ในขอบเขตของการประมวลผลโพลีเมอร์ การบรรลุการกระจายสีที่สม่ำเสมอและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไร้ที่ติเป็นวัตถุประสงค์พื้นฐาน กา...
เรียนรู้เพิ่มเติมบทนำ: กรณีธุรกิจเพื่อการกระจายตัวที่สมบูรณ์แบบ สำหรับผู้ผลิต B2B ในอุตสาหกรรมพลาสติก คุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคื...
เรียนรู้เพิ่มเติม1. Introduction In modern plastic manufacturing, achieving both a pristine white appearance and excellent hiding p...
เรียนรู้เพิ่มเติมThe polymer and plastics industry continuously seeks materials that not only colour but also enhance performance. Amo...
เรียนรู้เพิ่มเติมMasterbatch คาร์บอนแบล็ก (คาร์บอนแบล็คมาสเตอร์แบ็ก) เป็นหนึ่งในการระบายสีและสารเติมแต่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลาสติก ความท้าทายหลักของมันคือการแก้ปัญหาการกระจายตัวที่เกิดจากพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจงสูงและลักษณะการรวมตัวกันของคาร์บอนแบล็กในขณะที่มั่นใจในความมั่นคงของสีและการทำงาน (เช่นการนำไฟฟ้า, การป้องกันรังสียูวี) ต่อไปนี้เป็นจุดสำคัญทางเทคนิคเพื่อให้เกิดการกระจายตัวสูงและสีที่มั่นคง:
ขนาดและโครงสร้างอนุภาค:
ขนาดของอนุภาคที่เล็กลง (เช่น 20-30nm) ยิ่งพลังการระบายสีแข็งแกร่งขึ้น แต่ยิ่งมีความยากลำบากในการกระจายตัวมากขึ้น (ง่ายต่อการรวมตัวกัน)
คาร์บอนแบล็กโครงสร้างสูง (ค่าการดูดซับน้ำมัน DBP> 120ml/100g) นั้นง่ายกว่าในการสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้า แต่ต้องใช้แรงเฉือนที่แข็งแกร่งกว่าในการกระจาย
การปรับเปลี่ยนสารเคมีพื้นผิว:
คาร์บอนแบล็กที่ได้รับออกซิเดชัน (ที่มีกลุ่ม carboxyl/hydroxyl) สามารถปรับปรุงความเข้ากันได้กับผู้ให้บริการขั้วโลก (เช่น PA, PET)
| ชนิดเรซิน | ความเข้มข้นของคาร์บอนแบล็กที่แนะนำ | ลักษณะเฉพาะ |
|---|---|---|
| LDPE | 20-30% | อุณหภูมิการประมวลผลต่ำ (160-200 ° C) การไหลเวียนที่ยอดเยี่ยมเหมาะสำหรับการระบายสีมาสเตอร์แบทช์สีอเนกประสงค์ทั่วไป |
| PP | 25-40% | ต้องใช้แรงเฉือนสูง (220-250 ° C) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ Masterbatch นำไฟฟ้าที่มีความเข้มข้นสูงความต้านทานความร้อนที่ยอดเยี่ยม |
| HDPE | 20-35% | ความแข็งแกร่งสูงเหมาะสำหรับการฉีดขึ้นรูป แต่ต้องมีการกระจายอย่างรอบคอบเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของพื้นผิว |
| PS/ABS | 15-25% | อุณหภูมิการประมวลผลที่ต่ำกว่า (180-220 ° C) ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น (เช่น EBS) เพื่อป้องกันการย่อยสลาย |
| PA/PET | 15-30% | ต้องใช้คาร์บอนแบล็กที่ดัดแปลงจากพื้นผิว (ออกซิไดซ์) เข้ากันได้กับเรซินขั้วโลกที่ใช้ในพลาสติกวิศวกรรม |
สารช่วยกระจายตัว:
ขี้ผึ้งโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (ขี้ผึ้ง PE) และสเตียเรต (เช่น ZnST) สามารถลดการดูดซับระหว่างอนุภาคคาร์บอนแบล็ก
Superdispersants (เช่น BYK-2150) Coat Carbon Black พร้อมกลุ่มยึดเพื่อปรับปรุงความมั่นคงในระยะยาว
น้ำมันหล่อลื่น:
Ethylene Bisstearamide (EBS) ช่วยลดความหนืดละลายและป้องกันการลื่นของสกรู
กระบวนการรีดสกรูคู่:
อัตราส่วนภาพสูง (L/D≥40) องค์ประกอบสกรูรวม (บล็อกนวด, เกลียวย้อนกลับ) เพิ่มการกระจายตัวของแรงเฉือน
การควบคุมการแบ่งเขตอุณหภูมิ (เช่น Masterbatch ที่ใช้ PP: 180-220 ℃)
อัตราส่วนการเจือจาง Masterbatch:
โดยทั่วไปแนะนำให้เพิ่ม 1%~ 5%และ Masterbatch ตัวนำจะต้องสูงขึ้น (10%~ 20%)
1. ความสอดคล้องสี
ความเข้มข้นของคาร์บอนแบล็กและค่า l* a* b*: ใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์เพื่อตรวจสอบความมืด (l* value <15 เป็นสีดำคุณภาพสูง)
หลีกเลี่ยงสีเหลืองของเรซิ่นพาหะ: เลือก PP ที่มีค่าต่ำหรือเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระ (เช่น IRGanox 1010)
2. การปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์แอปพลิเคชัน
ความต้านทานต่อสภาพอากาศกลางแจ้ง: คาร์บอนแบล็กนั้นมีความสามารถในการดูดซับ UV แต่ต้องจับคู่กับความคงตัวของแสง (เช่น Hals Hals ที่ถูกขัดขวาง)
การปฏิบัติตามการติดต่อด้านอาหาร: รุ่นคาร์บอนแบล็กที่สอดคล้องกับ FDA 21 CFR 178.3297 หรือ EU 10/2011 (เช่น Cabot Monarch 880)
| ปัญหา | สาเหตุที่แท้จริง | สารละลาย |
|---|---|---|
| พื้นผิวที่มีความกล้าหาญบน Masterbatch | การกระจายตัวของคาร์บอนแบล็กไม่ดี | เพิ่มอุณหภูมิแรงเฉือนในโซนสกรูหรือเพิ่มสารกระจายตัวมากขึ้น (เช่นขี้ผึ้ง PE) |
| โทนสีเทาในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย | ความเข้มข้นของคาร์บอนแบล็กไม่เพียงพอหรือการย่อยสลายเรซิน | ตรวจสอบอัตราส่วนการเจือจาง Masterbatch และขีด จำกัด อุณหภูมิการประมวลผล |
| การนำไฟฟ้าที่ไม่มั่นคง | ความเสียหายโครงสร้างคาร์บอนแบล็กหรือการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอ | ปรับการกำหนดค่าสกรูเพื่อหลีกเลี่ยงแรงเฉือนมากเกินไป ใช้คาร์บอนแบล็กโครงสร้างสูง |
| มีเลือดออกสี/การโยกย้าย | ผู้ให้บริการน้ำหนักโมเลกุลต่ำหรือพลาสติกมากเกินไป | เปลี่ยนเป็นเรซินที่สูงกว่า MW (เช่น HDPE แทน LDPE) หรือลดปริมาณพลาสติก |
| ความแข็งแรงเชิงกลลดลง | การเกินพิกัดของคาร์บอนแบล็ก (> 40%) รบกวนโพลีเมอร์เมทริกซ์ | สมดุลคาร์บอนแบล็กด้วยสารเติมแต่งเสริม (เช่นเส้นใยแก้วสำหรับ PA) . |