مستربچ چیست + انواع و کاربردها

مستربچ ها (Masterbatch) از مهم ترین انواع مواد شیمیایی صنعتی هستند که ساختار پلیمری دارند و کاربردهای گسترده ای را در صنایع پلاستیک و پلیمرها پوشش می دهند. این نوع مواد در حقیقت، رنگدانه هایی هستند که توسط رزین های پلیمری، محصور شده اند. Masterbatch به عنوان افزودنی های اصلی در صنعت پلاستیک به کار می روند و به دلیل ویژگی هایی که دارند، باعث بهبود عملکرد محصولات نهایی، حفظ زیبایی ظاهری، دوام و استحکام آنها می شوند. از آنجایی که انواع مستربچ جزو پرمصرف ترین مواد اولیه صنعت هستند، در این مطلب به طور جامع درباره معرفی آنها، کاربردها و خواص فیزیکی و شیمیایی می پردازیم.

طبقه‌بندی انواع مستربچ + ویژگی ها و خصوصیات

انواع مستربچ، مواد افزودنی به مصنوعات پلاستیکی هستند که در طول تولید و پردازش به آنها اضافه می شوند. این مواد می توانند دوام و ثبات، پردازش و کیفیت را بهبود ببخشند. همچنین از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند. در فرآیند تولید پلاستیک باید برخی از افزودنی ها نظیر Masterbatch به مخلوط افزوده شوند تا دسته ای از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محصول نهایی، بهبود یابد.

به این ترتیب، انواع مستربچ بر اساس عملکردشان مورد استفاده قرار می گیرند که در قسمت زیر بررسی کرده ایم:

۱- مستربچ های رنگی (Color Masterbatches): برای ایجاد جلوه ظاهری زیبا و ثابت و جذابیت های بصری در محصولات نهایی پلاستیکی اضافه می شوند. مستربچ های سفید به فرمولاسیون محصولات پلاستیکی اضافه می شود تا رنگ درخشان و مات سفید و روشن را در آنها ایجاد کنند. به دلیل اینکه رنگ طبیعی پلیمرها چندان درخشندگی ندارد، مستربچ سفید می تواند روشنایی خاصی را به پلیمرهای رنگی بدهد. علاوه بر آن، مستربچ مشکی، رنگ سیاه ثابت و عمیق را به محصولات پلاستیکی می بخشد. پس مقاومت آن را تا حد زیادی افزایش می دهد.

۲- مستربچ های افزودنی (Additive Masterbatches): این دسته از مواد برخی از ویژگی های ذاتی محصولات پلاستیکی، نظیر مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید، ثبات در برابر حریق، مقاوم به رشد میکروارگانیسم ها و میکروب ها، ترک خوردگی و …، را بهبود می بخشند.

۳- مستربچ های پرکننده (Filler Masterbatches): این دسته از مواد افزودنی به تولیدات پلاستیکی، هزینه های تولید را کاهش می دهد. پرکننده ها در کنار مواد اولیه استفاده می شوند و باعث افزایش حجم مخلوط در فرآیند تولید می گردند.

۴- مستربچ های تخصصی (Specialty Masterbatches): این دسته از مواد دارای ویژگی ها و خصوصیات منحصر به فرد هستند؛ از جمله رسانایی، زیست تخریب پذیری یا پایداری حرارتی بالا. در نهایت، محصولاتی که این نوع مستربچ ها در آن به کار رفته باشند برای شرایط استفاده خاصی، مناسب هستند.

بیشتر بخوانید: مواد ترموپلاستیک چیست + انواع و کاربردها

کاربردهای انواع مستربچ ها در صنایع مختلف

مواد مستربچ به دلیل تطبیق پذیری و ویژگی های سفارشی سازی که دارند در صنایع مختلف به کار می روند. مشخصات کلیدی باعث شده که تا این اندازه کاربردی و پرمصرف باشند. مهم ترین کاربردهای مستربچ به شرح زیر می باشند:

۱- کاربرد در صنعت بسته بندی

انواع مواد افزودنی مستربچ های رنگی، به ویژه در صنعت بسته بندی بسیار استفاده می شوند؛ زیرا نقش کلیدی در برندسازی محصولات مختلف دارند و باعث ایجاد جلوه بصری جذاب در بسته بندی ها می شوند. به علاوه، مستربچ های افزودنی می توانند خواصی مانند مقاومت بالا در برابر نفوذ، قابلیت های ضد الکتریسیته، ثبات و استحکام، را افزایش دهند. برخی از این ویژگی ها برای بسته بندی های مواد غذایی، یک امتیاز بزرگ محسوب می شوند. بسته بندی های شیرینگ پلیمری و ظروف پلاستیکی از محصولاتی هستند که در صنعت بسته بندی، از مواد مستربچ بهره مند شده اند.

۲- کاربرد در صنعت خودروسازی

مستربچ ها برای صنعت خودروسازی بسیار اهمیت دارند زیرا به تولید قطعات سبک و بادوام و زیبا، کمک زیادی می کنند. قطعات داخلی خودرو از جمله داشبورد، سپر خودرو، و سایر قطعات پلاستیکی، دوام و انعطاف پذیری خود را مدیون مستربچ ها هستند. ویژگی هایی نظیر مقاومت در برابر حرارت، محافظت در برابر اشعه خورشید، دوام بالا و عدم ترک خوردگی، به واسطه افزودن مستربچ ها در صنایع خودرو حاصل می شوند.

۳- کاربرد در صنعت ساخت و ساز – زیرساخت ها

در صنعت ساخت و ساز از مواد مستربچ برای تولید متریال بادوام و قدرتمند استفاده می شود. در تولید انواع لوله و اتصالات مقاوم، پانل های عایق و ورق های سقف، از مستربچ به عنوان افزودنی ها با خواص برجسته استفاده می شود. به طور مثال برای این مورد، مستربچ های پرکننده و افزودنی، دو تا از پرکاربردترین ها هستند. استحکام و عایق حرارتی، مقاومت در برابر تغییرات اقلیمی، سرما و گرما، به واسطه همین مواد در محصولات مرتبط با ساخت و ساز ایجاد می شوند.

۴- کاربرد در صنعت تولید کالاهای مصرفی

مستربچ برای تولید کالاهای مصرفی روزمرگی، نظیر لوازم خانگی، مبلمان، اسباب بازی ها، کیف و کفش، ظروف آشپزخانه، لوازم زیبایی و … کاربرد دارند. اکثر این محصولات از انواع مستربچ های رنگی بهره می گیرند تا زیبایی ظاهری مطلوب تری را حاصل کنند. مستربچ های افزودنی نیز باعث ایجاد یک سری خصوصیات، نظیر استاندارد ایمنی و دوام بالا در محصولات مصرفی می شوند.

۵- کاربرد در صنعت کشاورزی

در تولید انواع فیلم های گلخانه ای، ابزارهای کشاورزی و باغبانی، لوله های آبیاری، پوشش های سیلوها از انواع مواد مستربچ با خصوصیات ارزشمند استفاده می شود. مستربچ های افزودنی می توانند لایه فوقانی در محصولات را در برابر اشعه های ماورا بنفش خورشید، محافظت کنند؛ آنها در برابر شرایط محیطی، پایداتر هستند و طول عمر محصولات نیز افزایش می یابد.

۶- کاربرد در صنعت نساجی

اضافه کردن مستربچ به الیاف مصنوعی، ارزش پارچه های بافته شده از آنها را دو چندان می سازد. این مواد دارای خواص بهبود یافته هستند؛ از جمله مقاومت در برابر آتش سوزی، فعالیت های ضد باکتریایی و ایجاد رنگ های سفارشی جذاب.

۷- کاربرد در تجهیزات و لوازم بهداشتی و پزشکی

از این مواد در ساخت لوازم پزشکی و پلاستیکی های بهداشتی و آزمایشگاهی استفاده می شود؛ اینچنین محصولات از انعطاف پذیری و مقاومت بالایی برخوردار هستند و به ویژه محیط عاری از میکروب ها را فرآهم می کنند.

بیشتر بخوانید: کامپوزیت چیست؛ تعریف، خواص، انواع و کاربردها

مهم ترین مزایای مستربچ ها چیست؟

• مواد مقرون به صرفه
• سهولت استفاده در فرآیندها – امکان حداقل خطا در تولید
• عملکرد بهبود یافته – قابلیت ایجاد خواص سفارشی در محصولات نهایی
• سازگار با محیط زیست – عدم آلودگی (حاوی محتوای زیست تخریب پذیر یا قابل بازیافت)
• قابلیت سازگاری با نانوفناوری

جمع‌بندی و نتیجه گیری

مستربچ ها موادی هستند که صنعت پلاستیک را دچار تحول نموده اند. تولید محصولات نوآورانه و بادوام، و از نظر بصری بسیار زیبا، به واسطه همین افزودنی ها امکان‌پذیر است. صنایع بسته بندی، خودروسازی، لوازم مصرفی، کالاها و یا تجهیزات کشاورزی و …، همگی به لطف مستربچ، عملکردهای بی نظیری را ارائه می دهند.