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Taille et structure des particules:
Plus la taille des particules est petite (comme 20 à 30 nm), plus la puissance de coloration est forte, mais plus la difficulté de dispersion est grande (facile à agglomérer).
Le noir de carbone à haute structure (valeur d'absorption d'huile DBP> 120 ml / 100g) est plus facile à former un réseau conducteur, mais nécessite une force de cisaillement plus forte à se disperser.
Modification chimique de surface:
Le noir de carbone traité à l'oxydation (contenant des groupes carboxyle / hydroxyle) peut améliorer la compatibilité avec les porteurs polaires (comme PA, PET).
| Type de résine | Concentration recommandée de noir de carbone | Caractéristiques |
|---|---|---|
| LDPE | 20-30% | Basse température de traitement (160-200 ° C), excellent débit de fusion, adapté à la coloration à usage général MasterBatch. |
| Pp | 25-40% | Nécessite une force de cisaillement élevée (220-250 ° C), idéale pour le maître conducteur à haute concentration, une excellente résistance à la chaleur. |
| HDPE | 20-35% | Une rigidité élevée, adaptée au moulage par injection, mais nécessite une dispersion minutieuse pour éviter les défauts de surface. |
| PS / ABS | 15-25% | La température de traitement plus faible (180-220 ° C) nécessite des lubrifiants (par exemple, EBS) pour éviter la dégradation. |
| PA / PET | 15-30% | Nécessite du noir de carbone modifié en surface (oxydé), compatible avec les résines polaires, utilisées dans les plastiques d'ingénierie. |
Dispersants:
La cire de polyéthylène à faible poids moléculaire (cire PE) et les stéarats (comme le ZNST) peuvent réduire l'adsorption entre les particules de carbone noir.
Les superdispersants (tels que BYK-2150) enveloppent le noir de carbone avec des groupes d'ancrage pour améliorer la stabilité à long terme.
Lubrifiants:
L'éthylène bisstearamide (EBS) réduit la viscosité de la fonte et empêche le glissement des vis.
Processus d'extrusion à deux vis:
Rapport d'aspect élevé (L / D ≥40) Les éléments de vis combinés (blocs de pétrissage, filetages inversés) améliorent la dispersion de cisaillement.
Contrôle de zonage de température (comme Masterbatch basé sur PP: 180-220 ℃).
Ratio de dilution MasterBatch:
Généralement, un ajout de 1% ~ 5% est recommandé et le conducteur Masterbatch doit être plus élevé (10% ~ 20%).
1. Cohérence des couleurs
Concentration en noir de carbone et L * A * B * Valeur: Utilisez un spectrophotomètre pour surveiller la noirceur (la valeur l * <15 est un noir noir de haute qualité).
Évitez le jaunissement de la résine porteuse: choisissez PP à faible volatile ou ajoutez des antioxydants (comme Irganox 1010).
2. Adaptabilité aux scénarios d'application
Résistance aux intempéries en plein air: le noir de carbone lui-même a une capacité d'absorption UV, mais il doit être assorti avec des stabilisateurs d'éclairage (tels que des hals aminés entravés).
Conformité des contacts sur les aliments: modèles de noir en noir conformément à la FDA 21 CFR 178.3297 ou UE 10/2011 (comme Cabot Monarch 880).
| Problème | Cause première | Solution |
|---|---|---|
| Surface granuleuse sur MasterBatch | Mauvaise dispersion du noir de carbone | Augmentez la température de cisaillement dans les zones de vis ou ajoutez plus d'agent de dispersion (par exemple, cire PE). |
| Teinte grisâtre dans les produits finaux | Concentration insuffisante en noir de carbone ou dégradation de la résine | Vérifiez le rapport de dilution MasterBatch et les limites de température de traitement. |
| Conductivité instable | Dommages à la structure du noir de carbone ou distribution inégale | Optimiser la configuration des vis pour éviter un cisaillement excessif; Utilisez du noir de carbone à haute structure. |
| Saignement / migration des couleurs | Porteurs de poids moléculaire ou plastifiants excessifs | Passez à des résines MW plus élevées (par exemple, HDPE au lieu de LDPE) ou réduisez la teneur en plastifiant. |
| Réduction de la résistance mécanique | Surcharge de noir de carbone (> 40%) perturbant la matrice de polymère | Équilibrez la teneur en noir en carbone avec des additifs de renforcement (par exemple, les fibres de verre pour PA) . |