Extrusiemachine: lichtdoorlatendheid, eigenschappen en toepassingen van transparante polymeren

Van melkflessen tot optische lenzen, van televisies tot mobiele telefoons... de lijst met toepassingen voor transparante kunststoffen is eindeloos. Tegenwoordig worden we omringd door vele soorten transparante of transparant gemodificeerde kunststoffen die producten aantrekkelijker en draagbaarder maken dan traditioneel glas.
Verschillende fabrikanten maken nu gebruik van de kwaliteit en kleurstabiliteit van transparante kunststoffen voor uiteenlopende toepassingen:
1. Lichtgewicht, duurzame en onbreekbare producten vervaardigen;
2. Verlaging van de productiekosten;
3. Productie van complexe geometrieën en uniek gevormde componenten;
4. Bereikt een zichtbare lichtdoorlatendheid en/of optische brekingsindex die vergelijkbaar is met die van glas.
Enzovoort…

Enkele populaire toepassingsgebieden die profiteren van de bovenstaande voordelen zijn:

1. Verpakkingen (voedsel, cosmetica, enz.)
2. Consumentenproducten (voedselblikken, gegevensdragers, lenzen, enz.)
3. Architecturaal glas (aquaria, veiligheidsbehuizingen, enz.)
4. Auto-onderdelen en elektrische componenten (LED's, koplampkappen, enz.)
5. Gezondheidszorg (spuiten ……)
6. Landbouwfilm
Het is echter belangrijk op te merken dat, ondanks het brede scala aan toepassingen, slechts een paar polymeren aan zulke strenge materiaalspecificaties voldoen.
Laten we deze "glanzende" categorie kunststoffen eens nader bekijken en de eigenschappen en populaire toepassingen van enkele transparante polymeren (PC, PMMA, PET, SMMA, COC, enz.) eens onder de loep nemen!
Vanwege de beperkte ruimte zullen PS/SBC/ASA/MBS/PCTA+PCTG/PMP (polymethylpenteen) en andere nieuwe transparante polymeren in dit artikel niet worden herhaald.

Polycarbonaat (pc)
Polycarbonaat (pc)Het is een hoogwaardig, sterk, amorf en transparant thermoplastisch polymeer met een unieke combinatie van hoge slagvastheid, vormvastheid en goede mechanische eigenschappen. Het laat meer dan 90% van het licht door en blokkeert UV-straling, en biedt 100% bescherming tegen de schadelijke UV-stralen van de zon.

Extrusiemachine voor polycarbonaatplaten/buizenwordt gebruikt in diverse alledaagse toepassingen:
Elektrische en elektronische producten (ledlampen, connectoren, mobiele telefoons, enz.)
Automotive (koplampomlijstingen, deurgrepen, radiatorroosters en binnenlenzen)
Landbouw (kasafdekkingsmaterialen)
Consumentenproducten (brillen, huishoudelijke apparaten, producten die in contact komen met voedsel, enz.)
Medisch (chirurgische instrumenten, apparatuur, enz.)
Doorzichtige platen van polycarbonaat (PC) zijn bij impacttests 200 keer sterker dan glas van dezelfde dikte en zijn gemakkelijk te snijden.
Transparant nylon (PA TR)
Door het type diamine, dizuur of aminozuur te veranderen, kunnen nylonvarianten met verschillende fysisch-chemische eigenschappen worden verkregen, waaronder nylon voor algemeen gebruik, nylon met lange koolstofketens, hittebestendig nylon, transparant nylon en nylonelastomeer. Transparant nylon is een amorf of microkristallijn thermoplastisch nylon met een lichtdoorlatendheid tot 90%, vergelijkbaar met PMMA.
Omdat transparant nylon beter bestand is tegen olie, corrosie, slijtage en krassen dan andere transparante kunststoffen, wordt het veel gebruikt in de automobielindustrie, de elektrische en elektronische sector, de machinebouw, de optische industrie, de sportwereld en andere sectoren.
Acryl PMMA
PMMA is een stijf, transparant thermoplastisch materiaal dat veelvuldig wordt gebruikt als een "breukvast" alternatief voor glas. Dit polymeer biedt diverse technische voordelen ten opzichte van andere transparante kunststoffen (PC, PS), zoals:

Hoge UV- en weerbestendigheid.
Met een lichtdoorlatendheid tot wel 92% en optische eigenschappen, zijn de kleurmogelijkheden onbeperkt.
Deze voordelen maken de PMMA-plaatextruder geschikt voor de architectuur en bouw, bijvoorbeeld voor de constructie van kassen, jachthavens, autoruiten, lampenkappen, verlichting, displays voor elektronische apparatuur, designmeubelen, enzovoort.
Polyethyleentereftalaat (PET)
PET is een veelzijdig, transparant thermoplastisch polymeer dat zich kenmerkt door een uitstekende combinatie van mechanische, thermische, chemische en dimensionale stabiliteitseigenschappen. PET kan ondoorzichtig, wit of transparant zijn, afhankelijk van de kristallijne en amorfe structuur.
De aantrekkelijke eigenschappen van PET (transparantie, laag gewicht, hoge sterkte, stijfheid, hoge chemische bestendigheid, barrière-eigenschappen en lage prijs) maken het het materiaal bij uitstek voor:
Waterfles
Koolzuurhoudende frisdrankflessen
vezels
speelfilm

PET heeft de voorkeur boven polycarbonaat (PC) vanwege de lagere kosten, betere esthetiek en betere verwerkbaarheid.
Amorf copolyester (PETG)
Amorfe copolyesters zoals PETG zijn veelzijdig en kunnen voor een breed scala aan toepassingen worden gebruikt. Amorfe copolyesters combineren een uitstekende helderheid en taaiheid met een uitstekende hitte- en chemische bestendigheid.
PETG kan met weinig of geen aanpassingen direct worden gebruikt als vervanging voor PC, PMMA en PC/polyester.

Polyvinylchloride (PVC)
PVC is een amorf thermoplastisch materiaal met een uitstekende transparantie. Doorzichtige PVC-platen combineren uitstekende mechanische eigenschappen en slagvastheid met een kristalheldere transparantie en een uitstekende chemische en brandwerendheid.
Daarnaast zijn transparante PVC-buizen speciaal ontwikkeld om schadelijke UV-stralen te blokkeren. Deze buizen worden veelvuldig aanbevolen voor buitentoepassingen die aan zonlicht worden blootgesteld en transparantie vereisen.

De optische eigenschappen van transparante PVC-producten variëren van hoge lichtdoorlatendheid en hoge transparantie tot ontspiegelende oppervlakken en hoge slagvastheid, waardoor ze geschikt zijn voor buitentoepassingen. Belangrijke toepassingen voor transparante PVC-platen, -buizen en -folies die via extrusie worden geproduceerd, zijn onder andere:
Architectuur – licht, veiligheidsglas, kas…
Verpakking – blisterverpakking, huishoudfolie, transparante verpakking ……
Medische benodigdheden – infuuszakken, slangen, infusen, koppelingen, ventielen ……
Vloeibaar siliconenrubber (LSR)
Vloeibare siliconenrubber is een transparante, thermohardende elastomeerverbinding met een lage viscositeit en de volgende eigenschappen:
Uitstekende optische helderheid (94% lichtdoorlatendheid)
Duurzaamheid (hoge temperatuurbestendigheid tot 150 °C)
Uitstekende verwerkbaarheid
Ontwerpvrijheid

Het is een lichtgewicht materiaal dat met succes glas en andere thermoplasten heeft vervangen in uiteenlopende toepassingen, zoals krachtige ledverlichting, elektronica, autoverlichting, consumentenproducten, de gezondheidszorg, enz., waar hoge transparantie, hitte-/uv-bestendigheid en duurzaamheid op lange termijn essentiële vereisten zijn.
Cyclisch olefinecopolymeer (COC)
Cyclisch olefinecopolymeer (COC) is een amorf, transparant thermoplastisch materiaal dat wordt geproduceerd door ketencopolymerisatie van cyclische monomeren met ethaan. Het is een relatief nieuwe klasse polymeren in vergelijking met gangbare materialen zoals polypropyleen en polyethyleen, en staat bekend om zijn uitstekende optische helderheid, goede mechanische eigenschappen en vochtbestendigheid.

De uitstekende optische eigenschappen van COC maken het ideaal voor voedselverpakkingsfolies, optische dataschijven, uiterst nauwkeurige lenzen, optische films en meer. Bovendien zijn cyclische olefinecopolymeren bestand tegen vocht, oplosmiddelen en sterilisatie, waardoor ze bruikbaar zijn in medische en biowetenschappelijke toepassingen zoals blisterverpakkingen, medische trays en meer.
Polyethyleen (PE)
Polyethyleen is een zeer duurzaam thermoplastisch materiaal dat op grote schaal wordt gebruikt in diverse sectoren (verpakkingen, auto-industrie, elektrotechniek, enz.) voor de productie van folies, buizen, kunststof onderdelen, laminaten en meer. Het is de meest geproduceerde kunststof ter wereld en je gebruikt het bijna dagelijks.

LDPE-kunststofproductielijn: LDPE is flexibel, sterk en transparant en wordt veel gebruikt in plastic zakken, transparante folies, laboratoriumapparatuur en andere toepassingen.

Transparant polypropyleen (PP)
Polypropyleen is een uitstekende hars met goede fysische eigenschappen, kosteneffectiviteit en recyclebaarheid, maar door de kristallijne structuur is het moeilijk om transparante PP-platen te verkrijgen. Dankzij nieuwe, zeer effectieve verhelderende additieven (ook wel clarifiers genoemd) zijn er tegenwoordig echter aanzienlijke vooruitgangen geboekt in transparant polypropyleen (PP). Deze polymeren bieden namelijk meer ontwerpvrijheid, zijn gemakkelijker te verwerken, hebben betere kleurmogelijkheden/decoratieve eigenschappen en leveren kostenbesparingen op door gewichtsvermindering.

Bovendien kan een combinatie van snelle afkoeling en een geschikte warmtebehandeling de transparantie van geëxtrudeerde polypropyleenplaten verbeteren. Andere voordelen die helder PP tot een aantrekkelijk alternatief maken voor duurdere transparante materialen zoals glas en transparante kunststoffen (PS, PC, PETG) zijn onder meer:
Goede balans tussen stijfheid en schokdemping;
Goede vocht-/vochtbarrière
Gefluoreerde Ethyleen Propyleen (FEP)
Gefluoreerd ethyleenpropyleen (FEP) is chemisch gezien een copolymeer van hexafluorpropyleen en tetrafluorethyleen. Dit polymeer laat een hoog percentage ultraviolet en zichtbaar licht door. FEP in folievorm heeft een daglichtdoorlaatbaarheid van ongeveer 96%. FEP-folie laat meer ultraviolette, zichtbare en infrarode straling door dan gewoon glas.
Styreenmethylmethacrylaat (SMMA)
SMMA, oftewel styreenmethylmethacrylaat, is een zeer transparant styreen-acrylzuurcopolymeer met een uitstekend glanzend oppervlak. Het combineert de uitstekende verwerkingsvoordelen en kosteneffectiviteit van styreenpolymeren met een hoge helderheid en transparantie. Andere voordelen van SMMA zijn:
Uitstekende thermische stabiliteit;
Betere alcoholbestendigheid dan acryl;
Mechanische eigenschappen die superieur zijn aan die van GPPS;
Krasbestendigheid;
FDA-klacht.

Vergeleken met PMMA, PC en PET is SMMA goedkoper en heeft het een vergelijkbare oppervlaktekwaliteit.
SMMA is geschikt voor toepassingen die sterke, stijve en waterdoorlatende eigenschappen vereisen, zoals huishoudelijke producten, brillen, glaswerk, cosmetische verpakkingen, medische hulpmiddelen, producten voor persoonlijke hygiëne, enz.
Polystyreen (algemeen gebruik – GPPS)
Algemeen polystyreen (GPPS), ook wel bekend als kristalhelder polystyreen, is een transparant polymeer met de volgende eigenschappen:
Hoge stijfheid;
Goede maatvastheid;
Lage soortelijke massa en uitstekende hittebestendigheid
Goede elektrische isolatie-eigenschappen

Door zijn amorfe structuur heeft het voordelen ten opzichte van andere polymeren op het gebied van transparantie, lage kosten en verwerkingsgemak. GPPS wordt onder andere gebruikt voor speelgoed, cd-hoesjes, kledinghangers, groentelades voor de koelkast, douchewanden, IT-apparatuur, transparante sieradendozen, koelkastplanken en -lades, en plastic bekers. Het wordt ook gebruikt bij de productie van medische wegwerpproducten zoals reageerbuizen, testkitbehuizingen, diagnostische producten, petrischalen, enz.
MABS (transparant ABS)
ABS is een slagvast technisch thermoplastisch materiaal dat is samengesteld uit drie monomeren: acrylonitril, butadieen en styreen. Styreen-acrylonitril-copolymeren zorgen voor stijfheid, terwijl butadieen de slagvastheid garandeert.
De fabrikant voegt methylmethacrylaatmonomeer toe aan de SAN-fase om een ​​zeer transparante ABS-hars te produceren, genaamd MABS (methylmethacrylaatacrylonitrilbutadieenstyreen). MABS biedt eigenschappen zoals:

Hoge lichtdoorlatendheid;
Lage nevel;
Een consistente en stabiele kleur;
Verbeterde stromingseigenschappen.
Transparant ABS heeft een betere slagvastheid dan polystyreen, SAN en PMMA en is goed verwerkbaar. MABS-kwaliteiten met verbeterde vloei-eigenschappen kunnen een interessant alternatief vormen voor polycarbonaat (PC). Transparant ABS wordt gebruikt in huishoudelijke apparaten, medische toepassingen, sportartikelen, medische apparatuur, enzovoort.