母料

母料

制造塑料制品
母料:Masterbatch,釋義:增強塑料内被纖維或其他增強材料分散于其中的樹脂組分或基料。複合材料中的連續相,稱母料或基料。塑料母料,是把塑料助劑超常量地載附于樹脂中而制成的濃縮體;制造塑料制品時,不必再加入該種塑料助劑,而隻需加入相應的母料即可。因而,它是當今世界塑料助劑應用的最主要形式之一。其優點是:工藝簡單,使用方便,便于實現生産自動化,提高勞動生産率,又避免環境污染,有利于工人健康的清潔文明生産。
    中文名:母料 外文名: 别名: 又稱:基料 作用:制造塑料制品 特點:工藝簡單,使用方便

應用前景

我國是當今世界上的塑料大國,塑料制品年産量已超過2100萬噸。超微粉體礦物填料每年至少有210萬噸以上用于各種塑料制品中。我國是個農業大國,塑料棚膜的年使用量140多萬噸,地膜的年需求量60多萬噸,農用塑料制品年使用量300多萬噸(輸水用塑料管、噴微灌、膜下滴灌配套管材和管件,質輕而剛度大的塑料管,水利建設用各種土工膜、土工編織布及複合材料、土工膜與無紡布複合材料,漁業水産用塑料制品等)。我國塑料包裝材料年産量360萬噸,包括:1.塑料編織袋;2.塑料打包帶和捆紮繩;3.塑料周轉箱;4.塑料中空容器;5.塑料薄膜袋;6.塑料薄膜;7.泡沫塑料;8.塑料網兜;9.塑料軟管;10.塑料複合灌等。我國日用塑料制品的年産量約320萬噸,包括:人造革及膜片,塑料鞋及塑料鞋底,塑料家具、廚具及其他,冰箱、冰櫃用塑料制品,洗衣機用塑料制品,小型家用電器用塑料制品,一次性醫療用品,人工髒器應用塑料,修複、埋入用高分子材料,文化用塑料制品,娛樂用塑料制品。我國建築用塑料制品、工業配套(汽車、通訊、計算機、家電、電線電纜等)年使用塑料量更是驚人。塑料母料,作為當今世界塑料助劑應用的最主要形式之一,與我國塑料加工工業一樣,是屬于朝陽工業。

填充母料

母料是由載體樹脂、填料和各種助劑組成的。母料中助劑的限度或填料的含量比實際塑料制品中的需要量要高***至十幾倍。在成型加工過程中,必須根據母料中有關組分的含量和實際制品中需要加入的量,調節母料與基體樹脂的配比。母料通常可以分為普通填充母料(簡稱填充母料)和功能性母料,如色母料、防霧滴母料等。填充母料的主要組分是填料,tpo母料報價,主要用于聚烯烴(聚乙烯和聚)的加工成型,tpo母料生産商,又稱為聚烯烴填充母料。

聚烯烴填充母料原輔材料的選用:

聚烯烴填充母料是由載體樹脂、填料和各種助劑三部分組成,其中填料占主要成分,最多可達90%。聚烯烴填充母料主要用于聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴塑料的生産。如:聚乙烯中空吹塑制品、聚乙烯注塑制品和聚乙烯薄膜、聚丙烯編織袋、編織布和打包帶等。一般選擇烯烴填充母料的原輔材料時,要考慮到其使用性能好、成本低。

(1)填料

聚烯烴填充母料所用的填料主要是重質碳酸鈣,其次是滑石粉、高嶺土、矽灰石粉等無機填料。對任何無機填料、粒徑和粒徑分布是重要的技術指标。通常粒徑越小、分布越窄,填充效果越好。此外,填充效果好壞還與分散性有關,

粒徑越小分散越困難,價格也越高。純度是無機填料另一項重要技術指标,雜質含量越少、純度越高越好。一般選用重質碳酸鈣選用時,其含量盡可能要高,一般要求在94%以上。保證其它各項指标達到要求後,價格要低,以利于降低母料成本。

(2)載體樹脂

聚烯烴填充母料的使用性能和成本主要取決于載體樹脂,通常根據母料的用途不同,載體樹脂一般含量為10%~20%。聚烯烴填充母料所用載體樹脂應當與所填充的塑料基體樹脂具有良好的相容性。從這一方面考慮,一般載體樹脂最好選用基體樹脂。此外,選用填充目料載體時,還要考慮其熔點和熔體流動性,載體樹脂的熔點不得高于基體樹脂。目前,仍有部分企業至今還在采用LDPE(1F7B)作為載體樹脂,這主要是因為這種牌号的樹脂熔點低、熔體流動速率高(7g/10min)。但是由于聚丙烯熔融溫度高(比一般聚乙烯高20~40℃)限制了它在聚乙烯塑料中使用,而無規聚丙烯或用液相本體法合成的粉狀聚丙烯的熔點不超過100℃,所以被廣泛用作聚烯烴填充母料的載體。

用LDPE(1F7B)作聚烯烴填充母體載體樹脂,其最大優點是熔點低,熔體流動速率高,熔體強度大,但突出的缺點是價格高。如果選用成本低的熔體流動速率較低的低密度聚乙烯樹脂,如1I2A-1或2F2B等,由于它們的熔體流動速率低,一般為2g/10min左右,在加工時,需要加入更多的石蠟等助劑,以利于母料在基體樹脂更好地分散。通常用聚乙烯作載體制作的填充母料,更适用于聚乙烯塑料制品,主要原因是載體樹脂與基體樹脂性能相同,相容性好。用于聚乙烯薄膜的填充母料對載體樹脂的要求更高更嚴些。

用于聚丙烯制品的填充母料,其載體樹脂最好選用聚丙烯。從理論上講,無規聚丙烯最好,因為它的熔點低、熔體流動性好,分散性好。但具體到我國國情,選擇液相本體法合成的粉狀聚丙烯更為合适,因為它的價格低廉,本身又是粉狀,極易與無機填料混合均勻,即使在加料鬥中也不會分層。采用聚丙烯作載體,由于聚丙烯熱穩定性差,必須同時加入抗氧劑和潤滑劑。為了使隻占樹脂總量千分之幾的助劑能均勻分布在樹脂中,最好先将樹脂與各種助劑混合均勻,再按一定比例與填料混合造粒。

回收聚苯乙烯廣泛用在合成革制造工藝中,即使載體樹脂與基體樹脂相容性不夠好,但是載體樹脂對塑料制品性能影響遠比填料的影響要小,能帶來可觀的經濟效益。在用其它樹脂作載體制作填充母料時,為了提高填充母料的加工流動性和在基體樹脂中的分散性,常常加入少量的回收聚苯乙烯。

由于填充母料的生産成本主要取決于載體樹脂,又因載體樹脂在母料中的含量較少,對一般填充改性的塑料制品的性能影響不大,為了降低母料成本,常常選用廢舊聚乙烯、聚丙烯塑料或聚乙烯一聚丙烯複合膜的邊角料作載體。

(3)助劑

聚烯烴填充母料使用的助劑品種主要是分散劑和表面處理劑。分散劑的作用是改善母料加工流動性,有利于母料在基體樹脂中更均勻地分散。常用的分散劑有:白油(液體石蠟)、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯(BOP)、低相對分子質量聚乙烯(聚乙烯蠟)及硬脂酸等。常用分散劑的主要性能,可以根據填料和載體樹脂的性能特征選擇使用。表面處理劑可以改變無機填料表面活性,使之由親水性轉化為親油性,以利于和載體樹脂混合,主要有偶聯劑和硬脂酸兩類。

聚烯烴填充母料加工工藝:

聚烯烴填充母料加工工藝及相關設備随着載體樹脂的不斷變更也随之發生變化。

第一代聚烯烴填充母料(APP母料)所采用的載體樹脂是國産無規聚丙烯(實際是生産聚丙烯副産品),加工工藝為:混煉——開煉拉片——水冷切粒,為間歇性生産,使用設備有密煉機、開煉機和平闆切粒機。

第二代聚烯烴填充母料是以LDPE(1F7B)為載體樹脂,生産出的母料稱為PEP母料。該工藝過程必須采用具有大長徑比、高混煉性能的特殊設計制作的單螺杆擠出機,才能獲得較好的效果。

以聚丙烯粉料為載體的填充母料,即PPM母料稱為我國第三代填充母料。一般采用聚丙烯與聚乙烯共混物作載體樹脂的辦法,效果才會很好。産品既保持了PPM母料的特色和使用範圍,又可采用模面熱切風冷工藝,提高了生産效率,降低了原材料成本。

制作填充母料最好加工設備是同向旋轉雙螺杆擠出機。該機的優點是可連續生産、質量穩定、生産效率高、能耗低、工人勞動強度低、操作環境好。

填充母料中含填料和助劑的濃度大,使用時必須加入一定量的基體樹脂經混煉後再加工成型,填料主要起填充作用。填料和助劑能賦予塑料制品特殊功能,如:光、電、阻燃、降解等,稱為功能性填充母料。功能性母料通常包括色母料、光轉化母料、高效保溫膜母料、防霧滴母料和降解母料等。

色母料是使塑料制品着色的一種專用粒料。其根據着色的塑料品種可分為聚烯烴類、ABS類、PS類和AS類等。色母料的生産工藝通常分為兩步:第一步是制取顔料預分散體,即用分散劑或其它助劑對顔料進行表面處理;第二步是将顔料預分散體與載體樹脂混熔造粒後制得色母料。色母料是由顔料、分散劑、載體樹脂和适量助劑構成。分散劑的主要作用是使顔料充分分散,均勻地分散在載體樹脂和基體樹脂中,最終獲得色澤均勻的塑料制品。用于色母料的載體樹脂首先應與被着色樹脂具有良好的相容性,其次載體樹脂的流動性應大于被着色樹脂,以便顔料更好地分散。色母料的組成、顔料的選擇和用量取決于被着色塑料的性質,通常用于聚烯烴塑料着色的色母料中顔料的含量為20%~40%(質量分數)。

色母

簡介

色母又名色種,色母(ColorMaster Batch)是一種新型高分子材料專用着色劑,亦稱顔料制備物(Pigment Preparation)。它由顔料或染料、載體和添加劑三種基本要素所組成,是把超常量的顔料或染料均勻地載附于樹脂之中而得到的聚集體,可稱顔料濃縮物(PigmentConcentration),所以他的着色力高于顔料本身。簡單一點說色母是一種把超常量的顔料或染料均勻載附于樹脂之中而制得的聚集體。

基本成分

色母的基本成分為:

1.顔料或染料

顔料又分為有機顔料與無機顔料

常用的有機顔料有:酞菁紅、酞菁藍、酞菁綠、耐曬大紅、大分子紅、大分子黃、永固黃、永固紫、偶氮紅等

常用的無機顔料有:镉紅、镉黃、钛白粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等

2.載體

是色母粒的基體。專用色母一般選擇與制品樹脂相同的樹脂作為載體,兩者的相容性最好,但同時也要考慮載體的流動性。

3.分散劑

促使顔料均勻分散并不再凝聚,分散劑的熔點應比樹脂低,與樹脂有良好的相容性,和顔料有較好的親和力。最常用的分散劑為:聚乙烯低分子蠟、硬脂酸鹽。

4.添加劑

如阻燃、增亮、抗菌、抗靜電、抗氧化等品種,除非客戶提出要求,一般情況下色母中并不含有上述添加劑。

品種

色母的分類方法常用的有以下幾種:

按載體分類:如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等

按用途分類:如注射色母、吹塑色母、紡絲色母等

等級

各品種又可分為不同的等級,如:

1.高級注射色母:

用于化妝品包裝盒、玩具、電器外殼及其它高級制品。

2.普通注射色母:

用于一般日用塑料制品、工業容器等。

3.高級吹膜色母:

用于超薄制品的吹塑着色。

4.普通吹膜色母:

用于一般包裝袋、編織袋的吹塑着色。

5.紡絲色母:

用于紡織纖維紡絲着色,色母顔料顆粒細,濃度高,着色力強,耐熱、耐光性好。

6.低級色母:

用于制造對顔色品質要求不高的低級産品,如垃圾桶、低級容器等。

7、專用色母:

是根據用戶指定的用于制品的塑料品種,選用相同的塑料作為載體所制造的色母。如PP色母、ABS色母分别選用PP、ABS作為載體。

通用色母:也用某種樹脂(往往是低熔點的PE)作為載體,但它可以适用于除其載體樹脂之外的其它樹脂的着色。

8、通用色母

通用色母相對來說比較簡單方便,但缺點較多,建議用戶選用專用色母。

專用色母的耐熱等級一般是與用于制品的塑料相适應的,在正常溫度下,可以放心使用。唯在下述情況下會引起不同程度的變色,一是溫度超出了正常範圍,一是停機時間過長。

優點

1.着色和制品加工一次完成,避免造粒着色對塑料的加熱過程,對保護塑料制品的品質有好處。

2.使塑料制品的生産工藝最簡化。

3.可節省大量電能

優點

顔料分散性

色母是把超常量的顔料均勻載附于樹脂之中而制得的聚集體。

色母生産過程中須對顔料進行細化處理,以提高顔料的分散性和着色力。專用色母的載體與制品的塑料品種相同,具有良好的匹配性,加熱熔融後顔料顆料能很好地分散于制品塑料中。

化學穩定性

直接使用顔料的話,由于在貯存和使用過程中顔料直接接觸空氣,顔料會發生吸水、氧化等現象,而做成色母後,由于樹脂載體将顔料和空氣、水分隔離,可以使顔料的品質長期不變。

顔色穩定

色母顆粒與樹脂顆粒相近,在計量上更方便準确,混合時不會粘附于容器上,與樹脂的混合也較均勻,因此可以保證添加量的穩定,從而保證制品顔色的穩定。

人員健康

顔料一般是粉狀,添加和混合時容易飛揚,被人體吸入後将影響操作人員的健康。

保持環境的潔淨,不沾污器皿

節省原材料

由于顔料在貯存和使用過程中直接接觸空氣,于是會發生吸潮、氧化、結團等現象,直接使用會在塑膠産品表面出現色點,色相發暗、顔色容易褪變,并且在混合時造成塵土飛楊,影響操作人員的健康。而色母粒在生産過程中經過機械加工,對顔料進行了細化處理,把顔料和樹脂載體、分散劑充份混煉,使顔料與空氣、水分隔離,從而增強了顔料的耐候性、提高了顔料的分散性和着色力,色相光亮。由于色母粒與樹脂顆粒形狀相近,所以在計量上更方便準确,混合時不會粘附于容器上,因此節省了清潔容器和機器的時間以及清機所用的原材料。

注意事項

使用方法

色母的使用非常簡單,隻需按規定的配比與樹脂顆粒混合,手工拌和即可。

在設備的操作中應注意以下問題:

1.注塑機或擠出機混煉腔一般有多個溫度區域,其中靠近落料口的那段溫度應略高一些,這是為了使色母進入混煉腔後迅速熔化,與塑料樹脂盡快混合均勻,這樣有利于色母顔料在制品中處于良好分散狀态。

2.将注塑機适當施加背壓,這樣可以提高螺杆的混煉效果,有利顔料的分散,施加背壓的副作用是使注塑速度有所放慢。

3.将擠出機的模頭溫度适當提高,可以增加制品的光亮度。

使用比例

确定色母使用比例的依據,是要獲得滿意的着色效果。隻要制品表面色調均勻,沒有條紋和斑點,就可以認可。色母的使用比例可按下文選用:

1:100除非設備的混煉性非常好,否則容易出現顔料分散不均勻的現象,一般不建議客戶使用這一比例。

但是,一些客戶因價格壓力,特别希望使用這一比例的色母,為客戶着想,也較多地生産這樣低比例的濃縮色母,而且顔料的分散性一般也能達到要求。

1:50用于着色要求一般的塑料制品,PE、PP色母較多使用這一比例

1:33--1:25用于着色要求較高的PO類制品,着色要求較低或一般的ABS制品

1:20用于高級塑料制品,包括PO、ABS,可廣泛用于注塑、吹塑、紡絲等工藝

1:20以上一般用于高級化妝品容器着色,較多地用于小型注塑機

使用成本

計算色母着色的成本時應扣除色母本身的重量。

舉例如下:100公斤塑料樹脂中加入2公斤色母,這時候總重量已經為102公斤,假設樹脂價格為10元/公斤,色母價格為20元/公斤,

則102公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本為:

2公斤×(20元/公斤-10元/公斤)=20元

換算成每100公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本為:

20元/102公斤×100公斤=19.61元

産品成本

多數情況下是這樣的。但在有些情況下,使用色母着色反而比使用色粉着色經濟,原因是配色師可以通過幾種較低價格顔料的組合來達到較高價格顔料的着色效果。

還要考慮以下兩種現象:

1.在很多情況下,塑料制品廠家在用色粉配色時選用的顔料并不是最經濟的,而由于對顔料不夠熟悉,配色時反複試驗,造成人力和材料的浪費則非常普遍。使用色母則不存在這個問題。

2.用色母着色的産品和用色粉着色的産品其檔次是完全不一樣的,其售價也要高出一些,高出的售價往往高于使用色母所增加的成本,所以色母反而能創造"利潤"。從這個角度講,在有些情況下,使用色母着色比使用色粉着色要來得"經濟"。

烘幹

色母一般情況下不需要烘幹,可以直接使用,但是,ABS和NY色母除外,它們應按常規工藝進行烘幹。

色母的保存期限有多長?

色母可以長期保存。

色母中的顔料分散固定于載體樹脂中,處于封閉狀态,即使長期貯存其品質也不會變化。但應當貯存于幹燥、陰涼的環境中

配制顔色

一般公司經常用幾種色母為小用量客戶配制特定的顔色

但在沒有公司技術人員指導的情況下,客戶不可自作主張将幾種色母配合使用,更不可将不同公司生産的色母混合使用,以免不相容而造成損失。

使用色母會影響産品的其它性能嗎?

有些顔料對制品的阻燃效果有影響。使用于阻燃産品時,應向色母生産廠家指出。

模具對色母的使用有無影響?

為了充分顯示色母的着色效果,模具必須具有相應的品質,尤其是表面必須十分光潔。

常見缺陷

條紋狀顔料帶

這個問題需從塑料物理機械性能和塑料成型工藝兩個方面考慮:

1.注塑設備的溫度沒有控制好,色母進入混煉腔後不能與樹脂充分混合。

2.注塑機沒有加一定的背壓,螺杆的混煉效果不好。

3.色母的分散性不好或樹脂塑化不好。

工藝方面可作如下調試:

1.将混煉腔靠落料口部分的溫度稍加提高。

2.給注塑機施加一定背壓。

如經以上調試仍不見好,則可能是色母、樹脂的分散性或匹配問題,應與色母粒制造廠商聯系解決。

易破裂

這可能是由于生産廠家所選用的分散劑或助劑質量不好造成的擴散互溶不良,影響制品的物理機械性能。

顔色深或淺

這個問題雖然簡單,卻存在着很多可能性,具體為:

1.色母未經認真試色,顔料過少或過多

2.使用時計量不準确,國内企業尤其是中小企業随意計量的現象大量存在

3.色母與樹脂的匹配存在問題,這可能是色母的載體選擇不當,也可能是廠家随意改變樹脂品種

4.機器溫度不當,色母在機器中停留時間過長

處理程序:首先檢查樹脂品種是否與色母匹配、計量是否準确,其次調整機器溫度或轉速,如仍存在問題應向色母粒生産廠家聯系。

原因

這往往是注塑機的原因引起的。不同的注塑機因制造、使用時間或保養狀況的不同,造成機械狀态的差别,特别是加熱原件與料筒的緊貼程度的差别,使色母在料筒裡的分散狀态也不一樣,上述現象就會出現。

顔色變化

不同牌号的樹脂其密度和熔融指數會有差别,因此樹脂的性能會有差别,與色母的相容性也會有差别,從而發生顔色變化,一般說來,隻要其密度和熔融指數相差不大,那麼顔色的差别也不會太大,可以通過調整色母的用量來較正顔色。

顔料遷移

有些色母的顔料含量(或染料)很高,在這種情況下,發生遷移現象屬于正常。尤其是加入染料的色母,會發生嚴重的遷移現象。但這不影響制品的質量,因為色母注射成制品後,顔料在制品中處于正常的顯色濃度。

光澤不好原因

有以下多種可能:

1.注塑機的噴嘴溫度過低

2.注塑機的模具光潔度不好

3.制品成型周期過長

4.色母中所含钛白粉過多

5.色母的分散不好

褪色現象

生産廠家所采用基本顔料質量不好,發生漂移現象。

出現色差異

各國生産的不同牌号ABS色差較大,即使同一牌号的ABS,每批批号也可能存在色差,使用色母着色後當然也會出現色差。這是由于ABS的特性引起的,在國際上還沒有徹底的解決辦法。但是,這種色差一般是不嚴重的。

顔料性能

耐熱性

PVC、PE的顔料耐溫160-180攝氏度

ABS、PS的顔料耐溫250-280攝氏度

PP、PA、PET的顔料耐溫280度以上

一般要求顔料的耐熱時間為4-10分鐘,通常,使用溫度越高,耐熱時間越短。酞青藍顔料耐溫325攝氏度,10分鐘變色

遷移性

顔料的耐遷移性是指:着色塑料制品與其他固、液、氣等狀态,物質長期接觸或者在某種特定環境下工作,有可能和上述物質發生物理和化學作用,表現為顔料從塑料内部遷移到制品的自由表面上,或遷移到相鄰的塑料或溶劑中。

耐遷移性評級标準

1級2級3級4級5級

嚴重遷移顯着遷移有遷移輕微遷移無遷移

3.無機顔料大部分具有良好的耐光性。

4.耐候性是指顔料在大自然的條件下的顔色穩定性。

5.钛白粉分為:銳钛型(A)钛白粉金紅石型(R)钛白粉

钛白粉可提高遮蓋力,耐候性,抗褪色性等~~~

钛白粉濃度低時,PP的白度随其含量的增加速度提高,當濃度超過1.5%時,白度不再上升,從1%-8%,白度緊提高2.8%,這說明超出一定濃度範圍後,增加钛白粉用量并不能提高白度。為了進一步提高白度,可采用熒光增白劑,隻用很少量的熒光增白劑即可顯着提高钛白粉的着色力。

二氧化钛,别名:钛白粉

钛白粉可使塑料有效地散射可見光而賦予白度、亮度、不透明度。

PPABS中钛白粉濃度為1%;PVC中為4%;随着钛白粉用量的增加,其遮蓋力逐漸提高,當濃度大于8%時趨于平衡。

一般情況下,钛白粉顆粒越細,其着色力越高,遮蓋力越強。

6.镉黃着色力較強,耐光、耐候性優良,不遷移、不滲色(有毒顔料)。本品可作為塑料的黃色着色劑,其顔色鮮豔,耐光性、耐熱性優良、耐溶劑性、耐水性和耐堿性亦好,但不耐酸、着色、遮蓋力不太高。

7.群青有增白和調色的作用,它能清除白色制品中的黃色色光。

相關詞條

相關搜索

其它詞條