बातम्या

प्रस्तावना: पॉलिमर प्रक्रियेमध्ये सिलिकॉन अॅडिटिव्हची भूमिका
पॉलिमर उत्पादनामध्ये वितळण्याच्या प्रक्रियेचे नियमन करण्यासाठी, पृष्ठभागाचे गुणधर्म सुधारण्यासाठी आणि उच्च-उत्पादन परिस्थितीत प्रक्रियेची स्थिरता वाढवण्यासाठी, सिलिकॉन अॅडिटिव्ह्जचा वापर प्रक्रिया सहाय्यक आणि कार्यात्मक सुधारक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.
एक्सट्रूजन, इंजेक्शन मोल्डिंग, फिल्म ब्लोइंग आणि कंपाउंडिंग यांसारख्या थर्मोप्लास्टिक प्रक्रिया वातावरणात, पॉलिमर अनेकदा उच्च शियर स्ट्रेस आणि वाढलेल्या तापमानाला सामोरे जातात. या परिस्थितीमुळे अस्थिर मेल्ट फ्लो, पृष्ठभागावरील दोष (जसे की मेल्ट फ्रॅक्चर आणि शार्कस्किन), डाय बिल्ड-अप आणि उत्पादनाच्या गुणवत्तेतील विसंगती यांसारखी सामान्य प्रक्रिया आव्हाने निर्माण होऊ शकतात.
सिलिकॉन अॅडिटिव्ह्जची रचना पॉलिमर-धातू घर्षण कमी करून, वितळलेल्या पदार्थाच्या इंटरफेसवर स्नेहन सुधारून आणि प्रक्रियेदरम्यान प्रवाही वर्तन स्थिर करून, या आंतरपृष्ठीय आणि रियोलॉजिकल मर्यादा दूर करण्यासाठी केली जाते. परिणामी, ते अधिक कार्यक्षम उत्पादन प्रक्रिया आणि अधिक सातत्यपूर्ण अंतिम-उत्पादन कामगिरीसाठी योगदान देतात.
ते पॉलिओलेफिन्स (PE, PP, LLDPE, HDPE, EVA), PVC कंपाऊंड्स, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स (TPE, TPU, TPO, TPV) आणि इंजिनिअरिंग प्लास्टिक्स (ABS, PC, PA/Nylon, PBT, PET, PPS, POM, आणि PMMA) यांसह प्रमुख पॉलिमर प्रणालींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
प्रक्रियेच्या दृष्टिकोनातून, सिलिकॉन अॅडिटिव्ह्जचा वापर एक्सट्रूजन, इंजेक्शन मोल्डिंग, फिल्म ब्लोइंग आणि कंपाउंडिंग प्रक्रियांमध्ये केला जातो, जिथे ते सतत किंवा उच्च-गतीच्या ऑपरेटिंग परिस्थितीत मेल्ट रिओलॉजी स्थिर करण्यास, इंटरफेशियल घर्षण कमी करण्यास आणि पृष्ठभाग- व डाय-संबंधित दोष कमी करण्यास मदत करतात.
अंतिम वापराच्या अनुप्रयोगांमध्ये वायर आणि केबल प्रणाली, वाहनांच्या आतील भाग, पादत्राणांचे साहित्य, पाईप्स, लवचिक पॅकेजिंग, कोटिंग्ज, रंग, तंतू आणि विविध प्रकारची अभियांत्रिकी व सुधारित प्लास्टिक उत्पादने यांचा समावेश होतो.
उद्योगाकडून उच्च उत्पादकता, अधिक कडक गुणवत्ता नियंत्रण, टाकाऊ मालाचे प्रमाण कमी करणे आणि सामग्रीची टिकाऊपणा सुधारणे यावर वाढत्या भर दिल्यामुळे, सिलिकॉन अॅडिटिव्ह्जकडे आता केवळ प्रक्रिया सहाय्यक म्हणून पाहिले जात नाही. त्याऐवजी, त्यांना पॉलिमर सिस्टीम डिझाइनमध्ये कार्यात्मक फॉर्म्युलेशन घटक म्हणून अधिकाधिक समाविष्ट केले जात आहे, जे प्रक्रिया कार्यक्षमता आणि अंतिम उत्पादनाची कामगिरी या दोन्हींमध्ये थेट योगदान देतात.
परिणामी, सिलिकॉन अॅडिटिव्ह उत्पादक संपूर्ण जागतिक पॉलिमर मूल्य साखळीमध्ये प्रमुख तंत्रज्ञान भागीदार बनले आहेत.
हा लेख जगभरातील शीर्ष १० सिलिकॉन ॲडिटिव्ह उत्पादकांवर प्रकाश टाकतो, ज्यामुळे प्रक्रिया करणाऱ्यांना पॉलिमर प्रक्रिया अनुप्रयोगांसाठी प्रमुख पुरवठादार, तंत्रज्ञान आणि उपाय ओळखण्यास मदत होते.

सिलिकॉन अॅडिटिव्ह म्हणजे काय?
सिलिकॉन अ‍ॅडिटीव्ह्ज—ज्यांना सिलिकॉन-आधारित अ‍ॅडिटीव्ह्ज, सिलोक्सेन अ‍ॅडिटीव्ह्ज किंवा पॉलिसिलोक्सेन अ‍ॅडिटीव्ह्ज असेही म्हटले जाते—हे कार्यात्मक प्रक्रिया सहाय्यक आणि कार्यक्षमता वाढवणारे साहित्य आहेत, जे सामान्यतः पॉलिडायमेथिलसिलोक्सेन (PDMS) किंवा सुधारित ऑर्गनोसिलिकॉन संयुगांवर आधारित असतात.
प्रक्रियाक्षमता, पृष्ठभागाची वैशिष्ट्ये आणि उत्पादनाचा दीर्घकालीन टिकाऊपणा सुधारण्यासाठी ते तुलनेने कमी प्रमाणात (सामान्यतः ०.१–५%) समाविष्ट केले जातात.
मुख्य कार्यप्रदर्शन कार्ये
• वितळलेल्या पदार्थाचे घर्षण कमी करणे आणि प्रवाही वर्तन सुधारणे
• मेल्ट फ्रॅक्चर आणि शार्कस्किन यांसारखे पृष्ठभागावरील दोष टाळणे
• डायवर थर जमा होणे कमी करणे आणि उपकरणांमध्ये घाण साचणे कमीत कमी करणे
• पृष्ठभागाचा गुळगुळीतपणा आणि स्पर्शगुणधर्म वाढवणे
• उत्पादन स्थिरता आणि कार्यक्षमता सुधारणे

सिलिकॉन अॅडिटिव्ह्जचे मूळ रसायनशास्त्र
सिलिकॉन अ‍ॅडिटीव्ह्जची कार्यक्षमता त्यांच्या लवचिक सिलिकॉन-ऑक्सिजन (Si-O) संरचनेतून येते, जी अनेकदा मिथाइल सारख्या सेंद्रिय बाजूच्या गटांनी कार्यान्वित केलेली असते.
ही अद्वितीय आण्विक रचना खालील गोष्टी पुरवते:
• उत्कृष्ट स्नेहनसाठी कमी पृष्ठताण
• आव्हानात्मक प्रक्रिया परिस्थितीत उच्च औष्णिक आणि ऑक्सिडेटिव्ह स्थिरता
• जलविरोधी गुणधर्म, जो पॉलिमरच्या पृष्ठभागांना ओलाव्यापासून वाचवण्यास मदत करतो
• उत्कृष्ट घर्षण आणि स्नेहनक्षमता, ज्यामुळे एक्सट्रूजन आणि मोल्डिंग दरम्यान शियर स्ट्रेस कमी होतो.
• रासायनिक निष्क्रियता आणि लवचिकता, ज्यामुळे विविध प्रकारच्या पॉलिमरशी सुसंगतता शक्य होते.

आधुनिक सिलिकॉन अॅडिटिव्हचे प्रकार
आण्विक वजन, कार्यात्मक गट आणि पॉलिमर आर्किटेक्चरवर अवलंबून, विशिष्ट कार्यक्षमतेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी सिलिकॉन अॅडिटिव्ह्ज तयार केले जातात. सामान्य औद्योगिक स्वरूपांमध्ये सिलिकॉन फ्लुइड्स (तेल), सिलोक्सेन, पॉलीइथर-मॉडिफाइड सिलिकॉन, सिलिकॉन रेझिन्स, सिलिकॉन मास्टरबॅचेस आणि सिलिकॉन पावडर यांचा समावेश होतो.

१. सिलिकॉन मास्टरबॅच
सिलिकॉन मास्टरबॅच हे पॉलिमर उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे एक प्रीमियम पेलेटाइज्ड फॉर्म्युलेशन आहे. हे अत्याधुनिक तंत्रज्ञान अल्ट्रा-हाय मॉलिक्युलर वेट (UHMW) सिलोक्सेन पॉलिमरला विविध थर्मोप्लास्टिक वाहकांमध्ये (ज्यात पॉलिओलेफिन्स, इंजिनिअरिंग प्लॅस्टिक्स आणि थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स यांचा समावेश आहे) विखुरण्यावर अवलंबून आहे. प्रमाणित पेलेट स्वरूपात उपलब्ध असल्यामुळे, कंपाऊंडिंग, एक्सट्रूजन किंवा इंजेक्शन मोल्डिंग दरम्यान थेट थर्मोप्लास्टिक मॅट्रिक्समध्ये स्वच्छ, अचूक डोसिंग करणे शक्य होते. पारंपरिक वॅक्स, फॅटी ऍसिड अमाइड्स किंवा कमी-मॉलिक्युलर-वेट तेलांच्या विपरीत, UHMW सिलिकॉन मास्टरबॅचेस स्क्रू स्लिपेजसारखे प्रक्रिया दोष प्रभावीपणे टाळताना उत्कृष्ट सरफेस स्लिपेज आणि मोल्ड रिलीज प्रदान करतात.

२. सिलिकॉन द्रव (पीडीएमएस)
सिलिकॉन फ्लुइड्स (PDMS) हे कमी ते मध्यम आण्विक वजनाचे, रेषीय, अक्रियाशील सिलिकॉन आहेत, ज्यांचे वैशिष्ट्य म्हणजे मिथाइल साइड ग्रुप्ससह पुनरावृत्त सिलिकॉन-ऑक्सिजन (-Si-O-) मुख्य रचना. पॉलिमर प्रक्रियेमध्ये, ते प्रामुख्याने तात्पुरते भौतिक प्रक्रिया सहाय्यक आणि बाह्य वंगण म्हणून कार्य करतात. त्यांच्या उच्च आण्विक गतिशीलतेमुळे आणि होस्ट पॉलिमर मॅट्रिक्ससोबत रासायनिक बंधांच्या अभावामुळे, ते वितळणाची चिकटपणा (मेल्ट व्हिस्कोसिटी) आणि टॉर्क कमी करतात, परंतु त्यांच्यामध्ये स्थलांतर होण्याची दाट शक्यता असते, ज्यामुळे पृष्ठभागावरून द्रव पाझरणे, स्क्रू घसरणे आणि परिणामी पेंट किंवा प्रिंटिंगच्या चिकटण्यात अपयश येणे यांसारख्या समस्या उद्भवतात.

३. कार्यात्मक ऑर्गनोसिलिकॉन अॅडिटिव्ह्ज
फंक्शनल ऑर्गनोसिलिकॉन अॅडिटिव्ह्ज हे रासायनिक किंवा ऑर्गॅनो-मॉडिफाइड सिलिकॉन कोपॉलिमर आहेत, जे सिलोक्सेन बॅकबोन किंवा साखळीच्या टोकांमध्ये रिॲक्टिव्ह किंवा पोलर फंक्शनल ग्रुप्स (जसे की इपॉक्सी, अमिनो, कार्बोक्सी, विनाइल किंवा पॉलिइथर सेगमेंट्स) समाविष्ट करतात. पारंपरिक PDMS च्या विपरीत, हे अॅडिटिव्ह्ज इंटरफेशियल मॉडिफायर्स आणि रिॲक्टिव्ह कंपॅटिबिलिझर्स म्हणून काम करण्यासाठी आण्विकरित्या इंजिनिअर केलेले असतात. ते इंटरफेशियल टेन्शन कमी करतात आणि विसंगत घटकांमधील फेज अॅडिशन वाढवतात, ज्यामुळे ते इंजिनिअरिंग प्लॅस्टिक्सचे अपग्रेडिंग करण्यासाठी, रिसायकल केलेल्या/PCR पॉलिमरची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी आणि मल्टी-कंपोनेंट पॉलिमर सिस्टीममध्ये फिलर वेटिंग व डिस्पर्शन (उदा., हॅलोजन-फ्री फ्लेम रिटार्डंट्स, ग्लास फायबर्स) सुधारण्यासाठी आवश्यक ठरतात.

४. सिलिकॉन पावडर
सिलिकॉन पावडर हे मुक्तपणे वाहणारे, घन, कणरूपी सिलिकॉन मिश्रण आहे, जे बहुतेकदा अकार्बनी सिलिका कोरमध्ये स्थिर केलेल्या अति-उच्च आण्विक वजनाच्या (UHMW) सिलोक्सेन पॉलिमरपासून किंवा त्रि-मितीय गोलाकार सिलिकॉन रेझिन्सपासून (उदा., पॉलिमथिलसिल्सेसक्विओक्सेन) बनलेले असते. कायमस्वरूपी कार्यक्षमता सुधारक म्हणून तयार केलेले, हे थर्मोप्लास्टिक्समध्ये मिसळले जातात, जेणेकरून सब्सट्रेटच्या यांत्रिक गुणधर्मांशी किंवा प्रक्रियेनंतरच्या रंगक्षमतेशी तडजोड न करता, पृष्ठभागावर दीर्घकाळ टिकणारी सुधारणा—जसे की कायमस्वरूपी ओरखडा आणि झीज प्रतिरोध, घर्षण गुणांकात (COF) स्थिर घट आणि अँटी-ब्लॉकिंग वैशिष्ट्ये—मिळवता येते.