วิธีเลือกเรซินตัวพาสำหรับมาสเตอร์แบตช์สีดำที่ใช้กับ PP

คำตอบโดยสรุป
สำหรับพอลิโพรพิลีน เรซินตัวพาควรผสมเข้ากับเกรด PP ที่จะทำสีได้อย่างสมบูรณ์ และไหลในลักษณะใกล้เคียงกันภายใต้สภาวะการแปรรูป ตัวพาที่ใช้ PP เป็นฐานเป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดและช่วยลดความเสี่ยงของริ้ว รอยประสานที่อ่อนแอ และการเปลี่ยนแปลงความแข็งตึง แต่ไม่ใช่ทางเลือกเดียวที่ใช้ได้ ในชิ้นงานฉีดจำนวนมาก ตัวพาที่ใช้ PE เป็นฐานที่อัตราการเติมต่ำให้ผลที่ยอมรับได้ ขณะที่ในเส้นใย ฟิล์มบาง ชิ้นงานที่มองเห็นได้และเงาสูง หรือชิ้นงานที่มีข้อกำหนดเชิงกลเข้มงวด อาจก่อปัญหาได้ ตัวพาที่เหมาะสมขึ้นกับชนิดของ PP กระบวนการ ปริมาณคาร์บอนแบล็กสุดท้ายที่ต้องการ และข้อกำหนดของชิ้นงาน และควรยืนยันด้วยการทดลอง
PP สามกลุ่ม ลำดับความสำคัญสามแบบ
| ชนิดของ PP | การใช้งานทั่วไป | สิ่งที่มาสเตอร์แบตช์ต้องไม่รบกวน |
|---|---|---|
| โฮโมพอลิเมอร์ (PP-H) | ชิ้นงานฉีดแบบแข็ง แผ่น เส้นใย เส้นเทป | ความแข็งตึง ความทนความร้อน ความเสถียรในการปั่นเส้นใยหรือการยืด |
| โคพอลิเมอร์แบบแรนดอม (PP-R) | ท่อแรงดันสำหรับน้ำเย็นและน้ำร้อน ของใช้ในบ้าน บรรจุภัณฑ์ใส | สมบัติระยะยาวเมื่อมาตรฐานท่อใช้บังคับ คุณภาพผิว |
| โคพอลิเมอร์ทนแรงกระแทก (PP-B หรือแบบหลายเฟส) | ชิ้นส่วนภายในและภายนอกรถยนต์ ลังพลาสติก ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้า | ความทนแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ และสมดุลระหว่างความแข็งตึงกับความเหนียว |
กลุ่มเหล่านี้มีพฤติกรรมต่างกันเพราะโครงสร้างต่างกัน โคพอลิเมอร์แบบแรนดอมมีโคโมโนเมอร์อยู่ในสายโซ่ ส่วนโคพอลิเมอร์ทนแรงกระแทกมีเฟสยางกระจายอยู่ภายใน ดังนั้นตัวพาที่เหมาะกับชิ้นงานโฮโมพอลิเมอร์ทั่วไปจึงไม่ใช่ตัวเลือกที่ถูกต้องเสมอไปสำหรับกันชนที่ทำจากโคพอลิเมอร์ทนแรงกระแทกหรือท่อที่ทำจากโคพอลิเมอร์แบบแรนดอม
ตัวพาต้องทำอะไร
ตัวพาเก็บคาร์บอนแบล็กไว้ในรูปแบบเข้มข้นและต้องปล่อยออกสู่เรซินฐานอย่างสม่ำเสมอ ในการทำเช่นนั้น ตัวพาต้องหลอมที่อุณหภูมิการแปรรูป ผสมเข้ากับ PP แทนที่จะคงอยู่เป็นบริเวณแยก และพาสารช่วยกระจายตัวที่ทำให้คาร์บอนแบล็กเปียกอยู่เสมอ เมื่อตัวพาและเรซินฐานหลอมและไหลต่างกันมาก มาสเตอร์แบตช์อาจค้างอยู่เป็นริ้วที่ผสมไม่ดี แม้คาร์บอนแบล็กในเม็ดจะกระจายตัวดีแล้วก็ตาม
ตัวพา PP หรือตัวพาชนิดอื่น
พอลิเอทิลีนและพอลิโพรพิลีนโดยทั่วไปไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน ตัวพา PE จึงเกิดเป็นเฟสแยกในชิ้นงาน PP ที่อัตราการเติมต่ำ เฟสนี้มีขนาดเล็กและชิ้นงานฉีดจำนวนมากรับได้ ความเสี่ยงจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณตัวพาที่เติมเข้าไปและตามความต้องการของชิ้นงาน:
- สมบัติเชิงกล: เฟสที่สองอาจลดความแข็งตึงหรือเปลี่ยนพฤติกรรมการรับแรงกระแทก ซึ่งสำคัญกับชิ้นส่วนโครงสร้างและเกรดโคพอลิเมอร์ทนแรงกระแทก
- ผิวและรอยประสาน: ตัวพาที่ผสมไม่ดีอาจปรากฏเป็นริ้ว บริเวณด้าน หรือรอยประสานที่อ่อนแอลง
- เส้นใยและฟิล์มบาง: บริเวณที่แยกกันอาจรบกวนการปั่นเส้นใยหรือการยืด และมีส่วนทำให้เส้นใยขาด
- ความร้อน: EVA และตัวพา PE บางชนิดอ่อนตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า PP ซึ่งอาจสำคัญกับชิ้นงานที่ใช้ในที่ร้อนและเมื่อค้างอยู่นานที่อุณหภูมิการแปรรูปของ PP
ดังนั้นตัวพา PE หรือ EVA ไม่ได้ถูกห้ามใช้ใน PP แต่ต้องตรวจสอบความเหมาะสมกับเกรด อัตราการเติม และชิ้นงานนั้น ๆ ไม่ใช่สันนิษฐานเอาเอง
ค่าการไหล: มีประโยชน์ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด
ผู้จำหน่ายมาสเตอร์แบตช์มักระบุอัตราการไหลโดยมวลของพลาสติกหลอม (MFR) ของมาสเตอร์แบตช์หรือตัวพา MFR วัดที่อุณหภูมิและน้ำหนักกดมาตรฐาน เช่น ตาม ISO 1133-1 และที่แรงเฉือนต่ำ การแปรรูปจริงเกิดที่อัตราเฉือนสูงกว่ามากและที่อุณหภูมิต่างออกไป วัสดุสองชนิดที่มี MFR ใกล้เคียงกันจึงอาจมีพฤติกรรมต่างกันในเครื่องฉีดหรือเครื่องอัดรีด MFR เป็นค่าที่มีประโยชน์สำหรับการคัดกรองและการควบคุมคุณภาพ แต่พฤติกรรมการผสมต้องยืนยันในกระบวนการจริง สำหรับ PP ควรเปรียบเทียบค่าที่วัดภายใต้สภาวะที่กำหนดสำหรับ PP ไม่ใช่สภาวะสำหรับ PE คู่มือเรื่องMFI (MFR) เกี่ยวข้องกับการแปรรูปมาสเตอร์แบตช์สีดำอย่างไรของเราอธิบายสภาวะการทดสอบโดยละเอียด
การเลือกตามวัสดุและกระบวนการ
| วัสดุและกระบวนการ | ประเด็นหลักเรื่องตัวพา | แนวทางปฏิบัติ |
|---|---|---|
| งานฉีด PP-H หรือ PP-B | การผสมในสกรูสั้น รอยประสาน ความทนแรงกระแทก | แนะนำตัวพา PP สำหรับชิ้นงานที่มองเห็นได้หรือสำคัญต่อแรงกระแทก ตัวพา PE อาจยอมรับได้กับชิ้นงานที่มีข้อกำหนดต่ำหลังการทดลอง |
| ชิ้นส่วนรถยนต์จาก PP-B | ข้อกำหนดด้านแรงกระแทกและรูปลักษณ์ที่ลูกค้ากำหนด | ตัวพาที่เข้ากับกลุ่มของ PP ยืนยันกับข้อกำหนดของชิ้นงาน |
| การอัดรีดท่อ PP-R | สมรรถนะรับแรงดันระยะยาวและข้อกำหนดของมาตรฐานท่อ | มาสเตอร์แบตช์และคอมพาวด์ที่ได้รับอนุมัติสำหรับระบบท่อ ห้ามเปลี่ยนโดยไม่ทดสอบรับรองใหม่ |
| แผ่น PP และการขึ้นรูปด้วยความร้อน | สีสม่ำเสมอหลังการยืด คุณภาพผิว | ตัวพาที่มีพฤติกรรมการหลอมใกล้เคียงกับเกรดแผ่น |
| เส้นใย ฟิลาเมนต์ และเส้นเทป PP | ความเสถียรในการปั่นเส้นใย อายุการใช้งานตะแกรง การกระจายตัวที่ละเอียด | ตัวพา PP ไหลสูงที่กระจายตัวดีมาก ทดสอบแรงดันที่ตะแกรงกรองก่อนผลิตจริง |
| การคอมพาวด์ร่วมกับสารเติมแต่งอื่น | ปฏิกิริยากับสารตัวเติม สารหน่วงไฟ และสารเติมแต่งอื่น | ตกลงตัวพาและชุดสารเติมแต่งร่วมกับผู้ทำคอมพาวด์ |
ปริมาณคาร์บอนแบล็กสูงในมาสเตอร์แบตช์สำหรับ PP
มาสเตอร์แบตช์ที่มีคาร์บอนแบล็กมากกว่าจะเติมตัวพาเข้าไปน้อยกว่าที่ปริมาณคาร์บอนแบล็กสุดท้ายเท่ากัน ซึ่งเป็นข้อดีเมื่อตัวพาต่างจากเรซินฐาน ปริมาณที่สูงขึ้นยังเพิ่มความหนืดของพลาสติกหลอมและทำให้หัวเชื้อกระจายตัวยากขึ้น จึงอาจเกิดจุดหรือริ้วหากการแปรรูปผสมได้ไม่เพียงพอ คาร์บอนแบล็กยังอาจทำหน้าที่เป็นสารก่อผลึกใน PP ซึ่งอาจเปลี่ยนการตกผลึก การหดตัว และการบิดงอ สำหรับชิ้นงานที่มีพิกัดความเผื่อของขนาดแคบ ควรตรวจการหดตัวบนชิ้นงานที่ทำสีแล้วแทนที่จะอาศัยค่าของเรซินธรรมชาติ
สิ่งที่ควรแจ้งผู้จำหน่าย
- ชนิดและเกรดของ PP รวมถึงค่า MFR และสภาวะการทดสอบ
- กระบวนการ: งานฉีด อัดรีด แผ่น เส้นใย หรือคอมพาวด์ พร้อมอุณหภูมิพลาสติกหลอมที่ใช้ตามปกติ
- ปริมาณคาร์บอนแบล็กสุดท้าย หรือเป้าหมายด้านสีและความทึบแสง
- ข้อกำหนดด้านกลศาสตร์ ความร้อน และรูปลักษณ์ของชิ้นงาน รวมถึงข้อกำหนดของลูกค้าหรือผลิตภัณฑ์
- อัตราการเติมที่วางแผนไว้และวิธีป้อนสัดส่วนมาสเตอร์แบตช์
คำถามที่พบบ่อย
งาน PP ทุกงานต้องใช้มาสเตอร์แบตช์สีดำที่มีตัวพา PP หรือไม่
ไม่จำเป็น ตัวพา PP ช่วยลดความเสี่ยงด้านการผสมและสมบัติ แต่ชิ้นงานฉีดจำนวนมากใช้งานได้ดีกับตัวพาอื่นที่อัตราการเติมต่ำ การเลือกขึ้นกับชนิดของ PP กระบวนการ และข้อกำหนดของชิ้นงาน และควรยืนยันด้วยการทดลอง
มาสเตอร์แบตช์สีดำที่มีตัวพา PE ใช้กับผลิตภัณฑ์ PP ได้ทุกชนิดหรือไม่
ไม่ได้ ในเส้นใย ฟิล์มบาง ชิ้นงานที่สำคัญต่อแรงกระแทก และผลิตภัณฑ์ที่มีข้อกำหนดเข้มงวด ตัวพา PE อาจส่งผลต่อการแปรรูปหรือสมบัติ ควรตรวจสอบความเหมาะสมในแต่ละงาน
แค่ทำให้ MFR ของตัวพาตรงกับ PP ก็พอหรือไม่
ไม่พอ MFR วัดที่แรงเฉือนต่ำภายใต้สภาวะคงที่ มีประโยชน์ในการคัดกรอง แต่พฤติกรรมการผสมในกระบวนการจริงและสมบัติของชิ้นงานยังต้องตรวจสอบ
คาร์บอนแบล็กเปลี่ยนการหดตัวของ PP หรือไม่
เปลี่ยนได้ คาร์บอนแบล็กอาจเป็นตัวก่อผลึกให้ PP ซึ่งอาจส่งผลต่อการหดตัวและการบิดงอ ผลนี้ขึ้นกับเกรด ปริมาณคาร์บอนแบล็ก และสภาวะการแปรรูป
คู่มือทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง
- MFI (MFR) เกี่ยวข้องกับการแปรรูปมาสเตอร์แบตช์สีดำอย่างไร
- วิธีแก้ปัญหาริ้วบนชิ้นงานฉีดขึ้นรูปสีดำ
- ข้อดีและข้อจำกัดของมาสเตอร์แบตช์สีดำที่ใช้ตัวพา EVA
มาสเตอร์แบตช์สีดำสำหรับพอลิโพรพิลีน
ZFH มีมาสเตอร์แบตช์สีดำ PPที่ใช้ตัวพา PP สำหรับงานฉีด อัดรีด และคอมพาวด์ แจ้งเกรด PP กระบวนการ และข้อกำหนดของชิ้นงาน แล้วติดต่อ ZFH เพื่อวางแผนการทดลอง
เอกสารอ้างอิงทางเทคนิค
เอกสารอ้างอิงนี้อธิบายวิธีทดสอบ MFR เนื้อหาในบทความเกี่ยวกับกลุ่ม PP ตัวพา และการแปรรูปเป็นหลักการทั่วไปทางวัสดุศาสตร์ ไม่ใช่ผลการทดสอบของเกรดใดของ ZFH