Karbonfekete mesterkeverék: felhasználási, minőségi és adagolási útmutató

Korom mesterkeverék egy vivőgyantában diszpergált korompigment koncentrált keveréke, amelyet a műanyag termékek méret szerinti színezésére és védelmére terveztek. A csomagolóiparban, az autóiparban, a mezőgazdaságban, valamint a huzal- és kábeliparban használják, ez a leghatékonyabb és legtisztább módja a korom bejuttatásának bármely hőre lágyuló folyamatba.

20-40% Tipikus korom töltés mesterkeverékben

2-5% Szabványos leengedési arány a végső vegyületben

50 év UV-védett élettartam csőalkalmazásokban

N220–N990 A mesterkeverékben használt ASTM fokozat

Mi az a szénfekete mesterkeverék?

Korom mesterkeverék egy szilárd, pelletizált színezőanyag-koncentrátum, amelyet a nyers korompor hőre lágyuló hordozóanyaggal – jellemzően polietilénnel (PE), polipropilénnel (PP) vagy univerzális hordozóval – történő olvadékkeverésével állítanak elő. A kész mesterkeverék-pellet koromtartalma jellemzően 20 és 50 tömeg% között mozog, az alkalmazástól és a szükséges leengedési aránytól függően.

Műszaki meghatározás

A mesterkeverék szilárd vagy folyékony adalékanyag műanyagokhoz. A korom mesterkeverék kifejezetten nagy koncentrációban csomagolja a kormot egy hordozógyantába, lehetővé téve az alappolimerhez való biztonságos, pormentes és precíz adagolást az extrudálás vagy fröccsöntés során.

Mivel a nyers korom finom, poros por, amelyet nehéz egyenletesen kezelni és eloszlatni, a mesterkeverék formátum egyszerre három problémát old meg: kiküszöböli a por expozícióját az üzemben, biztosítja a pigment egyenletes diszperzióját, és lehetővé teszi az egyszerű adagolást szabványos gravimetrikus vagy térfogati adagolókon keresztül.

Miért adjunk kormot a műanyagokhoz?

A korom négy különböző műszaki funkciót lát el a polimer rendszerekben, ill korom mesterkeverék mind a négyet a folyamat megszakítása nélkül szállítja.

UV stabilizálás

A korom a nap teljes spektrumában elnyeli az UV-sugárzást, és hővé alakítja, megakadályozva a fotooxidatív láncszakadást. Már 2–2,5% korom HDPE csőben vagy geomembrán fóliában több évtizedes kültéri élettartamot biztosít – nincs szükség külön UV stabilizátor csomagra ezen a terhelési szinten.

Jet-fekete színezés

A korom a legmélyebb, legsemlegesebb feketét adja, ami a műanyagoknál elérhető. A 250 feletti sugárterhelési érték (My) jellemző a magas szerkezetű kemencefeketékre, ami azt a kék-fekete optikai effektust hozza létre, amely az autóiparban, a fogyasztói elektronikában és a prémium csomagolásban megkövetelt.

Elektromos vezetőképesség

A vezetőképes minőségű kormok (pl. Ketjenblack vagy N472) folytonos vezető hálózatot képeznek a polimer mátrixon belül 5-10%-os terhelésnél. Ez elengedhetetlen az antisztatikus fóliákhoz, a félvezető kábelek árnyékolásához és az ESD-biztos csomagolótálcákhoz.

Mechanikus megerősítés

A gumiban és bizonyos hőre lágyuló elasztomerekben a korom részecskék kovalensen kötődnek a polimer láncokhoz a keverés során, növelve a szakítószilárdságot, a kopásállóságot és a szakítószilárdságot – ugyanez az elv biztosítja a gumiabroncs oldalfalainak tartósságát.

Mennyi szénfekete mesterkeveréket használjon?

A helyes adagolás korom mesterkeverék a mesterkeverék-koncentrációtól, az utolsó rész célkoromszintjétől és az alapgyantától függ. A számítás egyszerű:

Főkeverék % = (Cél CB% az utolsó részben) / (CB% mesterkeverékben) x 100

Például, ha a mesterkeverék 40% kormot tartalmaz, és a cső specifikációja 2,5% kormot ír elő a végső vegyületben, akkor 6,25 tömeg% mesterkeveréket ad hozzá. Az alábbi táblázat a szokásos adagolási tartományokat mutatja be a szokásos alkalmazásokhoz:

Alkalmazás	Cél CB az utolsó részben	Tipikus mesterkeverék adag (40% MB)
HDPE nyomócső (UV)	2,0–2,5%	5–6,25%
Mezőgazdasági film	2,0–3,0%	5-7,5%
Geomembrán bélés	2,0–2,5%	5–6,25%
Fröccsöntött alkatrészek (szín)	1,0–2,0%	2,5-5%
Vezető fólia/lap	5-15%	12,5–37,5%
Kábelszigetelés/köpeny	2,0–3,0%	5-7,5%

A túladagolás anyagpazarlást okoz, és ronthatja a nyúlást, az ütési szilárdságot vagy a felületi minőséget. Az UV-védő alkalmazásoknál az aluladagolás idő előtti ridegséghez vezet. Mindig ellenőrizze a végső koromtartalmat az ASTM D1603 (termogravimetriás hamuteszt) szerint, mielőtt a teljes gyártási sorozatra vállalkozna.

Melyik szénfekete minőség működik a legjobban?

Nem minden korom tölti be ugyanazt a funkciót. Az ASTM N-sorozatú osztályozási rendszere a kemencefeketéket részecskeméret és szerkezet szerint osztályozza, és minden minőséget egy adott végfelhasználásra optimalizálnak. A megfelelő osztályzat kiválasztása kritikus a teljesítménye szempontjából korom mesterkeverék .

UV védelemre

N330, N550, N660 - közepes részecskeméret (20-65 nm), kiváló UV-elnyelési hatékonyság, könnyű diszpergálódás a poliolefinekben
Ajánlott: csőhöz, fóliához, geomembránhoz, kábelköpenyhez
Részecskeméret: 26-65 nm
Felület: 25–80 m2/g

Jet-Black színhez

N110, N220 - finom részecskék, nagy felület, kiváló sugárzó hatást és kék felhangot biztosít
Ajánlott: autókárpitokhoz, elektronikai házhoz, prémium csomagoláshoz
Részecskeméret: 11-22 nm
Felület: 100–140 m2/g

A vezetőképességért

N472, Ketjenblack EC-300J/600JD - nagyon magas szerkezet, alacsony terhelésnél vezető hálózatot képez
Ajánlott: ESD csomagoláshoz, félvezető kábelhez, antisztatikus fóliához
Struktúra (DBP): 180-480 ml/100g
Perkolációs küszöb: 5–12%

Ha a kompatibilitás számít, mindig ellenőrizze, hogy a mesterkeverék-hordozó gyanta egyezik-e vagy kompatibilis-e az alappolimerrel. A PE hordozó tisztán működik HDPE és LLDPE alkalmazásokban; PP-hez kérjen PP-hordozó mesterkeveréket, hogy elkerülje a leválást vagy a csíkozást.

Gyakran Ismételt Kérdések

Használható-e a korom mesterkeverék élelmiszerrel érintkező alkalmazásokban?

Néhány fokozat korom mesterkeverék úgy lettek kialakítva, hogy megfeleljenek az élelmiszerekkel való érintkezésre vonatkozó előírásoknak, beleértve az EU 10/2011-et és az FDA 21 CFR-t. Magának a koromnak meg kell felelnie a tisztasági előírásoknak (policiklusos aromás szénhidrogén-tartalom meghatározott határérték alatt). Mindig kérjen megfelelőségi nyilatkozatot és migrációs vizsgálati adatokat a mesterkeverék szállítójától, mielőtt élelmiszercsomagolásban használná fel.

Mennyi a korom mesterkeverék eltarthatósági ideje?

Megfelelően tárolva – lezárt, nedvességálló tasakban, közvetlen napfénytől és szélsőséges hőmérséklettől védve – korom mesterkeverék A pellet eltarthatósága 2-3 év a teljesítmény romlása nélkül. A nedvesség felszívódása felületi oxidációt és feldolgozási problémákat okozhat, ezért azonnal zárja vissza a kinyitott zacskókat.

A nagyobb koromterhelés mindig jobb UV-védelmet jelent?

No. UV-védelem a poliolefinek fennsíkjain, körülbelül 2,5% korom az utolsó részben. E szint feletti terhelés nem javítja jelentősen az UV-állóságot, és negatívan befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat és a feldolgozási viselkedést. A kulcstényezők a szemcseméret-eloszlás és a diszperzió minősége, nem pedig a nyers terhelési szint.

Hogyan ellenőrizhetem a korom diszperzió minőségét?

A szabványos módszer az ASTM D5596 vagy ISO 18553 – a kész rész vékony részeit optikai mikroszkóp alatt, 100-szoros nagyítással vizsgálják, és 1-től 5-ig terjedő skálán értékelik, ahol az 1-es és 2-es besorolás az elfogadható diszperziót jelzi. Jól megtermelt korom mesterkeverék konzisztens 1-től 2-ig terjedő minősítést kell elérnie a gyártási mintákban.