มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค เป็นส่วนผสมเข้มข้นของเม็ดสีคาร์บอนแบล็คที่กระจายตัวอยู่ในเรซินตัวพา ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้สีและปกป้องผลิตภัณฑ์พลาสติกในวงกว้าง ใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ยานยนต์ เกษตรกรรม และสายไฟและสายเคเบิล เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและสะอาดที่สุดในการนำคาร์บอนแบล็กเข้าสู่กระบวนการเทอร์โมพลาสติกใดๆ
มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค เป็นสารให้สีเข้มข้นที่เป็นก้อนแข็ง ผลิตโดยผงคาร์บอนแบล็คดิบที่ผสมละลายกับตัวพาเทอร์โมพลาสติก — โดยทั่วไปคือโพลีเอทิลีน (PE), โพลีโพรพีลีน (PP) หรือตัวพาสากล โดยทั่วไปปริมาณคาร์บอนแบล็กในเม็ดมาสเตอร์แบทช์ที่เสร็จแล้วจะอยู่ระหว่าง 20% ถึง 50% โดยน้ำหนัก ขึ้นอยู่กับการใช้งานและอัตราส่วนการปล่อยลงที่ต้องการ
มาสเตอร์แบทช์เป็นสารเติมแต่งที่เป็นของแข็งหรือของเหลวสำหรับพลาสติก มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็คบรรจุคาร์บอนแบล็คที่มีความเข้มข้นสูงโดยเฉพาะลงในเรซินตัวพา ช่วยให้สามารถเติมโพลีเมอร์พื้นฐานได้อย่างปลอดภัย ไร้ฝุ่น และวัดได้อย่างแม่นยำในระหว่างการอัดขึ้นรูปหรือการฉีดขึ้นรูป
เนื่องจากคาร์บอนแบล็กดิบเป็นผงฝุ่นละเอียดซึ่งยากต่อการจัดการและกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ รูปแบบมาสเตอร์แบทช์ช่วยแก้ปัญหาสามประการพร้อมกัน: กำจัดฝุ่นที่สัมผัสในโรงงาน รับประกันการกระจายตัวของเม็ดสีที่สม่ำเสมอ และช่วยให้จ่ายตรงไปตรงมาผ่านเครื่องป้อนกราวิเมตริกหรือปริมาตรมาตรฐาน
คาร์บอนแบล็คทำหน้าที่ทางเทคนิคที่แตกต่างกันสี่ประการในระบบโพลีเมอร์ และ มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค ส่งมอบทั้งสี่โดยไม่หยุดชะงักกระบวนการ
คาร์บอนแบล็กดูดซับรังสียูวีทั่วสเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์และแปลงเป็นความร้อน ป้องกันการแตกตัวของสายโซ่โฟโตออกซิเดชัน ปริมาณคาร์บอนแบล็คเพียง 2–2.5% ในท่อ HDPE หรือฟิล์ม geomembrane ช่วยให้อายุการใช้งานกลางแจ้งนานหลายสิบปี โดยไม่จำเป็นต้องมีแพ็คเกจป้องกันรังสี UV แยกต่างหากในระดับการโหลดนั้น
คาร์บอนแบล็คให้สีดำที่ลึกที่สุดและเป็นกลางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในพลาสติก ค่าความเยือกแข็ง (My) ที่สูงกว่า 250 เป็นเรื่องปกติสำหรับสีดำของเตาหลอมที่มีโครงสร้างสูง ทำให้เกิดเอฟเฟกต์แสงสีน้ำเงิน-ดำที่ต้องการในอุปกรณ์ตกแต่งรถยนต์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และบรรจุภัณฑ์ระดับพรีเมียม
คาร์บอนแบล็กเกรดสื่อกระแสไฟฟ้า (เช่น Ketjenblack หรือ N472) สร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องภายในเมทริกซ์โพลีเมอร์ที่โหลดต่ำเพียง 5–10% นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับฟิล์มป้องกันไฟฟ้าสถิต ชีลด์สายเคเบิลเซมิคอนดักเตอร์ และถาดบรรจุภัณฑ์ที่ปลอดภัยจาก ESD
ในยางและเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์บางชนิด อนุภาคคาร์บอนแบล็คจะเกาะกันโควาเลนต์กับโซ่โพลีเมอร์ในระหว่างการผสม เพิ่มความต้านทานแรงดึง ความต้านทานต่อการเสียดสี และความต้านทานการฉีกขาด ซึ่งเป็นหลักการเดียวกับที่ทำให้แก้มยางมีความทนทาน
ปริมาณที่ถูกต้องของ มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของมาสเตอร์แบทช์ ระดับคาร์บอนแบล็คเป้าหมายในส่วนสุดท้าย และเรซินพื้นฐาน การคำนวณนั้นตรงไปตรงมา:
ตัวอย่างเช่น หากมาสเตอร์แบทช์ของคุณมีคาร์บอนแบล็ค 40% และข้อกำหนดสำหรับท่อของคุณต้องการคาร์บอนแบล็ค 2.5% ในสารประกอบสุดท้าย คุณจะต้องเพิ่มมาสเตอร์แบทช์ 6.25% โดยน้ำหนัก ตารางด้านล่างแสดงช่วงขนาดยามาตรฐานสำหรับการใช้งานทั่วไป:
| ใบสมัคร | กำหนดเป้าหมาย CB ในส่วนสุดท้าย | ปริมาณมาสเตอร์แบทช์ทั่วไป (40% MB) |
| ท่อแรงดัน HDPE (ยูวี) | 2.0 – 2.5% | 5 – 6.25% |
| หนังเกษตร | 2.0 – 3.0% | 5 – 7.5% |
| ซับ Geomembrane | 2.0 – 2.5% | 5 – 6.25% |
| ชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูป (สี) | 1.0 – 2.0% | 2.5 – 5% |
| ฟิล์ม/แผ่นนำไฟฟ้า | 5 – 15% | 12.5 – 37.5% |
| ฉนวน/การหุ้มสายเคเบิล | 2.0 – 3.0% | 5 – 7.5% |
การให้สารเคมีมากเกินไปจะสิ้นเปลืองวัสดุและอาจส่งผลต่อการยืดตัว แรงกระแทก หรือผิวสำเร็จได้ การใช้ยาเกินขนาดในการใช้งานป้องกันรังสียูวีจะทำให้เกิดการเปราะก่อนเวลาอันควร ตรวจสอบปริมาณคาร์บอนแบล็กขั้นสุดท้ายตาม ASTM D1603 (การทดสอบเถ้าเทอร์โมกราวิเมตริก) เสมอ ก่อนที่จะดำเนินการผลิตเต็มรูปแบบ
คาร์บอนแบล็คบางชนิดไม่ได้ทำหน้าที่เหมือนกันหมด ระบบเกรด ASTM ซีรีส์ N แยกประเภทสีดำของเตาเผาตามขนาดและโครงสร้างของอนุภาค และแต่ละเกรดได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้ายที่เฉพาะเจาะจง การเลือกเกรดที่ถูกต้องมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของคุณ มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค .
เมื่อความเข้ากันได้มีความสำคัญ ให้ยืนยันเสมอว่าเรซินตัวพามาสเตอร์แบทช์ตรงกันหรือเข้ากันได้กับโพลีเมอร์พื้นฐานของคุณ ตัวพา PE ทำงานได้อย่างหมดจดในการใช้งาน HDPE และ LLDPE สำหรับ PP ให้ขอมาสเตอร์แบทช์ที่เป็นพาหะ PP เพื่อหลีกเลี่ยงการหลุดลอกหรือเป็นริ้ว
บางเกรดของ มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค ได้รับการกำหนดสูตรเพื่อให้สอดคล้องกับกฎระเบียบเกี่ยวกับการสัมผัสกับอาหาร รวมถึง EU 10/2011 และ FDA 21 CFR ตัวคาร์บอนแบล็กจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์ (ปริมาณโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนต่ำกว่าขีดจำกัดที่กำหนด) ขอประกาศการปฏิบัติตามข้อกำหนดและข้อมูลการทดสอบการย้ายจากซัพพลายเออร์มาสเตอร์แบทช์ของคุณทุกครั้งก่อนนำไปใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร
จัดเก็บอย่างเหมาะสม — ในถุงปิดผนึกและกันความชื้น ห่างจากแสงแดดโดยตรงและอุณหภูมิที่สูงมาก — มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค เม็ดมีอายุการเก็บรักษา 2 ถึง 3 ปีโดยไม่เสื่อมประสิทธิภาพ การดูดซับความชื้นอาจทำให้เกิดปัญหาการออกซิเดชั่นที่พื้นผิวและกระบวนการแปรรูป ดังนั้นควรปิดถุงที่เปิดไว้ทันที
เลขที่ ป้องกันรังสียูวีในที่ราบโพลีโอเลฟินส์ที่มีคาร์บอนแบล็คประมาณ 2.5% ในส่วนสุดท้าย การโหลดที่สูงกว่าระดับนี้ไม่ได้ปรับปรุงความต้านทานรังสียูวีอย่างมีนัยสำคัญ และจะส่งผลเสียต่อคุณสมบัติทางกลและพฤติกรรมการประมวลผล ปัจจัยสำคัญคือการกระจายขนาดอนุภาคและคุณภาพการกระจายตัว ไม่ใช่ระดับการโหลดดิบ
วิธีการมาตรฐานคือ ASTM D5596 หรือ ISO 18553 — ส่วนบางของชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่กำลังขยาย 100 เท่า และให้คะแนนในระดับ 1 ถึง 5 โดยที่ระดับ 1 และ 2 บ่งชี้ถึงการกระจายตัวที่ยอมรับได้ ผลิตอย่างดี มาสเตอร์แบทช์คาร์บอนแบล็ค ควรได้รับคะแนนสม่ำเสมอที่ 1 ถึง 2 ในตัวอย่างการผลิต
ก่อนหน้าNo previous article
ต่อไปมาสเตอร์แบทช์คุณสมบัติเชิงหน้าที่: เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโพลีเมอร์