روان کننده یا  Lubricant از مهم ترین افزودنی مورد استفاده در صنایع پلیمری هستند. روان کننده‌های در اکثر پلیمرها کاربرد دارند از مهم ترین پلیمر و پلاستیک‌هایی که روان کننده در آنها کاربرد دارد می‌توان به پی وی سی، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی اتیلن، پلی آمید، پلاستیک ABS، پلاستیک PMMA اشاره کرد. روان کننده در لاستیک‌های مختلف از جمله لاستیک NBR  ، EPDM، لاستیک CR  و ... کاربرد دارند. روان کننده پی وی سی از اهمیت ویژه برخوردار است به شکلی که تقریبا نیمی از گریدهای تجاری موجود در بازار برای مصرف در این صنعت تولید شده اند. روان کننده پی وی سی در مقاله اختصاصی بررسی شده است.

 

 

روان کننده بر پایه اسید چرب

گروه های بسیار قطبی کربوکسیلیک با دو ملوکول هیروکربن پیوند هیدروژنه تشکیل می دهند که در این صورت ، زنجیره های هیدروکربن دوتایی خواهد شد. در پلاستیک های قطبی این کار موجب می شود تا روان کنندگی درونی و بیرونی،بهتر انجام پذیرد.

اسید لوریک(خالص)

اسید میریستیک ( خالص)

اسید پالمتیک

اسید استئاریک

۱۲-هیدروکسی اسیداستئاریک

اسید آراچیک

اسید بهنیک

اسید مونتانیک

واکس پلی اتیلن اکسید شده

 

روان کننده بر پایه استر اسید چرب

 کاربرد این روان کننده به میزان حلالیت و قطبی بودن بستگی دارد. استر اسیدهای کربوکسیلیک، از سازگاری، نقطه ذوب و گرانروی مذاب فراوان برخوردارند.

اتیل استئارت

n-بوتیل استئارات

ایزو-بوتیل استئارات

ایزواکتیل استئارات

ایزو -تری دسیل استئارات

ستیل پالمیتات

 

 

 

روان کننده بر پایه نمک اسید چرب

اسیدهای با وزن ملوکولی کمتر، تنها در مواردی که درجه حرارت فرایند کم باشد، مورد استفاده قرار می گیرند. اسیداستئاریک، از عمده ترین روان کننده های مورد مصرف در آمیزه پی وی سی می باشد و کاربردهای گوناگون دارد. نمک های فلزی، افزون بر روان کنندگی، نقش اسیدهای پایدار کننده و جداکننده از قالب  را نیز دارند.

استئارات کلسیم

استئارات روی

استئارات سرب

مونتانات کلسیم

انواع استئارات کلسیم از نظر شکل ظاهری

استئارات کلسیم به دو شکل پودری و گرانول قابل تهیه است. نوع پودری آن برای استفاده در آمیزه‌های پودری مناسب بوده و بالک دانسیته متوسطی دارد. نوع گرانولی استئارات کلسیم، بالک دانسیته بالایی داشته و میزان گرد و خاک آن کمتر است.

 

استئارات سنگین و سبک چیست؟

روش تولید استئارات کلسیم را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد.

• روش Precipitation
• روش Direct reaction
• روش AV process
• روش Fusion process

 بر اساس نوع روش فضای خالی بین ذرات متفاوت بوده و در نتیجه دانسیته بالک آن نیز متفاوت خواهد بود.

 

صابون فلزی و کاربرد آن در صنایع پلیمری

به طور کلی صابون فلزی از اسید چرب‌های بلند زنجیر و اکسید فلزی حاصل می‌شوند. صابون‌های فلزی متداول در روش‌های مختلفی از جمله روش رسوبی و روش مذاب قابل تولید می‌شوند. مهم ترین نوع صابون‌های فلزی استئارات‌های فلزی می‌باشند. صابون‌های فلزی حاصل از فلزات قلیایی همچون سدیم و پتاسیم تا حدودی در آب محلول می‌باشند ،اما سایر صابون‌های فلزی تقریبا در آب ناحلول اند.از جمله مهم ترین استئارات‌های فلزی، استئارات کلسیم، استئارات روی، استئارات آلومینیوم، استئارات منیزیم و ... می‌باشد. این مواد در صنایع پلیمری به عنوان روان کننده، عامل رها کننده قالب، پایدارکننده حرارتی و جذب کننده اسید، کاربرد دارند. این مواد باعث فرآیند پذیری راحت تر، سطح صاف تر و کاهش اصطکاک در فرآیند می‌شوند. 

 

تفاوت استئارات با 12-هیدروکسی استئارات

در صنعت عمدتاً از اسید استئاریک که مخلوطی از اسید پالمتیک و استئاریک اسید برای تولید استئارات فلزی استفاده می‌شود. با این حال برای ساخت این مواد از 12-هیدروکسی استئاریک اسید نیز می‌توان استفاده کرد. تفاوت استئارات تولید شده با این ماده دما ذوب بالا تر و همچنین حلالیت بالاتر در حلال قطبی است.

سایر انواع اسید چرب‌های مورد استفاده در تولید صابون فلزی اولئیک اسید، لوریک اسید می‌باشند که به نسبت اسید استئاریک کم تر استفاده می‌شوند. اولئیک اسید به علت پیوند دوگانه دما ذوب کمتری داشته و در دمای اتاق مایع است.  در مورد لوریک اسید به علت کاهش طول زنجیره خواص روان کننده بسیار تحت تاثیر فلزی مورد استفاده بوده و عمدتاً خواص روان کنندگی و جدا کنندگی کمتری دراد.

 

کاربرد استئارات‌ها در صنایع پلیمری

این ماده در تولید پلیمرهای مختلفی از جمله پی‌وی‌سی، پلی اتیلن، پلی‌پروپیلن و پلاستیک ABS کاربرد دارد.

 

کابرد استئارات ها

استئارات کلسیم، روی و منیزیم علاوه بر خواص روان‌کنندگی به عنوان پایدارکننده و همچنین کمک فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استئارات آلومینیوم و استئارت منیزیم به عنوان عامل ضد کف ( ضد فوم ) در صنایع کاربرد دارند.

 

 

روان کننده بر پایه آمید اسید چرب

ویژگی برجسته این گروه، ایجاد لغزش و جلوگیری از بلوکه شدن می باشد که از چسبندگی محصول جلوگیری می کند.(در فرآیند کلندرینگ ، محصول که طاقه پیچ می شوند،در صورت عدم لغزش بین لایه ها از هم باز نخواهند شد.)   این مواد در بسیاری از پلاستیک‌ها قابل استفاده هستند.

 

 

روان کننده بر پایه هیدورکربن

روان کننده هیدروکربنی غیرقطبی و بدون رنگ است . مشخصات این روان کننده ها به وزن ملوکولی و میزان انشعابات زنجیره پلیمر بستگی دارد.

روغن پارافین

پارافین های مصنوعی

پارافین های طبیعی

واکس های پلی اتیلن  با چگالی کم یا زیاد

واکس های پلی پروپیلن

 

روان کننده بر پایه الکل چرب

این روان کننده قطبی بود و  افزون بر ویژگی روان کنندگی به پایداری آمیزه نیز کمک می کنند.

ستیل الکل

استریل الکل

مخلوط ستیل و استیریل الکل

 

 

کتن‌ها

کتن ها، سطح پلاستیک های قطبی را فعال می گردانند.

دی استریل کتن

 

 

خاصیت روان کننده در پلاستیک

برخی روان کننده ها از جمله آمید واکس های دارای هر دو خاصیت روان کنندگی داخلی و خارجی هستند و می توانند یک آنتی بلاک مناسب برای محصولات پلیمری باشند آنتی بلاک خاصیتی است که در محصولات مختلف به خصوص فیلم و ورق مهم می باشد.