如何提高着色母粒的性能.doc

如何提高着色母粒的性能 　　 介绍近几年来，塑料加工在技术应用和消费品应用上的增长非常惊人。塑料原料为了满足不断增长的标准需求，除了在基础聚合物特性上的发展外，添加剂的优点也显示出很大的帮助。塑料着色的成功改革使得几乎能生产出每个所希望得到的颜色阴影和光学彩色效果。在生产过程中，颜料颗粒避免使用细粉状。为了保护环境，色母粒提供了精确的着色方法，而且容易操作。聚合物中颜料颗粒的均相分布对于达到极佳着色效果是非常重要的。下文中我们将重点谈及Tegomer稚⒓粒孟道嗖肺岣呱噶５纳鸬搅撕芴厥獾淖饔谩?这些色母粒的添加剂使得塑料中的颜料颗粒的分布达到最优化，进而提高配方的总体特性。I．颜料分散体聚合物颜料的分散过程，针对含较少或非极性聚合物载体与极性颜料表面的混合，突破了界面障碍， 起到了增加相容性的关键作用。对于有机和无机颜料，其初级颗粒容易。就象颜料的合成工艺， 这是基于这些微米级的材料极易聚集成团。颜料的极性表面很难与含较少或非极性聚合物（例如，聚烯烃）相容。初级颗粒间的强表面吸引力（高的表面能）增强了集结成块的可能性。不均一色强和色调是最直接的缺陷。解决此缺陷的方法只有提高添加量 ，但这就意味着额外成本的增加。通常可见的斑点常见于薄膜部分或薄膜上。该不利因素也会影响下游生产过程。这会导致挤出过程中过滤器筛网的堵塞或喷丝口的粘连，使得纤维破裂。图1展示了初级颗粒之间的相互作用，聚合和团聚。通过顶面和侧面的连结形成聚集成团。这些相当弱的相互作用力在挤出过程中，在剪切力的作用下很容易破裂。由于表面间的联结，聚集的相互作用达到了较高的数量级。本质上来说，通过分散过程，集结现象能被打破，这一进步是至关重要的。Tegomer盗刑厥夥稚⒓恋姆⒄故腔诟叻肿佑谢衔锘蚓酆衔铮?例如，含有亲水性和憎水性机团的聚丙烯酸酯。亲水性部分和极性颗粒表面间的相互作用的同时，半个亲有机物质达到与非极性热塑性塑料载体间的相容性。分散剂的任务是在色母粒的生产过程中润湿颜料内外表面，以提高与各种极性化合物的相容性。接下来，必须避免已经分散的颗粒的再次集结成团。最后配方中（图2），只有通过稳定的分离颗粒才能达到永久良好的性能。分离颗粒间的相互作用被减到最小，避免了再次集结成团。母料不只由颜料，聚合物和添加剂等的成分表现其特性，影响其本质的是混合过程，例如预混和，冷或热混合或间歇式生产。特殊的分时填入过程变得越来越重要了。 高级分散剂提供了以上所有类型的优势性能。图2：分散剂和颜料表面的相互作用 II．在聚丙烯母料应用中分散剂的作用在其他领域中，针对聚合物中颜料分散剂的界面现象的基础专业技术是研发的始发点。十九世纪中期，分散剂Tegomer甈 121被引入聚丙烯色母粒中。聚烯烃蜡和新型聚丙烯酸酯的结合开创了一个色母粒颜料分布表现极佳的时代。与此同时，针对聚丙烯浓缩体的产品系列扩充到Tegomer?P 111和Tegomer?P 141，它们的成分和性能区别于Tegomer?P 121。这些产品符合现有市场的需求。在下文中将详细介绍它们的性能。高施米特分散剂与聚烯烃混合物能很好相容。防止后续的颜料迁移，对下游的生产过程也无不良影响，例如，可以观察着色性和密封性。着色聚合物的耐晒性也不受影响。它们的特性涵盖了这些同时作为操作和改良助剂的分散剂。II．1．实验结果为了确定色母粒分散剂产生的效果，在室温下，用叶片式搅拌器混合浓缩配方。混合期间不需要助熔物质。这些干混合物在双螺杆压出机（27/40 L/D）作用下被挤出。过程参数，比如压力增大，安培拉伸，可通过定期测量得到。除此之外，压力指数，熔融指数，色强度和斑点测试均可通过机械分析进行评估。II．1．1．压力指数首先准备好常规DIN方法以确定压力指数值。做记录实验时，有色浓缩物先与聚合原料进行稀释，直至整体颜料含量达到10%。预混和在单螺杆压出机中进行熔化，通过一个使用齿轮泵的400网眼的滤网。在滤网前压力增大值会被记录下来，周期为1个小时。母料含有40%颜料红，57：1，聚丙烯熔融指数达到45。详见图4：含有20%标准聚丙烯蜡的配方的测量值为20bar cm2/g-1。增加蜡添加量至30%，压力指数下降至11.5 bar cm2/g-1。以同样颜料浓缩物做基质，使用分散剂Tegomer甈 111，P 121和P 141。可以测出压力指数的持续降低。对于压力指数值最高需求是纺丝纤维的着色质量。聚团现象会导致喷丝头的堵塞或引起纤维断裂。为了保证顺畅的操作，压力指数值必须低于2bar cm2/g-1。这些实验结果显示出添加30%的Tegomer甈 121能达到纤维等级质量。Tegomer甈 141甚至在添加量仅为20%的情况下，显示出极佳的性能。作为一种