Мастербатч технического углерода представляет собой концентрированную смесь пигмента сажи, диспергированного в несущей смоле, предназначенную для окрашивания и защиты пластиковых изделий от накипи. Используемый в упаковочной, автомобильной, сельскохозяйственной, проводной и кабельной промышленности, это наиболее эффективный и чистый способ введения технического углерода в любой термопластический процесс.
Мастербатч технического углерода представляет собой твердый гранулированный концентрат красителя, получаемый путем смешивания в расплаве сырого порошка сажи с термопластичным носителем — обычно полиэтиленом (ПЭ), полипропиленом (ПП) или универсальным носителем. Содержание технического углерода в готовых гранулах маточной смеси обычно составляет от 20% до 50% по массе, в зависимости от применения и требуемого коэффициента разжижения.
Мастербатч представляет собой твердую или жидкую добавку для пластмасс. Маточная смесь технического углерода специально упаковывает углеродную сажу в высокой концентрации в смолу-носитель, обеспечивая безопасное, беспыльное и точно дозированное добавление к базовому полимеру во время экструзии или литья под давлением.
Поскольку необработанный технический углерод представляет собой мелкий пыльный порошок, с которым трудно обращаться и который трудно диспергировать равномерно, формат маточной смеси решает одновременно три проблемы: он исключает воздействие пыли на предприятии, обеспечивает равномерное диспергирование пигмента и обеспечивает простое дозирование с помощью стандартных гравиметрических или объемных дозаторов.
Углеродная сажа выполняет четыре различные технические функции в полимерных системах: маточная смесь технического углерода обеспечивает все четыре без нарушения процесса.
Углеродная сажа поглощает УФ-излучение во всем солнечном спектре и преобразует его в тепло, предотвращая фотоокислительное разрыв цепи. Всего лишь 2–2,5 % технического углерода в трубах из полиэтилена высокой плотности или геомембранной пленке обеспечивают десятилетия срока службы на открытом воздухе — при таком уровне нагрузки не требуется отдельный пакет УФ-стабилизатора.
Углеродная сажа обеспечивает самый глубокий и нейтральный черный цвет, какой только можно получить в пластике. Значение струи (My) выше 250 типично для печной сажи с высокой структурой, обеспечивающей сине-черный оптический эффект, необходимый в автомобильной отделке, бытовой электронике и упаковке премиум-класса.
Углеродные сажи проводящего класса (например, Ketjenblack или N472) образуют непрерывные проводящие сети внутри полимерной матрицы при нагрузках всего 5–10%. Это важно для антистатических пленок, экранирования полупроводниковых кабелей и антистатических упаковочных лотков.
В резине и некоторых термопластичных эластомерах частицы технического углерода ковалентно связываются с полимерными цепями во время смешивания, увеличивая прочность на разрыв, стойкость к истиранию и прочность на разрыв — тот же принцип, который придает боковинам шин долговечность.
Правильная дозировка маточная смесь технического углерода зависит от концентрации маточной смеси, целевого уровня технического углерода в конечной детали и базовой смолы. Расчет прост:
Например, если ваша маточная смесь содержит 40 % технического углерода, а спецификация вашей трубы требует содержания 2,5 % технического углерода в конечном составе, вы добавляете 6,25 % маточной смеси по весу. В таблице ниже показаны стандартные диапазоны дозировок для распространенных применений:
| Приложение | Целевой CB в финальной части | Типичная доза маточной смеси (40% МБ) |
| Напорная труба ПНД (УФ) | 2,0 – 2,5% | 5 – 6,25% |
| Сельскохозяйственный фильм | 2,0 – 3,0% | 5 – 7,5% |
| Геомембранный вкладыш | 2,0 – 2,5% | 5 – 6,25% |
| Литые детали (цвет) | 1,0 – 2,0% | 2,5 – 5% |
| Проводящая пленка/лист | 5 – 15% | 12,5 – 37,5% |
| Изоляция/оболочка кабеля | 2,0 – 3,0% | 5 – 7,5% |
Передозировка приводит к перерасходу материала и может ухудшить удлинение, ударную вязкость или качество поверхности. Недостаточная дозировка при УФ-защите приведет к преждевременному охрупчиванию. Всегда проверяйте окончательное содержание технического углерода по стандарту ASTM D1603 (термогравиметрический тест на зольность) перед запуском полного производственного цикла.
Не все углеродные сажи выполняют одну и ту же функцию. Система марок ASTM серии N классифицирует печные сажи по размеру частиц и структуре, и каждая марка оптимизирована для конкретного конечного использования. Выбор правильного класса имеет решающее значение для эффективности вашего маточная смесь технического углерода .
Когда совместимость имеет значение, всегда проверяйте, что смола-носитель маточной смеси соответствует или совместима с вашим базовым полимером. PE-носитель без проблем работает с HDPE и LLDPE; для ПП запросите маточную смесь с носителем ПП, чтобы избежать расслоения или полос.
Некоторые сорта маточная смесь технического углерода разработаны в соответствии с правилами контакта с пищевыми продуктами, включая ЕС 10/2011 и FDA 21 CFR. Сама сажа должна соответствовать техническим требованиям по чистоте (содержание полициклических ароматических углеводородов ниже определенных пределов). Перед использованием в упаковке пищевых продуктов всегда запрашивайте у поставщика маточной смеси декларацию о соответствии и данные испытаний на миграцию.
При правильном хранении — в запечатанных, влагонепроницаемых пакетах, вдали от прямых солнечных лучей и экстремальных температур. маточная смесь технического углерода Срок годности пеллет составляет от 2 до 3 лет без ухудшения характеристик. Поглощение влаги может вызвать окисление поверхности и проблемы с обработкой, поэтому немедленно запечатывайте открытые пакеты.
Нет. Защита от ультрафиолета в полиолефиновых плато при содержании сажи примерно 2,5% в конечной части. Загрузка выше этого уровня не приводит к значительному улучшению устойчивости к ультрафиолетовому излучению и отрицательно влияет на механические свойства и поведение при обработке. Ключевыми факторами являются гранулометрический состав и качество дисперсии, а не уровень загрузки сырья.
Стандартным методом является ASTM D5596 или ISO 18553 — тонкие срезы готовой детали исследуются под оптическим микроскопом при 100-кратном увеличении и оцениваются по шкале от 1 до 5, где оценки 1 и 2 указывают на приемлемую дисперсию. Хорошо произведенный маточная смесь технического углерода должен достичь стабильного рейтинга от 1 до 2 в производственных образцах.
НАЗАДНет предыдущей статьи
СЛЕДУЮЩИЙМастербатч с функциональными свойствами: повышение характеристик полимера