Sektörün en çok kullanılan komodite plastiklerinde biri olan ve çok geniş bir alanda uygulaması olan PVC için bu sayımızda kullanılan proses ajanları konusunu ele alacağız.
Plastik hammaddenin tipine ve uygulama alanına bağlı olarak değişik yapıdaki katkıların kullanılması kaçınılmazdır. Proses iyileştirme ajanları, özellikle ektrüzyon uygulamalarında oldukça verimli sonuçlar vermektedir. Bu açıdan bakıldığında başta profil olmak üzer, boru, film ve şişirme türü uygulamalarda PVC ile birlikte uyun bir proses ajanının kullanımı zorunlu görülmektedir. Bu açıdan ürünün performans veya kullanımı bağlı olarak formülde mutlaka bir proses ajanı veya birden çok ajanın kombinasyonu kullanılmaktadır.
Bu amaçla PVC de daha çok akrilik esaslı yapılar kullanılmaktadır çünkü PVC ile çok iyi uyum gösterirler. Homojen bir eriyik elde edilmesi ve mekanik değerlerin iyileştirilmesi ve bazı durumlarda da jelleşme zamanının hızlandırılması noktasında etkilidirler. Bazı türleri ise yağlayıcı etki gösterir ve bu sayede metal yüzeylerden ayrılmayı kolaylaştıran dış kaydırıcı gibi hareket ederler. İhtiyaca göre sadece bir çeşidi veya birden fazla çeşidin kombinasyonu olarak kullanılırlar.
Proses ajanının molekül ağırlığının jelleşme sürecine direkt etkisi vardır. Bir başka etki ve daha güçlü olan ise yumuşama noktasıdır. Düşük Tg değerli proses ajanları, çok daha kısa surede ve son derece verimli bir şekil de PVC molekülleri ile karışım sırasında fiziksel olarak bağlanmayı sağlar. Diğer katkılar ile bu jelleşme etkisi değiştirilebilir. Bilinen kaydırıcılar ve özellikle darbe katkıları jelleşme üzerinde her iki yönlü olarak ciddi etkilere sahiptir.
Peki, proses ajanlarının mekanik değerler üzerindeki etkisi nasıldı? Genelde pozitif olarak etki ederler. Şişirme ve termoform işlemlerinde yırtılma direncini artırır, ekstrüzyonda dalgalı akış izlerini azaltır, sert ve yumuşak kalender işleminde yüzey düzgünlüğü sağlar, enjeksiyonda sağlıklı malzeme akışına yardımcı olur, gözenekli PVC uygulamalarından homojen ve düzgün boşlukların oluşmasına yardımcı olur. Genel olarak, mekanik değerler, yüksek molekül ağırlıklı proses ajanının kullanılması ve miktarını bağlı olarak daha fazla artar.
Proses ajanlarının kullanıldığı en kritik uygulamalardan biride eriyiğin yapışma özelliğinin giderilmesidir. Sıcak eriyiğin metal yüzeylere ( silindirler, ekstrudervidası, kafalar) yapışma eğilimi vardır. PVC nin proses sırasında sıcak yüzeylere yapışma eğilimi özellikle kalender işleminde kritiktir. Yüksek yapışma eğilimi sonucunda yanma, kusma, akış izleri ve şeffaflıkta kayıp gözlenir. Yapışmanın çok kritik olduğu ve daha fazla dış kaydırıcı ekleme şansı olmayan noktalarda uygun proses ajanının katılması yerinde olacaktır ve bu orana kabaca % 0,5-1 arasıdır. Ne var ki bu tür katkılar genelde diğer katkılara göre daha pahalıdır . Bu sebeple genelde klasik olarak non-polar dış kaydırıcılar veya okside polietilen vakslar kullanılır. Ancak bilinmesi gereken şu ki, bu tür katkılar bitmiş üründe ki özellikle filmde şeffaflık kaybına sebep olmaktadırlar.
Bu problemin ortadan kaldırılması ancak ve ancak uygun proses ajanınım kullanımıyla mümkün olmaktadır. Bu katkılar, yapıda PVC matriksi içinde kimyasal olarak uyumlu oldukları sürece güzel şeffaflık performansı sağlarlar.
PVC kullanımında ekstrüzyon prosesi ( pencere ve kapı profilleri, panjur, yağmur olukları, borular, kablo, şeffaf veya opak levha, köpük…)en çok kullanılan üretim yöntemidir. Bu amaçla çok farklı ekstruder sistemleri (tek vida, paralel veya konik çift vida) aynı ürün grubu için kullanılabilmektedir.
Bu durumda, ürün tipine ve kullanılan üretim sistemine göre uygun katkılar ve formülasyonun geliştirilmesi gerekmektedir.
Ülkemizde daha çok kişisel tecrübeye dayalı olarak yürütülen bu çalışmalar için teknolojik yeniliklerin takibi ve daha profesyonel anlamda ürün ve formül hazırlanması süreçlerinin geliştirilmesi sektörel bir ihtiyaç olarak görülmektedir.
Saygılarımla.
Rüstem POLAT
Polimer Bilimi ve Teknolojisi Danışmanı
