دنياي پلاستيك

مستربچ مشكي چه كاربردي دارد؟

يكي از پركاربردترين و پرمصرف‌ترين پيگمنت يا رنگدانه‌ها در صنعت پلاستيك، رنگدانه مشكي است. هر چه ميزان غلظت و نيز كيفيت كربن بلك (Carbonblack) استفاده شده در رنگدانه بالاتر باشد، مستربچ مشكي توليد شده از كيفيت بالاتري برخوردار خواهد بود. از مستربچ مشكي در صنايع زير استفاده‌هاي فراواني مي‌شود:

• صنعت كشاورزي
• صنعت ساخت خودرو
• صنايع توليدي محصولات مصرفي و صنعتي
• صنايع بسته‌بندي
• توليد لوله‌هاي سياه در انواع مختلف از جمله پليمرهاي pp، ABS، LLDPE،HDPE، LDPE و HIPS

بسياري از شركت‌هاي توليدكننده مستربچ انواع مستربچ رنگي، مستربچ مشكي، سفيد، شيشه‌اي و ... را توليد مي‌كنند.

بيشترين ميزان مصرف مستربچ مشكي در توليد لوله‌هاي پلي اتيلن است. همانطور كه مي‌دانيد از لوله‌هاي پلي‌اتيلن جهت انتقال آب، گازها، روغن، سيالات، مواد صنعتي و ساير موادي كه داراي قابليت و خاصيت جاري شدن هستند، استفاده مي‌كنند. علاوه‌بر اين، تمامي لوله‌ها تركيب پلي‌اتيلن سنگين را در ساختار خود دارند؛ HDPE كه همان پلي‌اتيلن پرچگال يا سنگين نيز ناميده مي‌شود، پليمري خنثي است كه مقاومت بالايي در برابر عوامل شيميايي و نيز خوردگي دارد. همچنين، پلي اتيلن سنگين به دليل دارا بودن خواص مكانيكي مناسب، در توليد لوله كاربرد فراواني دارد.

توجه داشته باشيد خواص لوله‌هاي توليدي بستگي زيادي به گريد پليمري مورد استفاده در توليد لوله دارد. از جمله اين گريدها مي‌توان به PE100، PE80 و نيز PE63 اشاره كرد. هرچه اين پليمرها گريد بالاتري يعني شماره بزرگتري داشته باشد، مقاومت محصول نهايي در برابر ترك‌خوردگي افزايش يافته و به طول عمر بيشتر محصول منجر خواهد شد.

در توليد لوله پلي‌اتيلن كربن، لوله پليمر با مستربچ مشكي (كربن بلك يا دوده) آميخته مي‌شود. درنتيجه، مستربچ مشكي نقش مهمي در توليد لوله‌هاي پلي اتيلني دارد.

دليل استفاده از مستربچ مشكي

اين انواع به دلايل زير مورد استفاده قرار ميگيرند:

1. به منظور رنگ كردن پايه‌هاي پليمري به عنوان رنگ مورد استفاده قرار ميگيرد.
2. براي محافظت از پايه‌هاي پليمري در برابر عواملي مانند پرتوهاي ماورا بنفش به عنوان افزودني استفاده ميشوند.
3. هر دو مورد بالا ميتوانند به صورت همزمان نيز مورد نظر باشند.

مستربچ مشكي از چه چيزهايي تشكيل مي‌شود؟

همانطور كه پيش‌تر به آن اشاره كرديم، جزو اصلي تشكيل‌دهنده مستربچ مشكي كربن بلك يا همان دوده است. ديگر اجزاي تشكيل‌دهنده مستربچ مشكي شامل افزودني‌ها از جمله آنتي اكسيدانت و روان‌كننده (لوبريكنت)ها و نيز رزين پلي اتيلن هستند. پلي اتيلن مورد استفاده در توليد مستربچ مشكي مي‌تواند LDPE,LLDPE  ,MDPE,HDPE باشد.

در توليد مستربچ مشكي به چه نكاتي بايد توجه كرد؟

از خصوصيات كربن بلك مي‌توان به جذب سطحي 90 تا 110 سي‌سي در هر 100 گرم و نيز سطح مخصوص 65 تا 150 متر مربع بر گرم اشاره كرد. هرچه ذرات دوده يا كربن بلك كوچك‌تر باشد، پراكنش سخت‌تري خواهد داشت و ذرات دوده تمايل به كلوخه شدن خواهند داشت.

به دليل اين كه پايه مستربچ پليمر ويسكوز است، مشكلات رقيق‌سازي با ويسكوزيته مستربچ در ارتباط است. به طور كلي، با افزايش كربن بلك، ويسكوزيته اوليه رزين پليمر افزايش مي‌يابد. افزودن ميزان كربن بلك نيز بستگي به ميزان سياليت قابل قبول دارد. همچنين، ارتباط بين وزن مولكولي و شاخص مذاب يا MFI از ديگر مسائل تاثيرگذار در تهيه مستربچ مشكي است. در نهايت، هرچه وزن مولكولي پليمر بيشتر باشد، ويسكوزيته بالاتر و شاخص مذاب كمتري خواهد داشت.

مزاياي استفاده از مستربچ مشكي چيست؟

مستربچ مشكي مزاياي بسياري از جمله موارد زير را دارد:

• افزايش مقاومت نوري
• افزايش ويسكوزيته
• بهبود استحكام كششي

لازم به ذكر است، هر چه درصد دوده يا كربن بلك در مستربچ مشكي بيشتر باشد، درصد پليمر كمتر خواهد شد، درنتيجه تعداد زنجيرهاي ريز و كوتاه در محصول نهايي كاهش مي‌يابد. در صورت كمتر شدن درصد پليمر، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر ترك و نيز چگالي كاهش خواهد يافت. از اين موضوع نتيجه مي‌گيريم، درصد بالاي كربن بلك يا همان دوده و تركيب مذاب پليمري با شاخص مذاب بالا موجب تهسيل پراكنش و اختلاط خواهد شد.