三、炭黑在色母粒中分散應(yīng)注意的問題

1.炭黑的加入量

為了有效、經(jīng)濟地生產(chǎn)塑料混合料，分散過程中炭黑的用量應(yīng)盡可能地高，但也要考慮到研磨的操作性，以及產(chǎn)品的類型和質(zhì)量要求。

不同的塑料對分散程度要求不同。在很多情況中，黑色塑料混合料的性能差與炭黑分散不良有直接關(guān)系。這進一步說明保持良好分散的重要。

塑料工業(yè)對原材料性能要求十分嚴格，如電纜護套和纖維等產(chǎn)品對顏色分散要求很高。因通過顏料的最佳分散可實現(xiàn)對塑料性能的良好控制，例如，顏色、色調(diào)、黏度、光澤、耐久性和擠出性能等。另一方面，日用品應(yīng)用(如模塑的花盆)一般不要求炭黑過分地分散。

分散體的目的是生產(chǎn)出能滿足客戶對性能要求的產(chǎn)品，但往往會由于分散體的質(zhì)量和最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性不佳，而不能提供最佳的炭黑性能。質(zhì)量低、穩(wěn)定性差的分散體也能從其得到的色母粒或最終產(chǎn)品的外觀和性能中看出。下面列舉一些常見的問題。

⑴“返粗”、“砂粒”和“附集體”是常用的術(shù)語，用來描述由于液態(tài)色濃漿或塑料溶液不穩(wěn)定而出現(xiàn)的似凝膠的小附集體，解決這一問題的辦法是通過改進設(shè)備、加入助劑或采用其他技術(shù)來改善分散狀況。

⑵色漿分散不良會導致黑度下降，出現(xiàn)棕色色調(diào)和低光澤，這種問題也會出現(xiàn)在最終產(chǎn)品上，由于不良分散而產(chǎn)生的問題只能通過增強混合力度來解決。這些可以通過選擇較佳的炭黑，延長混合時間和改進混合條件來實現(xiàn)。

⑶炭黑加入量大會導致黏度增加，在混合時造成溫度上升。這對熱敏性樹脂尤其不利。過多的熱量會產(chǎn)生凝膠，從而降低了分收質(zhì)量和穩(wěn)定性。降低炭黑加入量或控制適合的溫度有助于減輕這一問題。

2.炭黑與聚合物的比例

在色母粒中炭黑與聚合物之比要高，但是每一種聚合物對顏料的容量是有限的。這種有限程度只有通過實際生產(chǎn)配方，在所有的生產(chǎn)設(shè)備上試驗才能確定。

如果塑料混合料需要進一步稀釋，一定要確保有足夠的聚合物，以便達到適合的黏度有利于色母粒進人稀釋樹脂中。為達到最好的混合性能，炭黑的選擇部分取決于混合料對黏度的要求。

3.高加入量炭黑加入帶來的問題和限制

在制備分散體時，如果英黑的加入量過高，會帶來許多問題。盡管高加入量是很理想之想法，但一定要考慮實際能使用的限量。下面列出一些限制因素。

⑴色母粒黏度市場有許多類型的研磨分敗設(shè)備，它們對炭黑的分散效率各不相同。引起這種差別的首要因素是色母粒的黏度。例如，密閉式混煉機或雙輥混設(shè)備，特別適合于高黏度的觀合料。

⑵載體的化學性。載體和炭黑之間的相容性能影響對分散能量的需要，聚合物和炭黑之間良好的相互作用能促進潤濕，并加快分散過程。換言之，炭黑/載體之間相互用強，混合料的性能則愈好。

在需要高顏料含量時，應(yīng)使用能適應(yīng)這種高顏料含量的聚合物。

正確選用有效的潤濕劑和分散劑能提高塑料的性能。另外，塑料生產(chǎn)廠商在選用炭黑時，應(yīng)考慮經(jīng)后處理的炭黑可帶來更優(yōu)的分散性和流變性。

4.炭黑色母粒的稀釋和分散

這里著重提一下，即使采用了最好的技術(shù)制備丁色母粒，但是如果將色母粒稀釋到到塑料配方中的操作不當，結(jié)果會前功盡棄。下面列舉避免這一問題的一些方法。

⑴如果色母粒的黏度很高，稀釋過程應(yīng)緩慢進行，稀釋的聚合物要小批量加入，否則會使色母粒形成帶有凝膠狀斑點的料團，很難進一步分散。

⑵將高黏度的色母粒稀釋到到低黏度的聚合物基料中通常是一項富有挑戰(zhàn)性的工作。如果色母粒和樹脂基料的黏度相匹配，就能預(yù)期獲得良好的稀釋效果。這一點可以通過對樹脂的選擇或控制各組分的溫度來實現(xiàn)。如果可能，應(yīng)將色母粒首先熔融使其軟化，然后加人要稀釋的樹脂。使用這項技術(shù)時，稀釋樹脂的黏度可超過或正好和色母粒黏度相匹配，這樣可提供一個最適宜的稀釋條件。

⑶應(yīng)正確選擇稀釋用樹脂或基料，始終要記住最終產(chǎn)品的技術(shù)指標。應(yīng)使用合適的聚合物體系，它們應(yīng)該是潔凈，不含任何小膠粒和其他雜質(zhì)。雜質(zhì)往往會造成“斑點”、“沾污”、“魚眼”等，造成產(chǎn)品的外觀不良。