炭黑如何為塑料產(chǎn)品進(jìn)行著色
炭黑如何為塑料產(chǎn)品進(jìn)行著色
隨著塑料行業(yè)的發(fā)展，炭黑在塑料行業(yè)的用量也越來越大，從普通的日用塑料到高檔的工程塑料都離不開炭黑。和橡膠行業(yè)用炭黑相比，塑料的炭黑用量雖然不大，但它對塑料性能的影響很大，因此，對塑料用炭黑的性能要求更加嚴(yán)格，不同用途的塑料制品對炭黑性能有不同的要求。
那么炭黑是如何為塑料進(jìn)行著色的，有哪些步驟和運(yùn)用哪些設(shè)備呢，炭黑的分散設(shè)備炭黑在塑料中常用的分散設(shè)備，見下表：
1、砂磨機(jī)是球磨機(jī)的延伸，砂磨機(jī)的研磨方法類與球磨機(jī)方法很相似，需要分散需要的剪切力都是來自于顏料中的分散介質(zhì)。砂磨機(jī)主要就是依靠高速旋轉(zhuǎn)的分散盤作用于分散介質(zhì)所產(chǎn)生的離心力來提供分散剪切力，而球磨機(jī)是依靠重力來提供分散剪切力。砂磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為分散時間快，效率高，能夠連續(xù)生產(chǎn)，可以分散低粘度的體系。
砂磨機(jī)的缺點(diǎn)是分散前都需要預(yù)混和，所用分散介質(zhì)有鋼珠、玻璃珠以及陶瓷珠等。當(dāng)砂磨機(jī)分散時，分散介質(zhì)趨向于均勻地分布。當(dāng)減少分散介質(zhì)在體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，分散介質(zhì)之間的間隔將會增大，這樣就會降低炭黑的分散效率。
但假如用太多分散介質(zhì)，則會增加分散介質(zhì)之間的磨損，造成分散介質(zhì)粒徑的減小，有時還會導(dǎo)致分散介質(zhì)的破碎，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以一般根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整好分散介質(zhì)的數(shù)目和粒徑，使炭黑的分散效率達(dá)到最高。砂磨機(jī)比較適合處理低粘度的漿料，不適合處理高粘度的漿料。
2、三輥機(jī)的主要作用是依靠壓力和剪切力來克服炭黑的內(nèi)聚力，以達(dá)到粉碎和分散炭黑的目的。要想使三輥機(jī)達(dá)到最好的分散水平，就必須滿足以下條件：
①剪切表面輥?zhàn)又g的間隔必須要仔細(xì)調(diào)整好，并能夠穩(wěn)定下來，使輥筒之間的壓力達(dá)到一個恒定的狀態(tài)。
②輥筒的溫度也要受到嚴(yán)格的控制，避免忽高忽低，影響體系的粘度，影響炭黑的分散。
③對要求生產(chǎn)高光澤、高分散、黑度深的制品時，要事先對三輥機(jī)表面進(jìn)行重點(diǎn)清。
④在進(jìn)行同樣產(chǎn)品不同批號的生產(chǎn)時，也要對剪切表面輥?zhàn)舆M(jìn)行重新清洗。
⑤三輥機(jī)比較適合處理高粘度的漿料，不適合處理低粘度的漿料。
3、為了能充分發(fā)揮炭黑的特性，分散研磨前應(yīng)完成下列幾方面工作：
①將炭黑和樹脂進(jìn)行非常均勻的混合。
②用樹脂代替炭黑孔隙內(nèi)的空氣和水分。
③用分散設(shè)備提供的剪切力，將炭黑中大的附聚體研磨分散成小的附聚體或聚集體。
假如在炭黑的分散過程中能很好地按照上述步驟操縱，炭黑就能達(dá)到令人滿意的黑度、色相、著色力、光澤、穩(wěn)定性和活動性。從表1可知，不是所有的分散設(shè)備都需要預(yù)先將炭黑和樹脂進(jìn)行預(yù)混合，但為了確保塑料在擠出時達(dá)到最好的效果，必要的預(yù)混合還是需要的，以確保樹脂熔融時和炭黑充分混合，以減少達(dá)到分散要求的研磨時間。
4、炭黑的填充量，為降低生產(chǎn)塑料的成本，炭黑的用量也要適量的提高，但是由于研磨設(shè)備的性能和類型對炭黑的分散產(chǎn)生著重要的影響，所以不同的塑料要求不同的分散水平。
在很多情況下，塑料性能的不足可以直接歸因于炭黑分散的不足，如電纜外殼和光纖等塑料產(chǎn)品，要求炭黑的分散水平能達(dá)到更高層次。對于性能要求很高的塑料，炭黑充分的分散是非常重要的。假如能最大限度地進(jìn)步炭黑的分散水平，可以使塑料的顏色、色相、粘度、光澤、穩(wěn)定性以及擠出特性等達(dá)到更好的要求。
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