مستربچ کربن سیاه: افزودنی چند منظوره در صنعت پلاستیک

مستربچ کربن سیاه یک افزودنی پلاستیکی رایج است که به طور گسترده در صنعت پردازش پلاستیک استفاده می شود. کربن سیاه، یک رنگدانه سیاه مهم، را با یک رزین حامل ترکیب می کند تا کنسانتره ای را تشکیل دهد که به راحتی به محصولات پلاستیکی مختلف اضافه می شود. مستربچ کربن سیاه نه تنها نقش رنگ آمیزی در محصولات پلاستیکی ایفا می کند، بلکه عملکردهای متعددی مانند بهبود خواص مکانیکی و بهبود پایداری اشعه ماوراء بنفش نیز دارد.

1. ترکیب مستربچ کربن سیاه
مستربچ کربن بلک عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است: کربن بلک و رزین حامل.

کربن سیاه: کربن سیاه یک ماده دانه‌ریز کوچک است که از ترک خوردن گاز طبیعی یا نفت تولید می‌شود، با رنگ‌آمیزی خوب و توانایی جذب قوی UV. کربن سیاه در رنگ آمیزی، سفت شدن و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش در پلاستیک ها نقش دارد.

رزین حامل: رزین حامل معمولاً از پلاستیک های معمولی مانند پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی وینیل کلراید (PVC) و غیره استفاده می کند که می تواند به طور موثر کربن سیاه را پخش کند و آن را به طور یکنواخت در محصول نهایی پخش کند. انتخاب رزین حامل ارتباط نزدیکی با محیط استفاده و فناوری پردازش محصول نهایی دارد.

2. توابع و کاربردهای اصلی مستربچ کربن سیاه
عملکرد رنگ: کربن سیاه رنگ اصلی پلاستیک های سیاه است که می تواند محصولات پلاستیکی را با رنگ سیاه پایدار و عمیق ارائه دهد. با توجه به کارایی رنگ‌آمیزی بالا، مقدار کمی کربن سیاه می‌تواند به اثر رنگ‌آمیزی ایده‌آل دست یابد.

افزایش مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش: کربن سیاه عملکرد جذب UV خوبی دارد که می تواند به طور موثر آسیب اشعه ماوراء بنفش به پلاستیک ها را مسدود کند و عمر مفید محصولات پلاستیکی را افزایش دهد. به خصوص برای محصولات پلاستیکی مورد استفاده در محیط های بیرونی، مانند قطعات خودرو و مصالح ساختمانی، افزودن مستربچ کربن سیاه می تواند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر آب و هوا را بهبود بخشد.

بهبود خواص مکانیکی: کربن سیاه نه تنها به عنوان رنگدانه استفاده می شود، بلکه می تواند استحکام کششی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر حرارت پلاستیک ها را بهبود بخشد و در نتیجه عملکرد کلی محصولات پلاستیکی را بهبود بخشد.

خواص الکتریکی: کربن سیاه دارای رسانایی خاصی است و می تواند برای محصولات پلاستیکی که نیاز به آنتی استاتیک دارند، مانند محصولات در صنعت الکترونیک و برق، استفاده شود تا از آسیب تجهیزات یا خطرات ایمنی ناشی از تجمع الکتریسیته ساکن جلوگیری شود.

کاهش هزینه ها: از آنجایی که مستربچ کربن سیاه به صورت غلیظ وجود دارد، می توان آن را به راحتی با توجه به نسبت مورد نیاز در هنگام استفاده به پلاستیک اضافه کرد که نه تنها اثر استفاده را تضمین می کند، بلکه از مشکلات پراکندگی ناهموار، زباله و آلودگی محیطی نیز جلوگیری می کند. که ممکن است در اثر استفاده مستقیم از پودر کربن سیاه ایجاد شود.

3. فرآیند تولید مستربچ کربن سیاه
تولید مستربچ کربن سیاه معمولاً از طریق مراحل زیر تکمیل می شود:

پراکندگی کربن سیاه: کلید تولید مستربچ کربن سیاه، پراکندگی یکنواخت پودر کربن سیاه در رزین حامل است. برای اطمینان از اثر پراکندگی کربن سیاه، کنترل دما، نیروی برشی و اندازه ذرات کربن سیاه در طول فرآیند تولید ضروری است.

اکستروژن یا دانه بندی: پس از اینکه کربن بلک و رزین حامل کاملاً مخلوط شدند، معمولاً از طریق اکسترودر به شکل اکسترود درآمده و سپس به صورت گرانول بریده می شوند. اندازه و شکل گرانول ها تأثیر مهمی بر عملکرد پردازش و ظاهر محصول نهایی دارد.

خنک‌سازی و غربال‌گری: مستربچ اکسترود شده باید خنک و غربال شود تا ذرات نامرغوب حذف شود تا از کیفیت محصول نهایی اطمینان حاصل شود.