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面对更高的黑度要求塑料配色使用炭黑黑母粒需要达到这七点

  产品的颜色能够吸引客户,为产品赋予别样的附加价值。人们区分灰色为50个层次,但是,许多人认为黑色就是某一种最黑的颜色,这样的客户对改性企业的配色人员及母粒制造商提出了更高的要求。

  深黑塑料在近年来赢得了声誉,塑料配方者正在其终端产品中寻找不断增加的黑度。深黑正在汽车工业上变得头角峥嵘,尤其是黑色内饰正变得更黑。

  汽车内饰倾向使用更黑的部件。在消费电子上,品牌正在使用深黑外饰以给其产品增加价值。

  手机,台式电脑,笔记本电脑、包括其它高端穿戴设备和家用电器都正变得更黑。

  这样做的目的就是赋予一个与高质量品牌形象相一致的视觉和触觉。深黑塑料,具有光滑的表面,也被用来取代黑色表面涂层。

  我们身边黑色的东西很可能包含炭黑。炭黑是高度工程化的微观形态的碳。它存在于我们的衣服、电线、印刷油墨、橡胶制品、轮胎和所有类型的黑色塑料。除了赋予黑色,炭黑可以改进产品的性能。它可以用于增加材料的导电性,保护产品免遭环境应力,例如紫外线所造成的降解。

  塑料中的黑色可以归因于炭黑的存在,因此要求更深的黑色必须先了解其作用。深黑据说具有更多的黑度,这是一个由多种因素构成的复杂结果:

  所以,选择正确的炭黑,对于生产高黑度黑色塑料是最重要的。制造商必须选择某种炭黑满足特定设计的高附加值应用,一个合适的炭黑需要体现更高黑度的性质和性能优势。

  在塑料配方的竞争目标之间,必须固守某种平衡。黑度、力学性能和成本效益,必须仔细平衡。对于一个耐用黑色塑料配方,下列相互关联的因素必须考虑:

  粒子尺寸是影响炭黑性能的基础性质。更小的粒子吸收更多的可见光,这又导致更大的黑度。更小的粒子也改进耐候性和增加导电性。

  另一方面,小粒子增加了粘度。一个更加高度支化的团聚结构相对更易于分散,但是也导致更高的粘度。

  另一个重要性能,也与粒子尺寸密切相关,就是表面面积。更小的粒子具有更小的单位炭黑的表面积。炭黑如果具有更高的表面积,那么它要达到所要求的黑度,就可以使用更低的添加量。

  更高的表面积也意味着炭黑具有更细的细度,更细的炭黑通常成本更高,但是,添加量也更低。更低的添加量可以抵消更高的成本,这导致了最经济的方案。具有高表面积的炭黑要求使用更高的混合能以强化分散。

  要忍受长期阳光曝露的塑料部件,可以吸收紫外光(UV)辐射。UV辐射能够引起颜色变化,力学性能下降和粉化。炭黑吸收某些UV辐射并将之耗散为热能,由此有助于保护聚合物。

  添加合适的UV稳定剂可以进一步增加聚合物耐候性。耐UV性确保在苛刻的条件下可以将黑度保持更长时间。

  不完全分散导致形成微米尺度上的炭黑团聚。存在团聚体意味着炭黑粒子没有被完全分开,完全的着色潜力没有实现。生产者常常增加炭黑的添加量来弥补着色力的不足。这些团聚体也起着恶化聚合物体系力学性能的包埋物作用。

  在共混时,选择具有良好分散性的炭黑。当使用母粒时,要确保具有好的可稀释性,以实现均匀的颜料分散。

  如果炭黑含有大量的物理杂质,那么使用正确数量的炭黑并将其良好分散,也完全是徒劳的。低水平的杂质,在炭黑中是不可避免的,这是因为炭黑中有残留物。但是,残留物水平必须控制在几个ppm。为了达到高黑度,要确保炭黑的残留物浓度在20ppm以下。

  分散也受炭黑中盐的影响。目标是应该使用低灰炭黑。把炭黑储存在一个干净、干燥和无尘的环境中,以避免污染。

  表面平滑性跟分散性和物理纯净度都密切相关。均匀分散的颜料显示出一个平滑的表面外观,它有助于改进聚合物产品的黑色外观。使用具有很低残留物的炭黑,有助于防止产生的包埋物引起的表面缺陷。

  总要确保你选择的炭黑与你的聚合物体系是相容的。普通牌号都与所有的常见聚合物相容,但是也许不会提供在具体应用中的高性能。专用牌号在这样的应用中提供卓越的性能。关于某个牌号是否适合于你的配方,请咨询炭黑制造商。

  典型的塑料配方包括热塑性聚合物混合以各种助剂。选择一种聚合物,例如PC,PA,PE或ABS取决于所需要的力学性能和终端应用。助剂改进基体树脂的物理和化学性能。通常所用的助剂包括:

  助剂赋予塑料以具体的物理和化学性能。塑料共混是在熔融状态使聚合物与助剂混合并给予足够剪切的过程。随着聚合物通过喂料机和料斗被剂量喂入,就发生了混合。

  一个替代塑料共混的方法是使用母粒。母粒就是颜料和助剂被加入一个载体的浓缩物。载体树脂在加热过程中被填充了颜料和助剂,然后冷却和切成颗粒。在使用时,母粒与基体树脂粒子在喂进挤出机时被预混合。最终的混合由挤出机的螺杆实施。

  母粒允许塑料加工者经济地给原材料聚合物着色,并具有更大的均匀性。塑料共混工艺易于使着色剂团聚和不足的分散。母粒有助于加工者处理这些问题。使用母粒也有助于减少库存,因为只有较少牌号的聚合物需要储存。

  炭黑必须均匀分散于聚合物中,以避免形成包藏物。包藏物可能牺牲最终产品的力学性能。未分散的团聚体也可能引起表面起粉,从而减少了光泽和塑料的黑度。母粒是达到均匀分散的最好途径。在双螺杆挤出机机中的高能混合会有助于将母粒均匀分散于基体聚合物中。

  一个避免高混合的替代途径是,使用一种具有更多支化团聚结构的炭黑。一个支化团聚结构可以通过吸收数量(OAN)加以识别。

  当选用炭黑时,有许多选择方案。上述关键点可能有助于在深黑聚合物中达到高黑度。你可以通过与有经验的颜料制造商合作,来减少产品开发时间。

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