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

สารลนภายนอก (external slip agent) ชวยลดแรงเสยดทานระหวางพลาสตกกบผนงของเครองขนรปลดแรงเสยดทานระหวางอนภาคพลาสตกและสารเตมแตงตลอดจนชวยลดแรงเสยดทานระหวางพนผวพลาสตกขณะใชงาน เปนสารทไมละลายในพลาสตกหลอม จงเคลอนยายสผวของพลาสตกในระหวางขนรป หรออาจสะสมแลวรวมตวกนทผวพลาสตก ทำาใหผวผลตภณฑพลาสตกมความเรยบและเปนประกายมนเงา ตวอยางสารลนภายนอก ไดแก สารกลมสบโลหะ (metal soap) เอสเทอรของกรดไขมนเอไมด (fatty acid amide ester) นำามนซลโคน (silicon oil) ไข (wax) นำา มนพาราฟน � (paraffin oil) ไกลคอล (glycol)

สารเตมแตงในกระบวนการผลต (process additives)

สารลน (slip agent) แบงเปน 2 กลม คอ

สารลนภายใน (internal slip agent) ชวยลดความฝดภายในเนอพลาสตก ชวยเพมสมบตการไหล ชวยใหเนอพลาสตกหลอมเปนเนอเดยวกน ชวยใหสารเตมแตงลนไหลไดด และการขนรปผลตภณฑงายขน สามารถละลายไดบางในพลาสตกเพราะมความเปนขวบาง (amphipolar) ตวอยางสารลนภายใน เชน กรดไขมน (fatty acid) เอสเทอรของกรดไขมนสายโซยาว (long chain fatty acid ester) ไขพอลเอทลน (PE wax) และนำา มนขาว � (white oil)

สารเตมแตงเพอชวยในกระบวนการผลต (processing aids)

Page 58: Section 2 compound_animation rev 4

By Petroleum Institute of Thailand

เชญลองทำาบททดสอบคะ

eh E n dT