16個色母粒實操問題,你一定遇見過!

2018-07-30  來自: 蘭州亚游国际AG橡塑化工有限公司 瀏覽次數:1508

16個色母粒實操問題,你一定遇見過!



 1. 問:本人想做到炭黑含量40%以上的PP色母粒,很容易斷條,而且汙染大,請各位指導一下工藝或配方。

 

答:從工藝角度分析原因及解決問題方法主要有:


由於炭黑難分散,如果用普通雙螺杆擠出機製備色母粒,炭黑含量達30%以上很困難。可以采用兩次造粒的方法,並分批加人炭黑;


幹法做炭黑母粒確實很髒,如果條件允許的話用密煉機做,炭黑含量可以達到50%;


可以考慮熱切,就不存在斷條問題了。


從配方的角度解決問題的方法有:


采用流動性能高的基料;


高分子分散劑與普通分散劑複配;


可以考慮使用黑漿生產,灰塵會少很多。


 

2. 問:將改性ASA色母粒用於表麵共擠,拋光後會有很多小麻點一樣的小坑,很細小,偶爾就會出現,用不同設備加工時表現出來的嚴重程度不一致,這是什麽原因造成的?有解決方法嗎?

 

答:問題產生的原因如下:

 


可能是共混的問題,如攪拌不均勻、分散不好等;


相容性不好。


對此問題提供以下解決方案:

 

將材料徹底幹燥;


調試合適的共擠溫度;


擠出的ASA層不能太薄;


擠出的操作手法要正確;


要避免浮鈣影響。


3. 問:色母粒中采用的抗氧劑好像很少,有做耐候色母粒的嗎?

 

答:做色母粒一般要添加一些抗氧劑體係,潤滑劑也會加一些,不過量都很少。在高剪切的作用下,母粒沒有抗氧體係保護會使顏色黃變,而且母粒也會降解,同時材料的性能降低,將不能拉條造粒。

 

抗氧劑的一個主要用途就是防止色變,防止氧化分解。但由於抗氧劑的價格較貴,考慮到成本等因素,色母粒中是否添加抗氧劑及添加量主要取決於下遊客戶加工時的需要以及要將色母粒應用在哪些製品中。如果產品用在室外,除了添加UV穩定劑外,也要添加抗氧劑;如果客戶對抗老化有要求的話,還要將色母抗氧體係做成濃縮型的。

 

總之,在沒有特殊要求和保證性能的前提下,為了增加企業的利潤空間,色母中的抗氧劑原則上是能不加就不加,但用於PA、ABS等工程塑料的色母粒中還是要添加抗氧劑的,工程塑料用的耐候色母粒也較多。此外,一般做纖維級的色母料都要添加一些抗氧劑。

 

4. 問:色母粒的密度如何測試?行內有很多種方法,采用不同的方法做出來的結果差異很大,請問有沒有比較好的正確的測試方法能快速測出色母粒的密度?

 

答:色母粒密度的精確測試方法如下:

 


采用密度瓶法測量,此法對操作的要求很高,不能有氣泡,測試溫度對密度也有一定影響;


采用密度梯度儀測量,測量準確,操作簡單;

 

采用適用於固體的電子比重計測量,也叫電子比重天平,原理是阿基米德定律,可精確到四位數。


 

5. 問:做色母粒采用什麽基料?是通用一種還是根據不同的材料選用不同的基料?

 

答:做色母粒的基料有通用的,也有指定的。

 

做基料的材料一般要有很好的加工性和熱穩定性。通用的基料中PE和EVA用的較多,也有用PP和PvC的;ABS色母應該是本體;SAN一般很少用本體,成本高;無載體的用蠟;如果做化纖色母,基本沒有通用的基料,需用指定的基料,其他的基料都會對絲的強度造成很大影響。

 

通用色母的好處是使用方便,但其缺點是“通用”範圍很狹小,技術指標、經濟效益也較差,具體表現在:

 

著色效果的預見性差。色母是用來著色的,通用色母的顏料在不同的塑料中會呈現出不同的顏色,因此著色效果的預見性較差;


影響塑料製品的其他性能。尤其是影響強度,產品容易變形、扭曲,對工程塑料的影響更為明顯;


成本相對較高。通用色母為了能夠“通用”,往往選用較高耐熱等級的顏料,造成浪費。


從產品的性能角度考慮,做什麽材料就用同樣的材料做基料,這樣相容性好,但是每個廠家不可能都自己去做色母粒,那樣也很麻煩。所以一般要看對性能怎麽要求,要求高的就用同一基料,要求不高的可以用通用基料。

 

6. 問:提高色母粒和其他樹脂相容性的助劑有哪些?其作用原理是什麽?

 

答:色母粒和樹脂的相容助劑有:


偶聯劑。兩端分別與顏料和樹脂反應,用化學鍵使顏料樹脂連接;

 

相容劑。一端與顏料相容,一端與樹脂相容,以分子間作用力相互作用,類似於洗滌劑親油親水的作用原理;


德固賽有機矽類塑料添加劑Tegonler;既有相容劑作用,又增加了一個潤滑主鏈起潤滑作用。


此外,可以考慮直接用相容劑作為色母的載體樹脂,如乙烯一丙烯酸酯共聚物,其對PE、PS、PP、PP等均有良好的相容性。

 

7. 問:我給一個客戶提供色母生產ABS擠出板材,但擠出板材上總是有很多小色點,感覺像沒有塑化好一樣,色母裏隻有奇美ABS擠出級基料、顏料,有什麽辦法能解決呢?

 

答:問題的原因及解決方案如下:


色點可能是分散不均所致。螺杆剪切太弱會導致色母粒中某種顏料沒有分散好,可以用雙螺杆剪切強一些的設備;采用分散性好的分散劑,還要注意分散劑的用量,否則會產生冒料;在色母料生產過程中適當添加一些矽酮類的助劑,這樣會很好地改善色粉的均勻分散問題,而且色粉應選用易分散染料;


載體流動性不好。可以考慮替換載體樹脂,采用熔體流動速率高的樹脂作載體,可以用50%ABS加50%SAN(均為粉料)作載體,再添加一些潤滑劑(如EBS),也可以用SAN添加一些PE作載體;


  粉的流動性有問題。欽  粉可以用金紅石的。也可能是配方中TiO2的用量過高,將機器裏麵雜質帶出。因此也要保證機器的潔淨程度,也可以在模頭加密過濾網;


也可能是原料沒有幹燥好,產生氣泡造成的。


8. 問:最近遇到一個奇怪的現象,客戶用我們的白色母粒吹膜,製品放置一個月後,整個薄膜變紅,紅色的分布從邊緣到裏麵逐漸變淺;以前遇到的情況是,使用白色母粒後,吹出的薄膜會隨著時間變長,顏色變黃。什麽原因導致塑料薄膜變紅或者變黃?白色母粒的主要成份是載體樹脂LDPE,60%鈦  粉,還加有少量碳酸鈣和分散劑。

 

答:可以用以下方法尋找變黃的原因:

 

用相同的配方試吹透明和乳白膜,即透明不加色母。在高溫的敞開環境下放置一個月左右,如果隻有乳白膜發生變黃,就是色母使用了銳鈦型的欽  粉。如果都發生變黃,就要懷疑樹脂的抗氧劑是不是有BHT或者其他不穩定的類型,或者另外添加了其他抗氧劑;同時可以比較不印刷和印刷的薄膜的變黃情況,比較的時候盡量用100-200層重疊,這樣色差比較明顯。

 

薄膜變黃的解決方法如下:

 

注意抗氧劑和鈦  粉的匹配及配比。抗氧劑有一部分是酚類的,酚基很容易被氧化變成醌基,導致產品變黃,可以添加一些輔助抗氧劑,如:168。國產的抗氧劑不是很穩定。除抗氧劑本身質量的問題外,與使用抗氧劑的用量和品種也有關係,抗氧劑和鈦  粉作用會產生影響。國產的欽  粉很容易發生黃變,建議換用進口耐黃變的欽  粉,如,歐洲KONUSS公司的2220欽  粉;銳欽型的鈦  粉很易發生黃變,在室外用的時候用金紅石型鈦  粉,但是顏色沒有銳鈦型的好看,可以考慮多加些鈦  粉;


碳酸鈣也有可能出問題,因為母粒裏的碳酸鈣一般都是硬脂酸包覆過的。碳酸鈣一般都加了增白劑不會變色,但是必須是進口的。碳酸鈣中含有的微量金屬做為催化劑,加速氧化反應。普通抗氧劑效果不明顯,金屬鈍化劑的作用也很有限;


其他方麵也可能與載體樹脂、加工溫度、加工環境、鈦  粉不純、吹膜原料不幹、原材料使用及保存問題等有一定的關係。


 

薄膜變紅的原因及解決方法可能有以下幾種:

 


受阻酚抗氧劑給出氫自由基後容易異構成醌類物質,而醌表現出來就是變黃或者變紅;也可能是抗氧劑及原料含水;


可能是吹膜用PE中的抗氧劑比例的問題,換個牌號應該可以解決;


添加一些硬脂酸鹽可以解決變紅問題。


9. 問:開口劑芥酸酞胺能添加到色母粒中嗎?這樣就可以不用專門做開口母粒了。

 

答:可以將開口劑芥酸酞胺添加到色母粒中,還可以起到潤滑劑和分散劑的作用,更有助於助劑、色料的均勻分散,但要控製使用量,否則會有不希望發生的結果出現。做多合一的助劑母料,隻要濃度和加工性做下來沒有問題即可。但在生產時,一般是單獨製備開口母粒,不和色母粒一起製備。

 

10. 問:白色母添加在LDPE中吹製成膠袋,發現縱向拉伸強度低於標準,請問有什麽好辦法能使母料的縱向拉伸強度加強?

 

答:提供以下解決方案:

 


LLDPE作基料,或者把一部分基料用HDPE替換(但是要注意相容性和分散性);


換金紅石TiO2;並換更細的TiO2;可以先用偶聯劑處理一下鈦  粉;


色母的分散性好對強度提升也有好處。有機矽類可以應用於色母做分散劑,對拉伸強度有所幫助;


此外,膜的厚度、鈦  粉的指標、鈦  粉處理助劑的選擇和處理程度也對拉伸強度有影響。

 

11. 問:可以用長徑比為28:1的30雙螺杆擠出機做色母嗎?

 

答:長徑比28:1是短了點但也能用,隻是存在一些問題:

 

生產量小。如果做PP或PE,產量大約在25一40kg/h;


分散效果不理想。要使產品分散性好,建議長徑比為40:1,利於粉體混煉分散。一般作工程改性長徑比為30:1就可以,但作高填充粉體物料建議加大長徑比,例如澱粉降解料的長徑比都達到48:1以上了;


可能生產出來的色母粒在材料中的效果要差些,色母粒的機器的長徑比要大些,用50的。


12. 問:原來一直用得很好的色母料和填充母料在機械設備大幅提速後,發現色母料在基體樹脂中分散不勻,具體表現為顏色一屢深一屢淺,好像塑化不理想一樣,填充母料也是一樣。同樣的添加比例在提速後出現了小水泡一樣的東西,而且看上去像雲霧狀,所有這些問題在未提速以前是不存在的。是什麽原因?怎樣提高色母料和填充母料的熔體流動速率?

 

答:原因及解決方法如下:

 

可能是螺杆轉速提高後,母料在機筒中的停留時間縮短,與基體樹脂混合分散不均勻,尤其是針對高填充的母粒,因為粉體的增加,使流動性下降,熔體的性質改變了。為了提高兩相的分散,可考慮適當提高機筒溫度、選擇更容易分散的母粒、添加有助於分散的助劑如蠟等、增強機械混煉功能如強剪切等。這個問題同時和螺杆結構也有一定關係,可以考慮調整螺杆組合,保證產量與塑化效果最優化;


添加一些熔體流動速率大的樹脂做載體樹脂,20、50、70g/10min的都可以,同時增加背壓,提高溫度;


添加矽酮塑料添加劑和PPA(含氟聚合物加工助劑)。兩者共同點是都可以提高流動性,而且有助於色母料的分散均勻,從而提高著色製品的整體質量,而且對消除塑膠製品的起泡現象也有作用。兩者不同點是起效時間不一樣,PPA從加入開始到出現效果需要一定時間(大概半個小時以後),但其後效果要略好於有機矽酮類的助劑。但要控製助劑的用量,助劑加多了對最終製品的加工性能有時有影響。


13. 問:PE(PP)色母中添加熔體流動速率高的MAH接枝PE(PP)以提高分散性和相容性,這樣成本提高了,可以這樣用嗎?

 

答:好像有人這樣用過,不過在一般的色母中是沒必要用的,一般的色母沒有必要再改性,但如果客戶有要求則有時會根據客戶的要求做些調整,附加一些特殊的功能。在色母中加接枝物要小心,因為接枝物中高活性的酸酐或環氧基團要與染料/顏料反應,會造成偏色,當然不是所有的都會偏色,而接枝物的添加會改善分散性。

 

14. 問:我準備要做PE的色母粒配方裏有30%的碳酸鈣,要添加些什麽助劑?添加哪種分散劑和潤滑劑比較好?

 

答:提供以下方案供參考:

 

30%的碳酸鈣含量不算很高,添加低相對分子質量聚乙烯蠟即可,氧化聚乙烯蠟由於帶有極性,與樹脂的相容性不是很好,降低了分散性,可以嚐試霍尼韋爾的AC6A或者科萊恩的AC520;


載體熔體流動性要好,除主分散劑外還要加輔助分散劑DOP,潤滑劑添加石蠟或硬脂酸鋅等;


根據客戶要求確定助劑,客戶要求低的用石蠟即可,要求高的添加一些相對分子質量分布窄的聚乙烯蠟或氧化聚乙烯;


如采用酞青藍等比較難分散的色粉,則多加些EBS,或換用好的蠟和分散劑,添加1%一2%的PE蠟即可,不過要看碳酸鈣的型號。


15. 問:添加白色母14%,填充20%,吹膜,模口總是有糊料影響穩定性,有什麽辦法能解決?

 

答:問題的原因及解決方案如下:


母料析出。母料中的組分與主料相容性不好,換一種與原料相容性好的母料,載體樹脂的相容性很重要;


白母料或填充劑裏含有太多的低分子物,如PE蠟等,相容性不好則低相對分子質量低熔點的物質容易溢出,降解,加點相容劑有一定的效果,添加PPA可以改善模口積料;


填充的比例沒有必要這麽高,白色母一般的極限添加量是10%,有20%填充的話,加5%一6%的白色母應該足夠了,最多加到8%,這樣可以避免整個配方中無機物和低分子物的含量偏高而導致的一係列加工問題。如果還不行就得更換色母和填充料了。

 

16. 問:我們生產的黑色母是用EVA包覆炭黑的,不知用於PC方麵會不會影響PC的相關性能,PC主要是阻燃的,聽說加入阻燃劑後會影響黑色母的黑度。另外,其他性能會不會受到影響?

 

答:提供以下答案供參考:

 

黑色母選用不當會導致材料外觀有料花、麻點;性能都會大幅度的下降;


一般無載體的通用級的黑色母基本上就是炭黑和蠟,對基體性能影響不大,如果是有載體的,就要注意相容性的問題了;


EVA作載體的母粒用於PC相容性不好,會出現分層現象,肯定會使性能下降;要求高的製品要考慮色母料與所用樹脂的相容性問題,特別是非通用材料,可以直接用炭黑;


不相容阻燃劑的加人會減弱黑色母的著色效果。


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