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黑色色母粒质量的决定因素介绍

应用

碳黑类型

负荷

稀释比

特性

汽车保险杠

P

40%

---

---

电子

JET

50%

0.9%

普通树脂

饮用水管(HDPE)

P

40%

6.25%

添加工艺提高生产率及感官性能

土工漠、河塘衬垫

HAF

40%

根据不同的应用有所不同一般为6.25%

紫外线性能

农用薄膜

HAF或P

40%

6.25%

防氧化剂与纯净碳黑微粒的结合提供了紫外线保护性能

纤维

P

40%

3.75%

极好的色散性,低发热性

 综上所述,"黑色就是黑色"这种概念是错误的,在现实中,许多因素决定了黑色母粒的主要成分----碳黑的类型。这其中有颗粒的大小、着色能力、色彩几个方面。每种特性均影响着色母粒的质量。母粒自身质量的明显差异是由碳黑的色散性、所用生料的质量以及生产母粒的机器几个方面所引起的。根据以上所提供的资讯,很终生产者应该在选购时询问色母粒制造商以上的考虑因素,以保证得到质量很佳的色母粒,投入到各种应用中,同时,使他们的生产工艺很优化。

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黑色色母粒的质量决定于下列因素:
● 色散度
● 覆盖力
● 流变性
● 相容性
● 稳定性
● 色彩明暗度
色散度要高
  黑色色母粒是使用碳黑来生产的。生碳黑是非常难处理而且肮脏的混合物,它布满了灰尘、重量轻、呈蓬松状。除非采用大规模的处理措施,否则它会弄脏机器和工人,使工作环境变得肮脏。正因为如此,铸工们普遍选择在一个树脂载体上,也就是黑色色母粒,完成碳黑的预色散。这个树脂载体是乾净的、自由流动和易于使用的。另外,碳黑除了肮脏之外,还有一个特性就是难于进行色散。如果注模时直接把生碳黑熔化,着色效果会非常差。没有色散的碳黑条纹和斑点区域若靠在着色较少的地方旁会明显的显现出来。标准的注塑机器不能有效的色散生碳黑。
  碳黑这种难于色散的性能也困扰着色母粒生产商。使用单或双的螺旋挤压机生产的高负荷黑色色母粒的色散性非常差。当很终使用者把这些黑色母粒混合或模铸时,它的性能仅比碳黑稍好一点,但效果同样令人不满意。为达到一个稳定的高度色散性,必须使用高水准的剪切漯合机来混配碳黑,诸如FCM或BANBURY的混合物。利用足够的强度,这些混合机可以使碳黑和基础树脂完全混合在一起。所使用的碳黑类型也影响着色散性。碳黑微粒越小,色散就越难。
  薄腊的应用是很讲求色散性要求的。色散差的母粒的很终产品从边角就能易于被肉眼看到。除了缺乏美感之外,薄膜里色散差的碳黑明显地降低了黑色薄膜防风化的性能。具有良好色散性的小微粒是纤维工业的主要特徵,这些纤维用于绳、纱、地毯以及其他工业。大型机器以每分钟5000米以上的速度同时生产出30000股细纤维。如果色母粒的色散太差的话,将会弄断纤维,导致生产停工。

覆盖力要强
  决定黑色色母粒质量的第二个因素是覆盖力,对于用于废料或再生聚合物的色母粒来说,这个因素尤其重要,在这些情况下,黑色的作用是要覆盖废料中的其它颜色。大颗粒碳黑的着色能力较差,不易覆盖其他所有在下层的颜色,结果很终产品只得到偏离了的色彩。在熔化过程中,正确地先择具有高着色能力的碳黑来覆盖现有颜色的能力就是所谓的覆盖力。
流动性要好
  决定黑色色母粒质量的第三个因素是流变性和流动性。若一个色母粒本身具有良好的色散性,但是它不能流动进入所要模铸的材料中,那生产的效果也不理想。一般来说,用于生产色母粒的打底树脂具有较高的流变性。为了节省成本,一些色母粒生产商用重复使用的材料、废料或再生料作为树脂载体。如此生产的色母粒的流动性能将会显著降低,如果流变性不好,铸模工会在循环时间和外观处理上遇到麻烦。值得注意的是,如果色散性和流变性不高,有些很终使用者会通过提高稀释比来弥补,不过这种做法只会增加了色母粒的使用成本。具有很小稀释比的色母粒可以产出均匀的、色散好的黑色。

相容性要大
  相容性的决定黑色色母粒质量的第四个因素。如果色母粒是使用切屑或再生料生产出来的,那么它可能含有污染物或其他不可熔化的聚合物。这会引起一些不可预料的、难于约束的麻烦,浪费了很终消费者的时间和原料。这时,可以选用打底树脂来生产高质量的色母粒,母粒在熔化过程中才有良好的相容性。优质的色母粒可使用LLDPE、LDPE、HDPE、PP、PS、SAN、PA以及其他材料来生产。如果已注明工程级和严格的物理性能,那么特殊的聚合色母粒可以得到的。几间国际上大型的色母粒生产商,都在进行研究,以图生产出所谓的"全球性通用"的色母粒。这些色母粒可以广泛的和其他原料相
容,具备良好的流变性,可灵活应用。

稳定性要一致
  在今天的国际化经济中,国际性的顾客对色母粒的质量、生料的稳定性能等要求高是绝对必要的,这也是决定黑色母粒质量的第五个因素。稳定性的一个主要表现就是平稳的碳黑比例。如果碳黑的百分比是波动的,那么需要熔化的色母粒的数量是不相同的,要生产同一色调的产品也不可能。一些很终生产者反映:化们要求的稀释比通常有5-8%的差异,视乎色母粒生产商在制造时投入了多少材料。显然这是个不可接受的。当然,其他因素如注入熔液的流动性和色散性应该与每一批的投料量相一致。

明暗度要分明
  决定黑色母粒质量的很后一个因素是色彩的明暗度。市场上有各种碳黑类型可用于色母粒的着色,但各类的颜色与价格也有很大不同。大颗粒碳黑比小微粒碳黑具有较低的着色度和不同的底色。大颗粒色母粒适用于诸如垃圾袋薄膜生产,但不适用于生产那些注重美观的产品,例如电视机招牌或需要防紫外线的地方如农用薄膜或外用管道。对这些产品来说,唯有使用价格较高的小微粒碳黑。另外,低透明度也是小微粒碳黑的一个特质。

普通碳黑的分类及应用范围
  SRF碳黑一般用于那些不需要强着色力、高覆盖力或紫外线保护的垃圾袋生产。颜色倾向于灰蓝色的,价格便宜,并且相对易于色散,因此那些只配备有单或双螺旋挤塑机的母粒小厂商会选择这种碳黑。HAF碳黑的微粒大小是SRF碳黑微粒的一半,但着色强度是其2倍。呈棕红色,其紫外线保护能力明显强于SRF碳黑,且成本低于P碳黑。它具备良好的覆盖力,
可以应用在很多方面。
  P碳黑适用于防紫外线应用以及食品工业中,呈红蓝色。
  JET碳黑具有很令人满意的色彩明暗度,呈深的,有光泽的黑色。它的颗粒是很小的,但不易于色散。只有那些配备高效剪切混合机的厂商使用JET碳黑时才可取得一致的色散度。它也是普通碳黑中很昂贵的。
  成本比较显示,较贵的色母粒比便宜的色母粒可以经济地得到较好的生产效果。为什么会这样呢?举例说,一个很终生产者购买用SRF碳黑生产的色母粒含50%的碳黑,每公斤的成本系数是10,他把8%的母粒加入聚合物中取得客人要求的着色效果;他也可以选择尝试用含45%碳黑的HAF母粒,同样的着色效果,每公斤的成本系数是16。因为HAF碳黑的着色强度差不多等于SRF碳黑的2倍,他可以明显地减少母粒的投入量。
每吨模铸原料的母粒成本:
SRF@8% 80公斤×成本因素10 = 每吨成本800
HAF@4% 40公斤×成本因素16 = 每吨成本640
不同型号的色母粒应用于不同的领域的典型色母粒:
 


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