Trong lĩnh vực xử lý polyme, việc đạt được độ phân tán màu nhất quán và chất lượng sản phẩm hoàn hảo là mục tiêu cơ b...
tìm hiểu thêmGiới thiệu: Trường hợp kinh doanh cho sự phân tán hoàn hảo Đối với các nhà sản xuất B2B trong ngành nhựa, chất lượ...
tìm hiểu thêm1. Giới thiệu Trong sản xuất nhựa hiện đại, việc đạt được cả vẻ ngoài trắng tinh và khả năng che giấu tuyệt vời là...
tìm hiểu thêmNgành công nghiệp polyme và nhựa liên tục tìm kiếm các vật liệu không chỉ có màu sắc mà còn nâng cao hiệu suất. Trong...
tìm hiểu thêmCarbon Black Masterbatch (Carbon Black Masterbatch) là một trong những chất phụ gia màu và chức năng được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành nhựa. Thách thức cốt lõi của nó là giải quyết vấn đề phân tán gây ra bởi diện tích bề mặt đặc biệt cao và các đặc tính tích tụ dễ dàng của carbon đen, đồng thời đảm bảo tính ổn định và chức năng màu (như độ dẫn điện, che chắn tia cực tím). Sau đây là những điểm kỹ thuật chính để đạt được khả năng phân tán cao và tô màu ổn định:
Kích thước và cấu trúc hạt:
Kích thước hạt nhỏ hơn (chẳng hạn như 20-30nm), công suất tô màu càng mạnh, nhưng độ khó của sự phân tán càng lớn (dễ kết tụ).
Carbon Black cấu trúc cao (giá trị hấp thụ dầu DBP> 120ml/100g) dễ dàng tạo thành một mạng dẫn điện, nhưng đòi hỏi lực cắt mạnh hơn để phân tán.
Sửa đổi hóa chất bề mặt:
Carbon Black được xử lý oxy hóa (có chứa các nhóm carboxyl/hydroxyl) có thể cải thiện khả năng tương thích với các chất mang phân cực (như PA, PET).
| Loại nhựa | Nồng độ đen carbon được đề xuất | Đặc trưng |
|---|---|---|
| LDPE | 20-30% | Nhiệt độ xử lý thấp (160-200 ° C), dòng chảy tan chảy tuyệt vời, phù hợp cho tổng số màu sắc đa năng. |
| Pp | 25-40% | Yêu cầu lực cắt cao (220-250 ° C), lý tưởng cho tổng số dẫn điện có mối liên quan cao, khả năng chống nhiệt tuyệt vời. |
| Hdpe | 20-35% | Độ cứng cao, thích hợp để ép phun, nhưng đòi hỏi sự phân tán cẩn thận để tránh các khuyết tật bề mặt. |
| Ps/abs | 15-25% | Nhiệt độ xử lý thấp hơn (180-220 ° C), yêu cầu chất bôi trơn (ví dụ: EBS) để ngăn ngừa suy thoái. |
| Pa/pet | 15-30% | Yêu cầu carbon đen biến đổi bề mặt (oxy hóa), tương thích với nhựa cực, được sử dụng trong nhựa kỹ thuật. |
Phân tán:
Sáp polyetylen trọng lượng phân tử thấp (sáp PE) và stearates (như ZnST) có thể làm giảm sự hấp phụ giữa các hạt đen carbon.
Superdispersants (như BYK-2150) áo carbon màu đen với các nhóm neo để cải thiện sự ổn định lâu dài.
Chất bôi trơn:
Ethylene Bisstearamide (EBS) làm giảm độ nhớt tan chảy và ngăn ngừa trượt vít.
Quá trình đùn vít đôi:
Tỷ lệ khung hình cao (L/D≥40) các phần tử vít kết hợp (các khối nhào, các luồng đảo ngược) tăng cường phân tán cắt.
Kiểm soát phân vùng nhiệt độ (chẳng hạn như MasterBatch dựa trên PP: 180-220).
Tỷ lệ pha loãng MasterBatch:
Nói chung, thêm 1%~ 5%được khuyến nghị và MasterBatch dẫn điện cần cao hơn (10%~ 20%).
1. Tính nhất quán màu sắc
Nồng độ đen carbon và giá trị l* a* b*: Sử dụng máy quang phổ để theo dõi màu đen (giá trị l* <15 là màu đen tối chất lượng cao).
Tránh màu vàng của nhựa chất mang: Chọn PP bay hơi thấp hoặc thêm chất chống oxy hóa (chẳng hạn như Irganox 1010).
2. Khả năng thích ứng với các kịch bản ứng dụng
Kháng thời tiết ngoài trời: Bản thân carbon đen có khả năng hấp thụ UV, nhưng nó cần phải được kết hợp với các chất ổn định ánh sáng (như HALS AMINED HALSED).
Tuân thủ liên hệ thực phẩm: Các mô hình đen carbon tuân thủ FDA 21 CFR 178.3297 hoặc EU 10/2011 (như Cabot Monarch 880).
| Vấn đề | Nguyên nhân gốc | Giải pháp |
|---|---|---|
| Bề mặt gritty trên MasterBatch | Phân tán màu đen carbon kém | Tăng nhiệt độ cắt trong các vùng vít hoặc thêm tác nhân phân tán hơn (ví dụ: sáp PE). |
| Màu xám trong các sản phẩm cuối cùng | Nồng độ không đủ màu đen carbon hoặc suy thoái nhựa | Kiểm tra tỷ lệ pha loãng MasterBatch và giới hạn nhiệt độ xử lý. |
| Độ dẫn không ổn định | Thiệt hại cấu trúc đen carbon hoặc phân phối không đồng đều | Tối ưu hóa cấu hình vít để tránh cắt quá mức; Sử dụng Black carbon cấu trúc cao. |
| Màu sắc chảy máu/di cư | Các chất mang trọng lượng phân tử thấp hoặc chất hóa dẻo quá mức | Chuyển sang nhựa MW cao hơn (ví dụ: HDPE thay vì LDPE) hoặc giảm hàm lượng hóa dẻo. |
| Giảm cường độ cơ học | Quá tải của carbon đen (> 40%) phá vỡ ma trận polymer | Cân bằng hàm lượng màu đen carbon với các chất phụ gia gia cố (ví dụ: sợi thủy tinh cho PA) . |