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在塑料、熱塑性彈性體材料改性及制品加工成型領(lǐng)域，都會(huì)用到黑色母，相對(duì)于直接使用炭黑比，使用黑色母粒，更加方便，環(huán)境更友好，本文主要講述黑色母的常見(jiàn)問(wèn)題，及決定黑色母質(zhì)量的關(guān)鍵因素：

一、17個(gè)黑色母的常見(jiàn)問(wèn)題

1.1. 黑色母粒是由哪些材料組成的？

組成黑色母粒的材料有：A. 碳黑；B. 碳黑載體；C. 碳黑潤(rùn)濕劑；D. 碳黑分散劑；E. 其他加工助劑。

1.2. 黑色母粒用碳黑有哪些？

按照國(guó)際分類，我國(guó)有三十多個(gè)品種，主要分為橡膠用和非橡膠用兩大類。

在橡膠用碳黑中主要是耐磨碳黑，能有效地提高橡膠輪胎的耐磨性;在非橡膠用碳黑中，真正能作為黑色母粒得碳黑只有幾種。

以槽法碳黑在塑料中應(yīng)用為廣泛，這主要由于其來(lái)源豐富，純度高，粒徑小。這其中，又分為高色素碳黑(粒徑9-17mm)，中色素碳黑(粒徑18-25mm)和低色素碳黑(粒徑26-37mm)。

由于碳黑品種不同，價(jià)格差異很大。碳黑粒子由于其本身具有多活潑性，很少以原生粒子存在，幾乎都以一定范圍粒徑得團(tuán)聚粒子存在。

1.3. 碳黑載體是怎么回事？

載體就是承載碳黑的物質(zhì)。一般塑料制品使用什么原料，載體就使用什么原料。這樣制造的黑色母粒與塑料原料相容性較好。

如：PS(聚苯乙烯)塑料制品，其使用的黑色母粒載體就是PS。對(duì)于聚乙烯塑料制品，載體就是聚乙烯。但是，一般選用LDPE(高壓聚乙烯)，因?yàn)長(zhǎng)DPE承載碳黑能力強(qiáng)，且加工性能好。

而其他聚乙烯HDPE和LLDPE只能制造低濃度黑色母粒。對(duì)于PP(聚丙烯)塑料制品，只能使用PP和LDPE為載體的黑色母粒，但不能使用HDPE和LLDPE及其他塑料為載體的黑色母粒，主要還是考慮到PP與HDPE、LLDPE的相容性要更差點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致PP變脆。當(dāng)然也有用回收料做載體的黑色母粒。

通用的載體一般會(huì)選擇EVA，更高級(jí)的載體會(huì)選擇其它乙烯基彈性體，氣味更小。

1.4. 為什么碳黑需要潤(rùn)濕劑？

碳黑比重約2g/cm3，由于碳黑粒徑很小，表現(xiàn)密度就很小，顯得蓬松，似乎很輕。要順利加工，就必須先將碳黑潤(rùn)濕。潤(rùn)濕劑的選擇非常關(guān)鍵。

為降低成本，大量使用白油或石蠟之類的產(chǎn)品的企業(yè)不在少數(shù)，將會(huì)嚴(yán)重影響所加工制品的強(qiáng)度。

1.5. 碳黑母料使用的分散劑有哪些？

分有機(jī)分散劑和無(wú)機(jī)分散劑兩類。黑色母料使用有機(jī)分散劑，主要用于使用環(huán)境要求較高的塑料制品，如滴灌產(chǎn)品。

低檔黑色母粒使用無(wú)機(jī)分散劑，常用有碳酸鈣。可以從母粒包裝判斷，25公斤只有半袋的肯定是使用無(wú)機(jī)分散劑;滿袋的是使用有機(jī)分散劑的黑色母粒。使用無(wú)機(jī)分散劑可以大大降低黑色母粒成本，但很致命的是碳酸鈣具有加速塑料制品老化的作用。

韌普利小編注：另外碳酸鈣在阻燃場(chǎng)合，對(duì)阻燃劑的起到一定的抑制，所以，一般阻燃級(jí)材料，比如阻燃熱塑性彈性體中，都不能添加含有碳酸鈣的黑色母粒。

1.6. 黑色母粒也需要加工助劑嗎？

當(dāng)然需要。順利的加工過(guò)程需要正確選擇抗氧劑、內(nèi)潤(rùn)滑劑、外潤(rùn)滑劑、改性劑和抗靜電劑。

1.7. 黑色母粒有哪些加工方法？

有三種：?jiǎn)温輻U法，雙螺桿法和密煉法：

1.7.1. 單螺桿法：使用拌料機(jī)將物料混合后，由單螺桿擠出機(jī)拉條造粒，一般碳黑濃度在18-20%，工藝落后，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件差，屬被淘汰工藝，不排除一些剛起步小廠仍使用此法加工。

韌普利小編注：目前有一部分企業(yè)采用的是往復(fù)式單螺桿混煉擠出機(jī)，該種機(jī)型，螺桿一邊旋轉(zhuǎn)，一邊前后運(yùn)動(dòng)，并且筒體上銷釘，混煉分散的效果非常好。

1.7.2. 雙螺桿法：使用拌料機(jī)將物料混合后，由雙螺桿擠出機(jī)拉條或水環(huán)造粒，由于雙螺桿機(jī)本身混煉能力有限，母粒一般碳黑濃度在25-32%。

1.7.3. 密煉法：使用拌料機(jī)將物料混合后，加入密煉機(jī)捏合后，再由喂料機(jī)喂入雙螺桿擠出機(jī)，經(jīng)水環(huán)或水下切粒，母料一般碳黑濃度在40-45%。

1.8. 加工方法對(duì)母粒性能有影響嗎？

是的。顯然，密煉法提高了載體對(duì)碳黑的承載能力，同時(shí)碳黑能更均勻地進(jìn)入載體。

發(fā)揮密煉機(jī)機(jī)械捏合優(yōu)勢(shì)，破碎團(tuán)聚粒子，使碳黑粒子團(tuán)聚粒度大大降低，母粒中碳黑粒徑及其分布均勻，是其他兩種方法不能替代的。

韌普利小編注：曾經(jīng)在15年前使用過(guò)單螺桿做的黑色母粒，添加到熱塑性橡膠TPV中，客戶直接擠出建筑密封條。發(fā)現(xiàn)表觀有顆粒，后來(lái)一檢查，原來(lái)是黑色母里面的炭黑沒(méi)有分散開(kāi)，用手直接摳那個(gè)顆粒，感覺(jué)有點(diǎn)硬，但一用力，就完全是黑粉。

1.9. 黑色母粒在哪些方面具有突出表現(xiàn)？

在塑料制品染色方面，黑色母粒只需0.6%-0.8%，就會(huì)奇黑無(wú)比，再多加也不會(huì)更黑了。

據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在新疆地區(qū)戶外使用的制品，如需要依靠黑色母粒防老化，只要使用優(yōu)質(zhì)黑色母粒(而不是回料做載體，白油潤(rùn)濕，碳酸鈣分散等等的那種)，碳黑在制品中含量達(dá)到2-2.5%，即：每100公斤原料中，有5-6份(重量)含碳黑40%的母粒，所起到的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何防老化產(chǎn)品，產(chǎn)品壽命可以達(dá)到10年以上。