วิธีเลือกเรซินตัวพาสำหรับมาสเตอร์แบตช์สีดำที่ใช้กับ PP

เม็ดมาสเตอร์แบตช์สีดำข้างกองเม็ดเรซินธรรมชาติแบบโปร่งแสง

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 PPการใช้งานทั่วไปสิ่งที่มาสเตอร์แบตช์ต้องไม่รบกวน
โฮโมพอลิเมอร์ (PP-H)ชิ้นงานฉีดแบบแข็ง แผ่น เส้นใย เส้นเทปความแข็งตึง ความทนความร้อน ความเสถียรในการปั่นเส้นใยหรือการยืด
โคพอลิเมอร์แบบแรนดอม (PP-R)ท่อแรงดันสำหรับน้ำเย็นและน้ำร้อน ของใช้ในบ้าน บรรจุภัณฑ์ใสสมบัติระยะยาวเมื่อมาตรฐานท่อใช้บังคับ คุณภาพผิว
โคพอลิเมอร์ทนแรงกระแทก (PP-B หรือแบบหลายเฟส)ชิ้นส่วนภายในและภายนอกรถยนต์ ลังพลาสติก ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้าความทนแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ 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

วัสดุและกระบวนการประเด็นหลักเรื่องตัวพาแนวทางปฏิบัติ
งานฉีด PP-H หรือ PP-Bการผสมในสกรูสั้น รอยประสาน ความทนแรงกระแทกแนะนำตัวพา PP สำหรับชิ้นงานที่มองเห็นได้หรือสำคัญต่อแรงกระแทก ตัวพา PE อาจยอมรับได้กับชิ้นงานที่มีข้อกำหนดต่ำหลังการทดลอง
ชิ้นส่วนรถยนต์จาก PP-Bข้อกำหนดด้านแรงกระแทกและรูปลักษณ์ที่ลูกค้ากำหนดตัวพาที่เข้ากับกลุ่มของ PP ยืนยันกับข้อกำหนดของชิ้นงาน
การอัดรีดท่อ PP-Rสมรรถนะรับแรงดันระยะยาวและข้อกำหนดของมาตรฐานท่อมาสเตอร์แบตช์และคอมพาวด์ที่ได้รับอนุมัติสำหรับระบบท่อ ห้ามเปลี่ยนโดยไม่ทดสอบรับรองใหม่
แผ่น PP และการขึ้นรูปด้วยความร้อนสีสม่ำเสมอหลังการยืด คุณภาพผิวตัวพาที่มีพฤติกรรมการหลอมใกล้เคียงกับเกรดแผ่น
เส้นใย ฟิลาเมนต์ และเส้นเทป PPความเสถียรในการปั่นเส้นใย อายุการใช้งานตะแกรง การกระจายตัวที่ละเอียดตัวพา PP ไหลสูงที่กระจายตัวดีมาก ทดสอบแรงดันที่ตะแกรงกรองก่อนผลิตจริง
การคอมพาวด์ร่วมกับสารเติมแต่งอื่นปฏิกิริยากับสารตัวเติม สารหน่วงไฟ และสารเติมแต่งอื่นตกลงตัวพาและชุดสารเติมแต่งร่วมกับผู้ทำคอมพาวด์

ปริมาณคาร์บอนแบล็กสูงในมาสเตอร์แบตช์สำหรับ PP

มาสเตอร์แบตช์ที่มีคาร์บอนแบล็กมากกว่าจะเติมตัวพาเข้าไปน้อยกว่าที่ปริมาณคาร์บอนแบล็กสุดท้ายเท่ากัน ซึ่งเป็นข้อดีเมื่อตัวพาต่างจากเรซินฐาน ปริมาณที่สูงขึ้นยังเพิ่มความหนืดของพลาสติกหลอมและทำให้หัวเชื้อกระจายตัวยากขึ้น จึงอาจเกิดจุดหรือริ้วหากการแปรรูปผสมได้ไม่เพียงพอ คาร์บอนแบล็กยังอาจทำหน้าที่เป็นสารก่อผลึกใน PP ซึ่งอาจเปลี่ยนการตกผลึก การหดตัว และการบิดงอ สำหรับชิ้นงานที่มีพิกัดความเผื่อของขนาดแคบ ควรตรวจการหดตัวบนชิ้นงานที่ทำสีแล้วแทนที่จะอาศัยค่าของเรซินธรรมชาติ

สิ่งที่ควรแจ้งผู้จำหน่าย

  1. ชนิดและเกรดของ PP รวมถึงค่า MFR และสภาวะการทดสอบ
  2. กระบวนการ: งานฉีด อัดรีด แผ่น เส้นใย หรือคอมพาวด์ พร้อมอุณหภูมิพลาสติกหลอมที่ใช้ตามปกติ
  3. ปริมาณคาร์บอนแบล็กสุดท้าย หรือเป้าหมายด้านสีและความทึบแสง
  4. ข้อกำหนดด้านกลศาสตร์ ความร้อน และรูปลักษณ์ของชิ้นงาน รวมถึงข้อกำหนดของลูกค้าหรือผลิตภัณฑ์
  5. 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

มาสเตอร์แบตช์สีดำสำหรับพอลิโพรพิลีน

ZFH มีมาสเตอร์แบตช์สีดำ PPที่ใช้ตัวพา PP สำหรับงานฉีด อัดรีด และคอมพาวด์ แจ้งเกรด PP กระบวนการ และข้อกำหนดของชิ้นงาน แล้วติดต่อ ZFH เพื่อวางแผนการทดลอง

เอกสารอ้างอิงทางเทคนิค

เอกสารอ้างอิงนี้อธิบายวิธีทดสอบ MFR เนื้อหาในบทความเกี่ยวกับกลุ่ม PP ตัวพา และการแปรรูปเป็นหลักการทั่วไปทางวัสดุศาสตร์ ไม่ใช่ผลการทดสอบของเกรดใดของ ZFH