پلاستیک سازها چه کاری انجام می دهند و چرا اهمیت دارند
نرمکنندهها افزودنیهای شیمیایی آلی هستند که پلیمرهای سفت و سخت - معمولاً پلیوینیل کلراید (PVC) را - نرم، انعطافپذیر و قابل پردازش میسازند. آنها با قرار دادن خود بین زنجیره های پلیمری و کاهش نیروهای بین مولکولی که آن زنجیره ها را محکم به هم نگه می دارند، کار می کنند. نتیجه ماده ای است که به جای ترک خوردن تحت تنش خم می شود، کشیده می شود و جاری می شود. بدون نرم کننده ها، عایق کابل روی سیم های برق، کف زیر پای شما، لوله IV در بیمارستان، و تزئینات داشبورد در ماشین شما، همگی برای عملکرد بسیار شکننده هستند.
PVC پلاستیکی ترین پلیمر در جهان است – این پلیمر سومین پلیمر تولید شده در جهان پس از پلی اتیلن و پلی پروپیلن است و فرمول های PVC انعطاف پذیر بیشترین مصرف نرم کننده را تشکیل می دهند. تقاضای جهانی برای نرم کننده ها به طور تقریبی پیش بینی شده است 9.75 میلیون تن در سال و نرم کننده ها تقریباً یک سوم کل افزودنی های پلاستیکی مورد استفاده در سراسر جهان را تشکیل می دهند. فراتر از PVC، مقادیر کمتری از مواد شیمیایی نرم کننده در اکریلیک ها، پلی یورتان ها و پلی استایرن برای بهبود ویژگی های پردازش یا عملکرد خاص استفاده می شود.
اثربخشی هر نرم کننده به سه عامل اصلی بستگی دارد: سازگاری شیمیایی آن با پلیمر، فرار بودن آن (سرعت تبخیر یا خروج آن از ماده در طول زمان) و مقاومت آن در برابر استخراج توسط روغن، آب یا سایر موادی که محصول نهایی ممکن است با آن تماس بگیرد. درست کردن این ترکیب چیزی است که محصولی را که سالها کارایی دارد از محصولی که ظرف چند ماه باعث سفت شدن، ترک خوردن یا خونریزی نرمکننده روی سطوح تماس میشود، جدا میکند.
پلاستیک سازی داخلی در مقابل خارجی: دو رویکرد متفاوت
پلاستیک سازی می تواند به دو روش اساسی متفاوت اتفاق بیفتد، و تمایز در هنگام فرموله کردن یک ترکیب از ابتدا یا هنگام ارزیابی اینکه آیا فرمول موجود می تواند بهبود یابد اهمیت دارد.
پلاستیک سازی داخلی
پلاستیک سازی داخلی با اصلاح شیمیایی خود پلیمر حاصل می شود - یا با ترکیب یک کومونومری که نظم زنجیره را در طول پلیمریزاسیون مختل می کند، یا با اتصال گروه های جانبی انعطاف پذیر به ستون فقرات پلیمری. نتیجه پلیمری است که ذاتاً بدون نیاز به هیچ افزودنی انعطاف پذیرتر است. پلاستیک سازی داخلی انعطاف پذیری بسیار دائمی ایجاد می کند زیرا هیچ مولکولی جداگانه برای مهاجرت به بیرون در طول زمان وجود ندارد. مبادله این است که انعطاف پذیری در مرحله سنتز پلیمر ثابت است و نمی توان بعداً در ترکیب آن را تنظیم کرد.
پلاستیک سازی خارجی
پلاستیک سازی خارجی - رویکرد تجاری غالب - شامل ترکیب یک مولکول نرم کننده جداگانه در پلیمر در طول پردازش است. نرم کننده از نظر شیمیایی به پلیمر متصل نیست. از نظر فیزیکی بین زنجیره ها پراکنده می شود. این امر به فرمولسازها کنترل کاملی بر درجه انعطافپذیری میدهد، که میتواند دقیقاً با تنظیم سطح بارگیری نرمکننده تنظیم شود. بارگذاری بیشتر باعث تولید مواد نرم تر و انعطاف پذیرتر می شود. بارگذاری کمتر نتیجه سفت تری می دهد. محدودیت عملی نرمکنندههای خارجی این است که میتوانند در طول زمان به خارج از ماتریس پلیمری مهاجرت کنند، بهویژه تحت گرما، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش یا تماس با روغنها و حلالها - پدیدهای که در ادامه بیشتر مورد بحث قرار میگیرد.
انواع اصلی نرم کننده ها و اینکه هر کدام برای چه مفید است
بهترین نرم کننده جهانی وجود ندارد. هر خانواده شیمیایی تعادل متفاوتی از عملکرد، هزینه، وضعیت نظارتی و مشخصات محیطی ارائه می دهد. در زیر به تفکیک دستههایی که بر استفاده تجاری غالب هستند، اشاره شده است.
نرم کننده های فتالات
فتالات ها دی استرهای اسید فتالیک هستند و برای دهه ها خانواده نرم کننده غالب بوده اند. مهم ترین اعضای از نظر تجاری عبارتند از DINP (دی ایزونونیل فتالات)، DIDP (دی ایزودسیل فتالات) و از نظر تاریخی DEHP (دی (2-اتیل هگزیل) فتالات). فتالات ها سازگاری عالی با PVC، ویژگی های پردازش خوب، عملکرد قابل اعتماد در دمای پایین و مقرون به صرفه بودن برای کاربردهای انعطاف پذیر همه منظوره را ارائه می دهند. DOP (دیوکتیل فتالات)، یکی از پرمصرف ترین فتالات ها، مرجع استانداردی برای عملکرد انعطاف پذیری در عایق کابل، کفپوش، چرم مصنوعی و پارچه های روکش شده باقی می ماند. فتالاتهایی که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند - DINP و DIDP - انواع با وزن مولکولی بالا با نرخ مهاجرت کمتر از اعضای قدیمیتر و با زنجیره کوتاهتر خانواده هستند.
نرم کننده های ترفتالات (DOTP / DEHT)
DOTP (دیوکتیل ترفتالات که DEHT نیز نامیده می شود) به رایج ترین نرم کننده غیر فتالاتی در سطح جهانی تبدیل شده است و تا حد زیادی جایگزین DEHP در کاربردهای سیم، کابل و خودرو شده است. از نظر ساختاری شبیه به فتالات ها است اما از ایزومر متفاوتی از حلقه بنزن استفاده می کند که آن را خارج از محدودیت های نظارتی اعمال شده برای ارتو فتالات ها در بسیاری از بازارها قرار می دهد. DOTP عملکرد همه منظوره ای را ارائه می دهد که به طور کلی با DOP قابل مقایسه است، با نوسانات کمی بهبود یافته و انطباق خوب در سراسر EU REACH، US CPSIA و مشخصات اصلی OEM. اکنون این گزینه پیشفرض برای سازندگانی است که بدون جریمه عملکرد از DEHP دور میشوند.
نرم کننده های تریملیتیت
Trimellitates، مانند TOTM (trioctyl trimellitate)، نرم کننده های با وزن مولکولی بالا هستند که برای کاربردهایی طراحی شده اند که دمای عملیاتی بالا را مشاهده می کنند. اندازه مولکولی بزرگتر آنها به این معنی است که آنها بسیار آهسته تر از نرم کننده های استاندارد مهاجرت می کنند و تبخیر می شوند، که برای عایق سیم های زیرپوش خودرو و کابل های صنعتی با دمای بالا ضروری است. TOTM همچنین برای کاربردهای پزشکی که نیاز به مقاومت شیمیایی دارند، مانند لوله های تزریق دارو و خطوط تحویل شیمی درمانی مشخص شده است، زیرا در برابر استخراج توسط محلول های دارویی تهاجمی بهتر از جایگزین های عمومی مقاومت می کند.
نرم کننده های استر آلیفاتیک دی بازیک اسید (آدیپات ها، آزلات ها، سبکات ها)
این خانواده - که شامل DOA (دی (2-اتیل هگزیل) آدیپات)، DOS (دی (2-اتیل هگزیل) سبکات) و DOZ (دی (2-اتیل هگزیل) آزلات) است - انتخاب استاندارد برای کاربردهایی است که به انعطاف پذیری در دماهای بسیار پایین نیاز دارند. DOS بهترین عملکرد گروه را در دمای سرد ارائه می دهد. این نرمکنندهها معمولاً در واشر یخچال، فیلمهای ذخیرهسازی سرد، کابلهای فضای باز در آب و هوای سرد و بستهبندیهای پزشکی که باید در طول نگهداری در یخچال قابل انعطاف باقی بمانند، استفاده میشوند. در مقایسه با فتالاتها، دوام کمتری دارد: آدیپاتها و سبکاتها به آسانی تبخیر و استخراج میشوند، که استفاده از آنها را در کاربردهای طولانی مدت محدود میکند.
نرم کننده های پلیمری
نرم کننده های پلیمری زنجیره های پلیمری با وزن مولکولی بالا - معمولاً پلی استرها - هستند که با اشغال فضای بین زنجیره های PVC به عنوان نرم کننده عمل می کنند. به دلیل اندازه بزرگ، آنها مهاجرت و استخراج با سرعت بسیار پایین، به فرمولاسیون استثنایی ماندگاری. آنها انتخاب ارجح برای محصولاتی هستند که باید انعطاف پذیری خود را در طول سالیان متمادی در محیط های خدماتی تهاجمی حفظ کنند: شیلنگ های سوخت، روکش های کابل مقاوم در برابر روغن، لوله های صنعتی و غشای سقف در معرض مداوم UV و آب. هزینه آنها به طور قابل توجهی بالاتر از نرم کننده های مونومر است و می توانند بر ویسکوزیته پردازش تأثیر بگذارند، بنابراین اغلب در ترکیب با نرم کننده های مونومر اولیه استفاده می شوند تا به تنهایی.
نرم کننده های سیترات
استرهای سیترات که از اسید سیتریک به دست میآیند، از جمله موفقترین جایگزینهای غیر فتالاتی تجاری در کاربردهای پزشکی و تماس با مواد غذایی هستند. تریبوتیل سیترات (TBC) و استیل تریبوتیل سیترات (ATBC) برای استفاده در فیلم های PVC در تماس با غذا، لوله های پزشکی و بسته بندی های دارویی در چارچوب های نظارتی FDA ایالات متحده و اتحادیه اروپا تایید شده اند. آنها بهترین نرمکنندهها در معیارهای مکانیکی خالص نیستند، اما مشخصات ایمنی و پذیرش قانونی آنها را در هر جایی که تماس با غذا یا بیمار محدودیت اصلی طراحی باشد، به گزینه اصلی تبدیل میکند.
روان کننده های زیستی
روغن سویا اپوکسیزه شده (ESBO) پرمصرف ترین نرم کننده مبتنی بر زیستی است که از روغن سویا مشتق شده است و هم به دلیل عملکرد نرم کننده و هم نقش ثانویه آن به عنوان تثبیت کننده حرارت در فرمولاسیون PVC ارزش دارد. سایر گزینه های مبتنی بر زیست شامل مشتقات روغن کرچک، کاردانول (مشتق شده از مایع پوسته بادام هندی) و استرهای ایزوسورباید هستند. نرمکنندههای مبتنی بر زیستی تجدیدپذیر، عموماً زیستتخریبپذیر هستند و بهطور فزایندهای توسط برندهایی با تعهدات پایداری مشخص میشوند. محدودیتهای اصلی آنها این است که معمولاً در انعطافپذیری در دمای پایین، نرمکنندههای مشتق شده از نفت را ضعیف عمل میکنند و بهعنوان نرمکنندههای ثانویه یا کمککننده در بیشتر فرمولهای تجاری بهجای اینکه بهعنوان عامل پلاستیککننده اولیه استفاده میشوند.
خندق (دیسونونیل سیکلوهگزان دی کربوکسیلات)
DINCH یک نسخه کاملاً هیدروژنه شده از DINP است که به طور خاص برای کاربردهای حساس که در آن تماس بیمار یا کودک درگیر است توسعه یافته است. بیش از یک دهه سابقه تایید تماس خونی در اروپا دارد و توسط سازندگان تجهیزات پزشکی برای کیسه های IV، کیسه های خون و محصولات مراقبت از نوزادان مشخص شده است. نرخ مهاجرت آن بسیار کم است، مشخصات سم شناسی آن به خوبی مستند شده است، و پذیرش نظارتی آن گسترده است. هزینه بالاتر از فتالات های کالا و DOTP است، اما برای برنامه هایی که اسناد ایمنی غیرقابل مذاکره هستند، حق بیمه موجه است.
| نوع روان کننده | قدرت کلید | برنامه های کاربردی معمولی |
|---|---|---|
| DINP / DIDP (فتالات) | مقرون به صرفه، عملکرد اثبات شده | کفپوش، کابل، پارچه روکش شده، فیلم |
| DOTP / DEHT (ترفتالات) | جایگزینی DEHP، انطباق خوب | سیم و کابل، تزئینات خودرو |
| TOTM (Trimellitate) | پایداری در دمای بالا، مهاجرت کم | سیم خودرو، لوله پزشکی |
| DOA / DOS (Adipate / Sebacate) | انعطاف پذیری در دمای پایین | فیلم ذخیره سازی سرد، مهر و موم یخچال |
| پلی استرهای پلیمری | حداقل مهاجرت، ماندگاری | شیلنگ های سوخت، کابل های مقاوم در برابر روغن، سقف |
| سیترات (ATBC، TBC) | ایمن برای غذا، مورد تایید FDA/EU | بسته بندی مواد غذایی، بسته بندی پزشکی |
| DINCH | کمترین مهاجرت، تماس خونی تایید شده است | کیسه های IV، محصولات نوزادی، اقلام کودکان |
| روغن سویا اپوکسیزه | مبتنی بر زیست، عملکرد تثبیت کننده مشترک | PVC پایدار، استفاده از نرم کننده ثانویه |
جایی که نرم کننده ها استفاده می شوند: کاربردهای کلیدی صنعت
درک اینکه یک نرم کننده در کجا به محصول نهایی می رسد به همان اندازه مهم است که درک شیمی آن. محیط کاربرد - دما، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، مواد تماس، صلاحیت نظارتی - تعیین می کند که کدام نوع مناسب است.
عایق سیم و کابل
عایق و پوشش کابل PVC انعطاف پذیر یکی از بزرگترین بازارهای تک پایانی برای پلاستیک سازها است. نرم کننده باید چندین دهه در دمای بالا دوام بیاورد (برای سیم کشی ثابت)، در برابر گسترش شعله در صورت مشخص شدن مقاومت کند، و انعطاف پذیری خود را از طریق چرخه دما حفظ کند. DOTP به انتخاب استاندارد همه منظوره برای ترکیبات کابلی در بازارهایی که DEHP محدود است تبدیل شده است. کابل های با دمای بالا - مانند سیم کشی محفظه موتور خودرو - TOTM یا نرم کننده های پلیمری را برای پایداری حرارتی مشخص می کنند. کابلهای هوای سرد در فضای باز اغلب در نسبتی از آدیپات یا سبکات ترکیب میشوند تا انعطافپذیری را در شرایط یخبندان حفظ کنند.
کفپوش و دیوارپوش
کفپوش وینیل - خواه کاشی وینیل لوکس (LVT)، ورق وینیل یا کاشی ترکیبی وینیل - از مقادیر زیادی نرم کننده برای ایجاد حس انعطاف پذیر و راحت در زیر پا استفاده می کند که آن را از مواد سفت و سخت متمایز می کند. نرم کننده های کف باید در برابر سایش پا، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی تمیزکننده و اشعه ماوراء بنفش بدون خونریزی به سطح یا لکه شدن مقاومت کنند. DINP به طور گسترده در کفپوشها در بازارهایی که مجاز است استفاده میشود، در حالی که DOTP و گریدهای پلیمری خاص در جایی که محدودیتهای ارتو-فتالات اعمال میشود یا جاهایی که ماندگاری برتر مورد نیاز است، مشخص شدهاند.
تجهیزات پزشکی و بسته بندی دارویی
انعطاف پذیری، شفافیت و قابلیت پردازش PVC، آن را به ماده انتخابی برای کیسه های IV، کیسه های خون، لوله های دیالیز و ماسک های اکسیژن تبدیل کرده است. DEHP از لحاظ تاریخی نرم کننده غالب در این بخش بود، اما به تدریج با DINCH و TOTM جایگزین شده است زیرا موسسات مراقبت های بهداشتی به سمت مشخصات غیر فتالات رفته اند. استرهای سیترات در بستهبندی تاولهای دارویی و بستهبندیهای فیلم در مواردی که مطابق با درجه تماس با مواد غذایی مورد نیاز است استفاده میشود. در هر کاربرد پزشکی، آزمایش مهاجرت اجباری است: نرمکنندهای که از لوله IV به مایعات تزریق شده مهاجرت میکند، نشاندهنده یک مسیر مستقیم قرار گرفتن در معرض بیمار است که سازمانهای نظارتی با احتیاط بسیار با آن برخورد میکنند.
فضای داخلی خودرو
پوستههای داشبورد، روکشهای پانل درها، مواد صندلیها و سرپوشهای ساختهشده از PVC انعطافپذیر، همگی به نرمکنندههایی نیاز دارند که در برابر نوسانات شدید دمای داخل خودرو مقاومت کنند - از دمای زیر صفر در زمستان تا بالای 80 درجه سانتیگراد در داشبورد تابستانی گرم. فراریت کم برای جلوگیری از مهگرفتگی سطوح شیشهای داخلی ضروری است (فیلم «بوی ماشین جدید» که روی شیشههای جلو جمع میشود تا حدی بخار نرمکننده است). نرمکنندههای DOTP و تریملیتیت مشخصات استاندارد برای کاربردهای داخلی خودروهای OEM هستند، با بسیاری از تولیدکنندگان الزامات غیر فتالات که بر اساس انتظارات مشتری کیفیت هوا تعیین میشود.
تماس و بسته بندی مواد غذایی
فیلمهای چسبنده پی وی سی، درب ظروف غذا، واشرها و روکشهای دربستهای که با غذا تماس میگیرند، مشمول محدودیتهای مهاجرتی شدید هستند. ATBC و TBC (استرهای سیترات) انتخاب های اولیه برای کاربردهای تماس مستقیم با غذا هستند زیرا دارای تاییدیه FDA و اتحادیه اروپا در تماس با غذا هستند. روغن سویا اپوکسیزه شده به عنوان یک نرم کننده ثانویه و تثبیت کننده در بسیاری از فرمولاسیون های تماس با غذا استفاده می شود. بسته بندی بدون تماس با مواد غذایی PVC - روکش های بیرونی کوچک، کارت های پشتی تاول - بسته به بازار نظارتی می تواند از طیف وسیع تری از انواع نرم کننده استفاده کند.
محصولات و اسباب بازی های کودکان
محصولات برای کودکان - به ویژه اسباب بازی ها، حلقه های دندان درآوردن، محصولات حمام، و تجهیزات بازی انعطاف پذیر - با سخت ترین مقررات نرم کننده در سطح جهانی روبرو هستند. در ایالات متحده، CPSIA فتالات های خاص را به 0.1٪ وزنی در محصولات کودکان و محصولات مراقبت از کودک محدود می کند. دستورالعمل ایمنی اسباب بازی اتحادیه اروپا محدودیت های مشابهی را اعمال می کند. استرهای DINCH، DOTP و سیترات جایگزین های تایید شده برای این کاربردها هستند. هر محصولی که برای کودکان زیر سه سال در نظر گرفته شده است - که در آن دهان و تماس طولانی مدت با پوست فرض می شود - باید قبل از ورود به بازار، مطابقت با این محدودیت ها را نشان دهد.
مهاجرت روان کننده: چیست و چگونه آن را کنترل کنیم
مهاجرت فرآیندی است که طی آن مولکولهای نرمکننده به مرور زمان از ماتریس پلیمری خارج میشوند، یا در هوا تبخیر میشوند (تبخیر)، به سطوح در تماس با محصول منتقل میشوند (مهاجرت تماس)، یا توسط مایعات (استخراج) استخراج میشوند. این نگرانی اصلی عملکرد و ایمنی در انتخاب نرم کننده است و هم بر طول عمر محصول و هم بر انطباق با مقررات تأثیر می گذارد.
تحقیقاتی که نرخ مهاجرت از نمونههای PVC را اندازهگیری کرد، نشان داد که نرمکنندههایی مانند DBP، DiBP و DiNA بالاترین نرخ مهاجرت را به مایعات بدن شبیهسازی شده نشان میدهند - بیش از 0.33 میکروگرم بر سانتیمتر مربع در دقیقه در بزاق مصنوعی - در حالی که ترکیباتی مانند DEHA و DnOP کمترین میزان انتشار را در شرایط مشابه نشان دادند. ویژگیهای مولکولی کلیدی که رفتار مهاجرت را پیشبینی میکنند، وزن مولکولی (مولکولهای بزرگتر آهستهتر مهاجرت میکنند)، قطبیت و حلالیت در محیط استخراج است. به همین دلیل است که نرمکنندههای پلیمری و تریملیتاتهای با وزن مولکولی بالا برای کاربردهای دائمی مشخص شدهاند، در حالی که آدیپاتهای با وزن مولکولی پایینتر تنها در مواردی پذیرفته میشوند که نرخ مهاجرت کمتر بحرانی باشد.
از دیدگاه فرمولاسیون محصول، مهاجرت را می توان با موارد زیر کاهش داد:
- انتخاب یک نرم کننده با وزن مولکولی بالاتر در یک خانواده شیمیایی - برای مثال، DINP و DIDP کندتر از DOP مهاجرت می کنند.
- ترکیب نرمکنندههای پلیمری به عنوان بخشی از یک ترکیب، حتی در بارگذاریهای کم، برای لنگر انداختن مؤثرتر نرمکننده مونومر
- افزودن تثبیت کننده های حرارتی که دوام کلی ترکیب را بهبود می بخشد و مسیرهای تخریب حرارتی را کند می کند که مهاجرت را تسریع می کند.
- بهینه سازی شرایط پردازش - ترکیبات PVC با ذوب یا بیش از حد تنش، نرم کننده را سریعتر از مواد به خوبی فرآوری شده از دست می دهند.
- انتخاب پوششهای سطحی یا لایههای مانع برای محصولات نهایی که در آن مهاجرت تماس سطحی مورد توجه است (مانند کفپوشهایی با لایههای سایش)
چشم انداز نظارتی: چه محدودیت هایی در کجا اعمال می شود
مقررات روان کننده در سطح جهانی یکنواخت نیست، و الزامات به طور قابل توجهی بر اساس کاربرد، بازار، و اینکه کدام نرم کننده خاص مورد بحث است، متفاوت است. فرمولسازها و تیمهای تدارکات باید قبل از نهایی کردن مشخصات نرمکننده، بازارهای هدف خود را ترسیم کنند.
اتحادیه اروپا (REACH)
اتحادیه اروپا چهار ارتو فتالات - DEHP، DBP، BBP و DIBP - را به عنوان مواد بسیار نگران کننده (SVHCs) تحت REACH محدود می کند. اینها مشمول الزامات مجوز هستند که به طور موثر استفاده از آنها را در بیشتر مقالات مصرفی محدود می کند. اتحادیه اروپا همچنین محدودیتهای تجمعی مبتنی بر کلاس را اعمال میکند و فتالاتهای متعدد را تحت یک چارچوب یکپارچه مصرف روزانه قابل تحمل گروهبندی میکند. هر کالایی که در بازار اتحادیه اروپا عرضه می شود و حاوی فتالات محدود بالای 0.1 درصد وزنی است، باید در سیستم اطلاع رسانی لیست نامزدهای SVHC افشا شود.
ایالات متحده (CPSIA و FDA)
در ایالات متحده، قانون بهبود ایمنی محصولات مصرفی (CPSIA) به طور دائم DEHP، DBP و BBP را به 0.1٪ در محصولات کودکان محدود می کند. سه فتالات اضافی - DINP، DPENP، و DHEXP - در محصولات مراقبت از کودک به 0.1٪ محدود شده است (محصولاتی که برای تسهیل خواب، تغذیه یا دندان درآوردن کودکان زیر سه سال طراحی شده اند). FDA یک رویکرد ارزیابی ترکیب به ترکیب را برای تماس با غذا و کاربردهای پزشکی، متفاوت از سیستم مبتنی بر کلاس اتحادیه اروپا، حفظ می کند. هر نرم کننده باید در مقررات مربوطه FDA (معمولاً 21 CFR) برای تماس با غذا یا کاربرد پزشکی خاص قبل از استفاده ذکر شود.
سایر بازارها
چین، کره جنوبی، ژاپن و بازارهای بزرگ آسیای جنوب شرقی هر کدام فهرست مواد محدود شده خود را با آستانهها و مواد تحت پوشش متفاوت دارند. برای محصولاتی که در سطح جهانی فروخته می شوند، ایمن ترین رویکرد طراحی بر اساس محدودترین استاندارد قابل اجرا - معمولاً REACH اتحادیه اروپا برای کالاهای مصرفی - و تأیید انطباق با الزامات خاص بازار در طول ثبت محصول است. مشتریان OEM خودرو و تجهیزات پزشکی اغلب الزامات اضافی فراتر از حداقل قانونی را از طریق لیست مواد مورد تایید خود اعمال می کنند.
چگونه نرم کننده مناسب را برای برنامه خود انتخاب کنید
انتخاب یک نرم کننده یک تصمیم چند متغیره است. هیچ نوع واحدی به طور همزمان در همه معیارهای مرتبط برتری ندارد، بنابراین فرآیند انتخاب در مورد یافتن بهترین تعادل برای پروفایل برنامه خاص است.
ابتدا الزامات عملکرد را تعریف کنید
با محیط استفاده نهایی شروع کنید. محدوده دمای عملیاتی چقدر است؟ آیا محصول باید در دمای 30- درجه سانتی گراد انعطاف پذیر بماند یا باید در دمای زیر 120 درجه سانتی گراد زنده بماند؟ آیا قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش یک عامل است؟ آیا محصول با روغن، سوخت، مواد شیمیایی پاک کننده یا مایعات بدن تماس خواهد داشت؟ هر یک از این الزامات، قبل از اینکه ملاحظات نظارتی یا هزینه وارد تصویر شوند، فهرست نرمکننده نامزد را محدود میکند.
الزامات نظارتی برای همه بازارهای هدف را ترسیم کنید
پس از ایجاد فهرست کوتاه عملکرد، الزامات نظارتی را برای هر بازاری که محصول در آن فروخته خواهد شد، پوشش دهید. نرمکنندهای که در یک حوزه قضایی قابل قبول است ممکن است در حوزه دیگری محدود یا ممنوع شود. این مرحله اغلب نامزدها - به ویژه فتالات های قدیمی - را از فهرست نهایی محصولات در نظر گرفته شده برای بازارهای اتحادیه اروپا، محصولات کودکان ایالات متحده یا تجهیزات پزشکی حذف می کند.
الزامات مهاجرت و ماندگاری را ارزیابی کنید
تعیین کنید که محصول تا چه مدت باید انعطاف پذیری خود را حفظ کند و اینکه آیا مهاجرت نرم کننده به سطوح، غذا یا تماس با بدن نشان دهنده یک مشکل ایمنی یا عملکرد است یا خیر. محصولات صنعتی با خدمات طولانی مدت، دستگاه های پزشکی و اقلام تماس با مواد غذایی نیاز به درجه های کم مهاجرت دارند. برنامههای کاربردی کوتاهمدت یا بدون تماس میتوانند نرمکنندههای با مهاجرت بالاتر و کمهزینه را بدون خطر بپذیرند.
سازگاری پردازش را در نظر بگیرید
نرم کننده های مختلف با پی وی سی و تجهیزات فرآوری تعامل متفاوتی دارند. به عنوان مثال، نرم کننده های بنزوات، پی وی سی ژل به طور قابل توجهی سریعتر از فتالات های استاندارد - کاهش زمان همجوشی تا 30٪ در کاربردهای پلاستیزول و پوشش - که بر توان تولید و مصرف انرژی تأثیر می گذارد. نرم کننده های پلیمری بسیار ویسکوز نیاز به تنظیماتی در تنظیمات تجهیزات ترکیبی دارند. فرمولهای آزمایشی و آزمایشهای رئولوژی در شرایط پردازش باید تأیید کنند که نرمکننده انتخابشده بهطور تمیز با ترکیب ادغام میشود بدون اینکه باعث ایجاد رسوب در تجهیزات، ایجاد قالب یا بیثباتی در پردازش شود.
هزینه کل را در نظر بگیرید، نه فقط قیمت واحد
جایگزینهای غیر فتالات معمولاً هزینه واحد بالاتری نسبت به فتالاتهای کالا دارند. با این حال، مدلسازی هزینه باید شامل تصویر کامل باشد: هزینههای انطباق با مقررات، فراخوانهای بالقوه محصول یا موانع دسترسی به بازار برای استفاده از یک ماده محدود، هزینههای فرمولبندی مجدد اگر بعداً یک نرمکننده بعداً چرخه عمر محصول میانی محدود شود، و هر گونه تفاوت در کارایی پردازش. در بسیاری از موارد، مزیت هزینه واقعی یک فتالات کالا نسبت به یک جایگزین DOTP یا DINCH زمانی که این عوامل در محاسبه لحاظ شوند، به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

انگلیسی
中文简体




