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Extrusora Masterbatch de enchimento Caco3

O que é masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio?

Um masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio é feito misturando carbonato de cálcio e transportador PP. É uma espécie de partícula com volume semelhante ao da resina base de produtos plásticos feitos pela mistura de granulação de carbonato de cálcio e resina transportadora. Possui amplo valor de aplicação na indústria de plásticos. A modificação da superfície do pó de carbonato de cálcio antes do processamento do masterbatch pode melhorar muito a reticulação com a resina, aumentando sua dispersão.

Aplicação e Vantagens

O principal objetivo do masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio é reduzir os custos de produção. A maioria deles é feita de pó inorgânico ou resíduos industriais com preços baixos e extensas fontes, como materiais de enchimento e adição de aditivos e resinas apropriados. Como lama vermelha + PVC, aditivos, etc., para produzir produtos para vasos de flores. Existem também esferas de vidro selecionadas a partir de resíduos industriais de usinas termelétricas, que podem ser utilizadas como materiais de enchimento para produtos de moldagem por injeção. Ao mesmo tempo que reduzem os custos de produção, podem melhorar significativamente a rigidez e a resistência ao impacto dos produtos.

(1) O masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio pode reduzir o custo dos produtos plásticos, melhorar a eficiência da produção e obter bons benefícios econômicos.

(2) O masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio pode aumentar a rigidez dos produtos plásticos e aumentar o peso dos produtos.

(3) O masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio pode reduzir o encolhimento de produtos plásticos e a deformação causada pelo encolhimento.

(4) O masterbatch de carga de carbonato de cálcio tem boa dispersibilidade: tem boa compatibilidade com polipropileno e polietileno, portanto, mesmo que uma grande quantidade de carga seja adicionada, ainda pode ser obtida a aparência de um bom acabamento superficial.

(5) O masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio tem alta brancura e pode ser preparado de forma flexível para produzir vários produtos coloridos.

(6) Durante o processamento do masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio, o uso de agentes de acoplamento, dispersantes e outros tratamentos pode fazer com que o masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio mantenha boas propriedades mecânicas quando a quantidade de enchimento é grande.

Introdução à fórmula

O carbonato de cálcio é o núcleo do masterbatch, que determina as propriedades básicas do masterbatch. O teor de pó de carbonato de cálcio no masterbatch de carbonato de cálcio é geralmente cerca de 80-85% quando produzido por uma extrusora de rosca dupla e cerca de 88% quando produzido pelo misturador interno contínuo. Existem muitas variedades de carbonato de cálcio, que podem ser divididos em carbonato de cálcio pesado e carbonato de cálcio leve, e o carbonato de cálcio pesado pode ser dividido em carbonato de cálcio calcita, carbonato de cálcio mármore e carbonato de cálcio dolomita. O carbonato de cálcio calcita pode ser dividido em carbonato de cálcio calcita e carbonato de cálcio calcita pequeno. Considerando o valor de absorção de óleo: o valor de absorção de óleo do carbonato de cálcio leve é muito maior do que o do carbonato de cálcio pesado. Se a fórmula contiver aditivos líquidos, deve-se selecionar carbonato de cálcio pesado. Em termos de propriedades, o carbonato de cálcio leve é benéfico para a modificação da resistência ao impacto, enquanto o carbonato de cálcio pesado contribui grandemente para a resistência à tração. Em termos de preço, o carbonato de cálcio pesado com o mesmo tamanho de partícula é cerca de 30% mais barato que o carbonato de cálcio leve. Considerando a resina preenchida: o carbonato de cálcio leve é preferido em produtos de PVC. Como o carbonato de cálcio leve é mais alcalino, ele pode absorver oportunamente o HCl ácido decomposto e melhorar a estabilidade térmica no processamento de PVC.

A resina transportadora deve ter boa compatibilidade com a resina da matriz

(1) Teoricamente, para garantir a total compatibilidade da resina transportadora e da resina matriz, a mesma resina deve ser selecionada, tanto quanto possível, como PE para PE e PP para PP. Contudo, às vezes a mesma resina não pode ser selecionada, e apenas outras resinas com boa compatibilidade podem ser selecionadas. Por exemplo, PE escolhe PP, POE, EVA e outras resinas com boa compatibilidade, enquanto PVC, PC, PET, PA e outras resinas geralmente escolhem EVA com boa compatibilidade como resina transportadora.

(2) A fluidez da resina transportadora é maior que a da resina matriz
Teoricamente, a fluidez da resina transportadora deveria ser maior que a da resina matriz, e quanto maior melhor. Só assim o masterbatch poderá ter uma boa dispersão na resina da matriz. Mas, na verdade, a escolha do suporte deve equilibrar a dispersão e a resistência do compósito preenchido. Quanto maior o MI da resina transportadora, melhor será a dispersão do masterbatch, mas menor será a resistência do compósito. Portanto, sob a condição de garantir a dispersão, quanto menor for o MI do transportador, melhor.

(3) A temperatura de fusão da resina transportadora deve ser inferior à da resina matriz
A temperatura de fusão da resina transportadora deve ser inferior ou pelo menos não superior à da resina matriz para garantir que a resina transportadora seja derretida antes da resina matriz ser derretida, o que conduz à dispersão do pó inorgânico no masterbatch. Com base neste princípio, LDPE, LLDPE, HDPE, PP ou misturas podem ser usados como transportadores para PP e HDPE, enquanto LLDPE e LDPE só podem usar LLDPE, LDPE ou misturas como transportadores. Lembre-se de que o HDPE e o PP não podem ser usados como transportadores para o LDPE. Ou seja, se o HDPE for selecionado como transportador, ele não poderá ser usado para resina de matriz de LDPE e LLDPE, mas apenas para matriz de HDPE ou PP; Se o PP copolimerizado for selecionado como transportador, ele só poderá ser usado para resina de matriz HDPE ou PP.

(4) É melhor escolher uma variedade de resinas para formar um transportador misto. Com base nos princípios acima, o transportador masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio é composto principalmente de LDPE, HDPE, LLDPE e PP com alto índice de fusão. De acordo com as necessidades de desempenho, o uso misto dessas portadoras é frequentemente usado para aumentar a funcionalidade da portadora, especificamente LDPE/HDPE, HDPE/LLDPE, LDPE/LLDPE, PP/HDPE, etc. , EVA, etc. também podem ser adicionados corretamente. Por exemplo, mLLDPE pode aumentar significativamente a resistência à tração, resistência à vedação a quente e resistência à perfuração do filme, POE e EVA podem melhorar significativamente a resistência ao impacto do filme, e EVA e PCL podem melhorar a resistência à vedação a quente. Finalmente, é melhor escolher a resina em pó, para que o tamanho das partículas da resina em pó e do pó inorgânico seja próximo e seja mais fácil de misturar uniformemente.

Além da resina transportadora e do pó inorgânico, os aditivos que devem ser adicionados à fórmula incluem agente de acoplamento de aluminato, dispersante de cera polimérica, lubrificante, etc.

Agente de ligação

O objetivo de adicionar um agente de acoplamento na fórmula é alterar a hidrofilicidade do pó inorgânico em lipofilicidade, aumentar a compatibilidade com a resina lipofílica, aumentar a espessura da interface, melhorar o desempenho dos materiais de enchimento ou reduzir a influência no desempenho do enchimento. materiais.

Antes do tratamento de acoplamento, preste atenção às condições de tratamento do pó adquirido: se tiver sido tratado com ácido esteárico, preste atenção ao uso de um agente de acoplamento titanato para um tratamento diferente, o que reduzirá o efeito de acoplamento; Se o auxiliar de moagem à base de água for adicionado e tratado com um agente de acoplamento oleofílico, a função anfifílica pode ser formada e o efeito do tratamento é bom. Por exemplo, o valor de absorção de óleo do carbonato de cálcio pode ser reduzido para 22%, a viscosidade pode ser reduzida em até 3 vezes e a imagem do microscópio eletrônico mostra que a espessura da interface é significativamente espessada. Se a superfície não tiver sido tratada, qualquer método pode ser utilizado para tratamento posterior. Para saber se um agente de acoplamento é adicionado à fórmula, se a resistência dos materiais compósitos com pó inorgânico não for desejada, também pode ser considerado a não adição de um agente de acoplamento.

Para o carbonato de cálcio, o melhor agente de acoplamento é o aluminato, que é fornecido pelo próprio pó, e a quantidade adicional é de cerca de 1% do pó. Outro agente de acoplamento que pode ser utilizado é o titanato, que tem o mesmo efeito do aluminato. A desvantagem é que o produto tem sabor e é difícil adicionar o líquido do produto ao pó. Dois agentes de acoplamento também podem ser adicionados para melhorar o efeito.

A quantidade de agente de acoplamento é geralmente controlada em cerca de 1% do pó. Quanto mais fino for o tamanho da partícula, maior será a área superficial específica e a quantidade de agente de acoplamento deverá ser aumentada em conformidade. O pó de carbonato de cálcio com alto valor de absorção de óleo aumentará a dosagem de acoplamento a ser tratada. Por exemplo, se o valor de absorção de óleo do carbonato de cálcio aumentar de 40ml/100mg para 50ml/100mg, a quantidade de agente de acoplamento aumentará em 30%.

Dispersante

A função de um dispersante é promover a dispersão uniforme do pó no substrato. Diferentes dispersantes são selecionados para diferentes transportadores. As ceras correspondentes às resinas transportadoras são usadas principalmente, cera PE ou cera PP é usada para PE, cera PP é usada para PP, cera de polietileno oxidado é usada para resinas polares médias, como PS e ABS, e cera EVA é usada para resinas polares, como como PC, PET, PA, etc.

A qualidade da cera reflete-se principalmente no seu peso molecular. É melhor ter um peso molecular de cerca de 5.000, geralmente não inferior a 3.000. O ponto de fusão da cera com qualidade normal está na faixa de 110-120 ℃. Se for derretida pela adição de 100 ℃ de água, a cera não será qualificada. O ponto de fusão da cera deve ser superior a 110 ℃ para evitar que o peso molecular da cera seja muito baixo ou dopado com parafina de pequeno peso molecular. No entanto, a parafina de 58 graus também pode ser adicionada a produtos de baixa qualidade como dispersante para garantir a lubrificação adequada para extrusão de pó. No entanto, uma grande quantidade de lubrificação de parafina de baixo peso molecular afetará a resistência da vedação térmica e o desempenho da impressão superficial, aumentará o resíduo da extrusão do filme e aumentará a fumaça volátil da cabeça de matriz.

Muitos lubrificantes, como ácido esteárico e EBS, têm efeitos dispersantes em graus variados. Se a fórmula os contiver, a quantidade de dispersante pode ser reduzida. A cera dispersa também tem um certo papel como lubrificante interno e externo. Se a fórmula contiver cera dispersante, a quantidade de lubrificante poderá ser reduzida. A dosagem do dispersante está relacionada aos seguintes fatores:

Tamanho da partícula: quanto maior for o tamanho da partícula, menor será a área superficial específica e mais fácil será a dispersão. A dose de dispersão adicionada pode ser reduzida. Se o tamanho da partícula for superior a 800 malhas, pode-se considerar a não adição de dispersante.

Quanto mais fino o tamanho da partícula e maior a área superficial específica do pó, mais difícil será dispersá-lo uniformemente e mais dispersantes precisarão ser adicionados.

Formato da partícula: quanto maior for o formato esférico do pó de carbonato de cálcio, mais fácil será sua dispersão. A ordem de boa e má dispersão é uma partícula (carbonato de cálcio de mármore)>coluna (carbonato de cálcio leve, carbonato de cálcio de calcita). Portanto, quanto maior for a forma esférica das partículas de carbonato de cálcio, menor será a quantidade de dispersante.

Lubrificante

A lubrificação interna pode reduzir o atrito entre os materiais e promover a fluidez dos materiais; A lubrificação externa pode reduzir o atrito entre materiais e equipamentos, reduzir os arranhões na superfície dos produtos e garantir o brilho da superfície do masterbatch e dos produtos de enchimento. Durante o projeto da fórmula, a lubrificação interna e externa deve ser usada em conjunto para manter o equilíbrio entre a lubrificação interna e externa. A lubrificação externa utiliza principalmente parafina, ácido esteárico e EBS, enquanto a lubrificação interna geralmente utiliza estearato de zinco e estearato de cálcio. A cera dispersante de polietileno também desempenha o papel de lubrificante externo, portanto o lubrificante formulado com dispersante pode ser reduzido. Comparado com o carbonato de cálcio leve, o lubrificante de carbonato de cálcio pesado pode ser adicionado menos. Como o carbonato de cálcio leve tem um grande valor de absorção de óleo e pouca fluidez, é necessário adicionar mais lubrificantes internos e externos. Se considerar o brilho aparente do masterbatch, pode-se adicionar 1 parte de óleo branco ou 1-2 partes de parafina para melhorar o brilho do produto.

A quantidade de lubrificante externo adicionado deve incluir duas partes: uma é a quantidade de lubrificante externo necessária no processamento do masterbatch e a outra é a quantidade de lubrificante externo necessária no processamento subsequente de produtos como filmes. No entanto, se for adicionado muito lubrificante externo, a capacidade de impressão e o desempenho de selagem a quente dos produtos de filme serão afetados.

Estabilizador

É melhor adicionar estabilizador composto de cálcio/zinco, mas o estearato de zinco geralmente é adicionado como estabilizador de calor por razões de preço e também atua como lubrificante interno. Se o preço de venda do produto for aceitável, também pode ser adicionada uma pequena quantidade de estabilizador de cálcio e zinco. Os antioxidantes geralmente não podem ser adicionados, a menos que a resistência dos produtos de enchimento seja muito alta ou os produtos sejam muito brancos.

Agente Antiestático

Ele pode eliminar a eletricidade estática de materiais misturados em alta velocidade com o tempo e também pode fornecer um efeito antiestático para produtos subsequentes.

Processo de granulador de alto enchimento de carbonato de cálcio PE +

  1. A mistura interna do misturador pode obter o melhor efeito de dispersão uniforme. O tanque de mistura selado pressurizado pode não apenas garantir a qualidade única da mistura, mas também prevenir a poluição ambiental do pó de negro de fumo.
  2. O material denso do refinador é transportado através do elevador e despejado no alimentador forçado de parafuso duplo cônico.
  3. A extrusora de rosca dupla co-rotativa paralela é usada como dispositivo de mistura. No processamento de materiais poliméricos, vários processos de modificação de materiais poliolefínicos e plásticos de engenharia, preparação de master batch, etc., todos precisam de um forte processo de mistura. Este processo de mistura é diferente de acordo com o sistema de material. Excelente desempenho do equipamento, processo de mistura razoável, processo de combinação avançado e rica experiência em processamento são as chaves para determinar se o processo de mistura é bem-sucedido e eficaz. A baixa velocidade da extrusora de parafuso único evita o fenômeno de cisalhamento excessivo, e o sistema de resfriamento interno do parafuso pode evitar superaquecimento e forte capacidade de troca de calor.
  4. A troca rápida de tela do trocador de tela automático tipo placa hidráulica não afetará a operação normal da máquina.
  5. O sistema de face quente com resfriamento a ar é adequado para granulação de materiais com baixa viscosidade. As partículas são suaves e bonitas.

Nanjing Cowin Extrusion Machinery Co., Ld é uma empresa de alta tecnologia especializada no desenvolvimento de tecnologia e produção de equipamentos de modificação de mistura de polímeros com extrusoras de parafuso duplo co-rotativas como núcleo, bem como processos relacionados e campos de engenharia. Acompanhar o ritmo internacional em desenvolvimento técnico e inovação. Nanjing Cowin está promovendo o desenvolvimento da marca nacional de máquinas para plásticos da China com a extrusora de parafuso duplo co-rotativa de alta velocidade e alto torque da série CHT. Os campos característicos de Cowin são formados pela micromistura de polímeros, pelotização subaquática LFRT reforçada com fibra longa, etc., que sempre estiveram na posição de liderança na China. Além das extrusoras de rosca dupla, também temos vários tipos de extrusoras de rosca tripla, que apresentam melhores efeitos de dispersão e podem substituir misturadores internos. Além disso, processos como masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio têm ampla aplicabilidade. Os clientes podem usar o equipamento de processamento original e o processo de produção para produzir.

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O modelo da máquina é determinado principalmente de acordo com a produção do cliente. O L/D da extrusora de rosca dupla é quanto maior, melhor. Geralmente é necessário ter mais de 40 com uma alta relação custo-desempenho. Geralmente, o Extrusoras de rosca dupla de 52 mm, 65 mm e 75 mm são mais populares entre os clientes. O extrusoras de parafuso triplo de 52mm, 65mm e 75mm têm um rendimento maior e melhor efeito de mistura do que as extrusoras de rosca dupla do mesmo modelo.


Se a resina de polietileno for usada como resina transportadora, o processo de corte frontal a quente com resfriamento a ar é adequado. Quando o diâmetro da extrusora é grande (como um diâmetro acima de 72 mm) e a saída é superior a 300 kg/h, a cabeça de corte da face quente com resfriamento a ar é difícil de fazer bem e a temperatura não é fácil de controlar, o as partículas não são resfriadas e são fáceis de aderir. Neste momento, é apropriado utilizar a forma de resfriamento do transportador, e esta forma é adaptada à produção de diversos masterbatches de enchimento ou materiais especiais modificados.

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