黑色色母在塑料制品中的應(yīng)用

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在塑料制品成型加工中，黑色母粒幾乎人人都用過，用于染色，用于防老化，用于導(dǎo)電制品等，使用中出現(xiàn)的許多問題也常常困擾我們。

1、黑色母粒是由哪些材料組成的？

組成黑色母粒的材料有：A.碳黑;B.碳黑載體;C.碳黑潤濕劑;D.碳黑分散劑;E.其他加工助劑。

2、請(qǐng)介紹一下黑色母粒用碳黑。

按照國際分類，我國有三十多個(gè)品種。主要分為橡膠用和非橡膠用兩大類。在橡膠用碳黑中主要是耐磨碳黑，能有效地提高橡膠輪胎的耐磨性;在非橡膠用碳黑中，真正能作為黑色母粒得碳黑只有幾種。以槽法碳黑在塑料中應(yīng)用最為廣泛，這主要由于其來源豐富，純度高，粒徑小。

3、碳黑載體是怎么回事？

載體就是承載碳黑的物質(zhì)。一般塑料制品使用什么原料，載體就使用什么原料。這樣制造的黑色母粒與塑料原料相容性較好。如：PS(聚苯乙烯)塑料制品，其使用的黑色母粒載體就是PS。

對(duì)于聚乙烯塑料制品，載體就是聚乙烯。但是，一般選用LDPE(高壓聚乙烯)，因?yàn)長DPE承載碳黑能力最強(qiáng)，且加工性能好。而其他聚乙烯HDPE和LLDPE只能制造低濃度黑色母粒。

對(duì)于PP(聚丙烯)塑料制品，只能使用PP和LDPE為載體的黑色母粒，但不能使用HDPE和LLDPE及其他塑料為載體的黑色母粒。當(dāng)然也有用回收料做載體的黑色母粒。

4、為什么碳黑需要潤濕劑？

碳黑比重約2g/cm，由于碳黑粒徑很小，表現(xiàn)密度就很小，顯得蓬松，似乎很輕。要順利加工，就必須先將碳黑潤濕。潤濕劑的選擇非常關(guān)鍵。為降低成本，大量使用白油或石蠟之類的產(chǎn)品的企業(yè)不在少數(shù)，將會(huì)嚴(yán)重影響所加工制品的強(qiáng)度。

5、碳黑母料使用的分散劑有哪些？

分有機(jī)分散劑和無機(jī)分散劑兩類。高檔黑色母料使用有機(jī)分散劑，主要用于使用環(huán)境要求較高的塑料制品。低檔黑色母粒使用無機(jī)分散劑，常用有碳酸鈣?？梢詮哪噶０b判斷，25公斤只有半袋的肯定是使用無機(jī)分散劑;滿袋的是使用有機(jī)分散劑的黑色母粒。

使用無機(jī)分散劑可以大大降低黑色母粒成本，但很致命的是碳酸鈣具有加速塑料制品老化的作用。

6、黑色母粒也需要加工助劑嗎？

當(dāng)然需要。順利的加工過程需要正確選擇抗氧劑，內(nèi)潤滑劑，外潤滑劑，改性劑和抗靜電劑。

7、黑色母粒有哪些加工方法？

有三種：?jiǎn)温輻U法，雙螺桿法和密煉法。單螺桿法：使用拌料機(jī)將物料混合后，由單螺桿擠出機(jī)拉條造粒，一般碳黑濃度在18-20%，工藝落后，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件差，屬被淘汰工藝，不排除一些剛起步小廠仍使用此法加工。

雙螺桿法：使用拌料機(jī)將物料混合后，由雙螺桿擠出機(jī)拉條或水環(huán)造粒，由于雙螺桿機(jī)本身混煉能力有限，母粒一般碳黑濃度在25-32%。密煉法：使用拌料機(jī)將物料混合后，加入密煉機(jī)捏合后，再由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)水環(huán)或水下切粒，母料一般碳黑濃度在40-45%。

8、加工方法對(duì)母粒性能有影響嗎？

是的。顯然，密煉法提高了載體對(duì)碳黑的承載能力，同時(shí)碳黑能更均勻地進(jìn)入載體。發(fā)揮密煉機(jī)機(jī)械捏合優(yōu)勢(shì)，破碎團(tuán)聚粒子，使碳黑粒子團(tuán)聚粒度大大降低，母粒中碳黑粒徑及其分布均勻，是其他兩種方法不能替代的。

9、黑色母粒在哪些方面具有突出表現(xiàn)？

在塑料制品染色方面，黑色母粒只需0.6%-0.8%，就會(huì)奇黑無比，再多加也不會(huì)更黑了。

據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在新疆地區(qū)戶外使用的制品，如需要依靠黑色母粒防老化，只要使用優(yōu)質(zhì)黑色母粒(而不是回料做載體，白油潤濕，碳酸鈣分散等等的那種)，碳黑在制品中含量達(dá)到2-2.5%，即：每100公斤原料中，有5-6份(重量)含碳黑40%的母粒，所起到的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何防老化產(chǎn)品，產(chǎn)品壽命可以達(dá)到10年以上。

這就是為什么滴灌產(chǎn)品，輸水產(chǎn)品，通信電纜產(chǎn)品都是黑色的。另外，碳黑對(duì)制品強(qiáng)度增加，導(dǎo)電性增強(qiáng)等方面都有特殊貢獻(xiàn)。

10、實(shí)際生產(chǎn)中好像沒有使用這么多份數(shù)的黑色母料？

沒錯(cuò)。實(shí)際生產(chǎn)中一般使用2份左右黑色母粒，再添加防老化助劑，利用防老化和碳黑的協(xié)同作用防老化，來降低產(chǎn)品成本。

另外，在戶外使用時(shí)間長短，產(chǎn)品壽命得要求，也決定黑色母粒使用量適當(dāng)降低，前提是碳黑在產(chǎn)品中必須形成連續(xù)相，即有碳黑“膜”保護(hù)塑料。

如加入黑色母粒太少，碳黑相(即小片濃度高的部分)在制品中不連續(xù)，在相與相的分界處，塑料分子最脆弱，受紫外光直接打擊，加速氧老化反應(yīng)，此時(shí)碳黑在制品中如同雜質(zhì)，還不如不加。

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