发表时间: 2023-02-17 10:14:06
作者: 广东皆联科技有限公司
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黑色母是色母粒的一种,但它的地位与其他色母粒又有些不同。黑色母是塑胶加工中比较常用的一种色母粒,也是量很大的一种色母粒。
黑色母广泛应用于塑料加工行业,如注塑成型、挤出成型和吹塑成型等。在现实生活中,它广泛应用于汽车塑料件的注塑成型中,塑料管材的挤出成型中,农地膜及土工材料的生产中。
近年来,聚乙烯管材(PE)已成为继PVC之后,世界上消费量第二大的塑料管道品种,广泛用于给水、农业灌溉、燃气输送、排污、矿山砂浆输送等工程施工类户外条件下,本色聚乙烯管材会发生老化降解、机械性能下降,一年内就会变脆。资料表明,炭黑是聚乙烯管材的紫外线吸收剂和光屏蔽剂。炭黑含量(质量)和炭黑分散性对聚乙烯管材的耐候性起着至关重要的作用。目前所有的ISO、EN及标准都规定,生产PE100级的燃气管道及给水管道必须使用黑色混配料。混配料的炭黑含量应采用粒径小于25nm的炭黑,炭黑含量不低于2.0%,炭黑分散性≤3级。国内生产炭黑色母的企业很多,但产品主要定位于农地膜、垃圾包装袋等传统产品。目前我国PE100黑色混配料全部使用国外进口的专用炭黑色母厂家生产。由于技术壁垒,商业垄断,国外PE100炭黑色母价格高,影响了我国PE100黑色混配料的推广应用。
为保证制品的长期耐老化性能,标准规定聚乙烯管材的炭黑含量必须在2%以上。色母中的炭黑含量越高,色母添加量越低,对本色树脂性能的影响也就越小,成本也越低。由于炭黑是一种纳米材料,表面的结构度很高,在熔融共混的过程中,基体树脂的分子链会缠绕在炭黑表面形成物理交联,使整个体系的黏度提高。炭黑的粒径越小,炭黑含量越高,这种效应越显著。对应于同一种粒径的炭黑,当炭黑的含量增加到一定程度时色母料的黏度过高,流动性太差而无法加工。
炭黑色母的黏度与基体树脂本身的流动性能、炭黑的粒径及含量都会对其熔体流动速率产生影响。将不同熔体流动速率的炭黑色母与本色树脂混合直接挤出,从管材上取样在显微镜下观察炭黑色母的分散情况,放大倍数为“×70”。相对而言,高黏度的炭黑色母有利于提高混合料的物理性能。但是黏度太高,色母的流动性变差,会使其在本色树脂中的分散变得困难。
炭黑的分散确实比较难。颜料在应用过程中都必须分散到符合光学性能的微粒子状态,炭黑是所有颜料中比较难分散的一种颜料之一,因此炭黑分散的好坏会直接影响到炭黑的黑度、色相和遮盖能力,直接影响到用户的使用效果。在使用粉状炭黑时,会出现分散及令人头疼的灰尘问题,因此,可使用母粒或浆状物。预制炭黑的价格要比单纯使用颜料黑要高,但若考虑到清洁的工序、技术投资少的优点,炭黑制剂是有其价值的。