از آنجا که پلیمرهای موجود قابلیت برآوردن نیازهای های روزافزون صنعت را دارا نمیباشند تولید مواد و ترکیبات جدید همواره مورد توجه بوده است . در این راه دستیابی به خواص مورد نظر از طریق یک ماده پلیمری جدید عموما نیازمند تحقیقات گسترده و هزینه های بالایی جهت تدارک ماشین آلات و تجهیزات میباشد.
در کنار این مطالعات استفاده از ترکیب مواد پلیمری موجود و در دسترس با افزودنی ها راهکاری است که اثر بخشی خود را طی سال های گذشته نشان داده است.
مستربچ ترکیبی از مواد است که در حوزه مهندسی پلیمر به معنی ترکیب پلیمرها با مواد افزودنی آلی و معدنی است. مستربچ ها به دلیل سهولت فرایند, وزن کم ,خواص مناسب و قیمت مناسب از اهمیت ویژه برخوردارند.
پلیمر ها به صورت خام و بدون افزودنی ها خواص مکانیکی و ویژگی های ظاهری مطلوب را ندارند پس به ناچار آنها را با افزودنی های مناسب مخلوط کرده تا به خواص مورد نظر دست یابیم.
به طور مثال پلیمر ها در اثر فرآیند کردن در درجه حرارت های بالا اکسید و تخریب میشوند . به این خاطر در ترکیب انها افزودنی انتی اکسیدانت حتما حضور خواهد داشت.
همچنین پلیمر ها دارای ضریب اصطکاک سطحی بالایی هستند بنابراین برای فرآیند کردن راحت تر, آنها را با روان کننده ها ترکیب می کنند.
عوامل موثر بر خواص آمیزه های پلیمری:
الف) نوع پلیمر پایه تشکیل دهنده
ب) ترکیب درصد اجزای مستربچ
ج) میزان سازگاری اجزای تشکیل دهنده و چسبندگی میان فازها
د) پراکنش فازها در هم
خواص اجزای تشکیل دهنده گرچه تعین کننده عملکرد آمیزه است اما اگر سازگاری (چسبندگی) مناسبی میان اجزا وجود نداشته باشد ,آمیزه حاصل نمی تواند مجموعه خواص مورد نظر را برآورده ساخته و عملکرد ضعیفی از خود نشان خواهد داد.
دیگر عامل بسیار موثر بر خواص مستربچ تولیدی میزان پراکنش ( dispersion ) و توزیع افزودنی ها (distribution) درون رزین پلیمری است که هر چه بهتر انجام شود خواص حاصل به مراتب بهتر خواهد بود.
زمینه های کاربرد آمیزه های پلیمری( کاربرد مستربچ ها ):
با توجه به گستره وسیعی از خواص فیزیکی ، مکانیکی و شیمیایی ارائه شده از سوی آمیزه های پلیمری مختلف , مستربچ ها در صنایع گوناگونی نظیر خودرو سازی ،لوازم خانگی، بسته بندی ، لوله و اتصالات مصارف بسیار زیادی دارند . بر این اساس کاربردهای متنوع این محصولات در قالب حوزه های ذیل بررسی می شود .
این کاربرد در واقع علت اصلی تولید مستربچ است. زیرا در برخی موارد هدف اصلی , ایجاد طیف وسیعی از خواص گوناگون است و چون یک پلیمر به تنهایی قادر به ایجاد این خواص نیست , از ترکیب پلیمر ها با مواد افزودنی استفاده می شود.
-
بهبود و اصلاح فرایند پذیری
از مستربچ گاهی برای کاهش ویسکوزیته ,کاهش ضریب اصطکاک ,کاهش چسبنگی استفاده شده که در نتیجه آن, شاهد سهولت فرآیند پذیری خواهیم بود . مثلا برای بهبود فرایند پذیری پلی اتیلن مستربچ کمک فرایند استفاده می شود .
تولید جهانی پلیمرهای مصنوعی سالانه افزون بر 100 میلیون تن است. از آنجا که پلیمرها موادی با طول عمر بالا بوده, تخریب و بازگشت آنها به چرخه محیط زیست در بلند مدت صورت می گیرد که موجب انباشته شدن آنها در طبیعت می گردد . در واقع نوعی مواد آلاینده به شمار می آیند .
بازیافت پلیمرها چالش مهمی در گسترش آنهاست .امروزه برخی از پلیمرهای در حال خروج از چرخه مصرف بازیافت شده که توسط فرایندهای آمیزه سازی و با استفاده از مستربچ ها در این مواد دوباره به کار گرفته می شوند.
درعین حال بیان این نکته ضروری است که پس از بازیافت, خواص فیزیکی و مکانیکی آمیزه تا حدی افت می کند. لذا کاربرد مواد بازیافتی از لحاظ بهداشتی و دستیابی به خواص مکانیکی بالا با محدودیت روبرو است.
در برخی مواد آمیزه سازی با هدف کاهش قیمت محصول تولیدی صورت میگیرد. مثلا میتوان به آمیزه سازی پلی پروپیلن و پرکننده کربنات کلسیم اشاره کرد. به این ترتیب ماده ای ارزان با خواص مناسب تولید می گردد.
انواع مستربچ:
رنگی – مستربچ سیاه – سفید
ضد شعله
ضد مه گرفتگی(انتی فاگینگ)
ضد اشعه فرابنفش
ضد اکسنده (آنتی اکسیدانت)
عامل لغزش
کمک فرآیند
روان کننده
شفاف کننده
براق کننده
ضدچسبندگی( انتی بلاک)
ضد الکتریسیته ساکن( انتی استاتیک)
ضد باکتری
