色母粒复合材料的汽车门板后处理
应用

色母粒

制备成色母粒以简化粒料的计量和加工。

色母粒(MB)通常指颜料、添加剂或其他有效成分的浓缩物,通过它们可以干净、简便地在最终应用中实现特定性能。许多有效成分的原始形态常为粉末或液体,难以处理或在加工过程中需要大量投入。

例如,在安全环境中加入纳米颗粒,或将多种添加剂组合以实现特定性能特征,均属此类情况。通过使用色母粒混炼机对色母粒进行加工,可将其制成颗粒状,从而易于计量和加工。必要时,可使用标准色母粒混炼机替代更复杂的系统进行加工。

据传说,“色母粒”这一名称源于“大师”负责特定批次(即“批次”)配方的时代,这些批次中混合了特别珍贵和昂贵的添加剂。

色母粒的生产完全符合这一分类,因为精确计量的混合物与塑料或载体材料混合,并转化为易于进一步加工的批次。具体而言,负责此事的“大师”是相应色母粒混炼机操作者的专家。

典型应用领域

在色母粒的制备中,原则上采用三种方法:

  • 在许多情况下,采用所谓的预混工艺。所有配方组分通过预混合过程在固相中混合。聚合物也常以粉末形式预先加入。预混料通过体积计量装置送入BUSS混炼机进行混炼。
  • 在分步进料工艺中,聚合物在BUSS混炼机的熔融区加入,而添加剂则在下游计量添加,并可能分配到多个进料点。
  • 配色方法通过基础色料的单独存在,实现快速的颜色调整、高质量的应用领域以及高效的换色操作。

进料流的多重分配使得BUSS混炼机能够在这些应用中充分发挥其独特优势:其工作原理带来的极高混合循环次数,配合适中且均匀的剪切速率,可在聚合物基体占比极低的情况下实现最高混合效率。适中剪切速率的附带效应是,与替代性螺杆设备相比,磨损显著降低。整个混炼系统的模块化及可调整结构,加上BUSS广泛积累的工艺专长,使BUSS混炼机成为填充料色母粒混炼的极佳选择。

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优势

BUSS 色母粒混炼机具有以下特定优势

最新一代的多叶片BUSS混炼机在整体低比能量输入条件下实现了更高的混合效果。这得益于更高的混合循环次数,且该次数针对各工艺区域进行了优化。熔融所需的能量几乎完全以剪切能的形式通过机械方式(耗散性)导入。

BUSS 混炼机适中的剪切速率确保了可控的剪切和低温曲线,相比其他系统,对纤维及炭黑等高结构填料的损伤显著降低。这带来了更优异的机械和电气性能、改善的流动性,并减少了昂贵添加剂的消耗。

BUSS 混炼机通过混合和捏合螺杆的旋转与轴向运动的叠加,产生拉伸流动,同时提供大量剪切表面,从而实现跨通道的强烈分散混合。

BUSS 混炼机技术通过将填料分配至 2-3 个进料位置、利用侧向喂料螺杆等进料装置、采用重力式填料进料、反向排气以及卓越的输送效率,实现了高填料含量的加工。混炼机适中的剪切速率可轻松处理高填料含量下产生的高粘度物料。

使用单一螺杆配置处理广泛的配方范围可能是一项挑战。然而,BUSS 混炼机技术正是以这一特定能力而闻名。这得益于其工艺长度通常仅为同类系统的一半、适中且可调的剪切速率,以及在螺杆配置设计上的高度灵活性。

色母粒混炼的要求

色母粒分为三类。第一类是着色色母粒,用于塑料制品的着色。功能色母粒则用于实现阻燃、抗静电或紫外线稳定等特性。第三类是组合色母粒,同时含有着色剂和添加剂,顾名思义是前两类色母粒的结合体。

优异的混合效果、适中的剪切力以及脱气性能,使混炼机成为色母粒生产的理想设备。该系统的设计自由度还能通过针对性配置,灵活应对工艺区不断变化的需求。采用可翻转或可移动机壳的便捷设计,可在保持高可用性的同时实现极致的产品切换。

因此,凭借BUSS在工艺技术领域积累的广泛专业知识,众多原材料生产商及全球行业技术领军企业数十年来始终信赖BUSS混炼机系统进行色母粒加工。

典型的设备布局

黑色色母粒

黑色色母粒或黑色浓缩物的加工是一种典型的单色母粒,采用分步进料工艺生产。炭黑以30-50%的比例添加到基础聚合物或蜡质载体材料中。这些大多通过炉法工艺生产的炭黑具有高表面积、低堆积密度和典型的湿度特性。

这些特性基本上决定了混炼过程中的挑战:因此,在混炼过程中,由于物理力作用倾向于形成聚集体或附聚物的炭黑颗粒必须被粉碎。

添加剂色母粒

添加剂色母粒的制备是一个极为广泛的领域,其广度堪比所使用的添加剂及其作用机理。通过这种方式,可以有目标地实现最终产品的特定性能或达成某种功能效果。

例如,可提及紫外线防护、抗静电、抗粘连、润滑剂或阻燃剂色母粒。这一极为广泛的需求领域——从高填充量、添加剂的不同物态,到对剪切和/或温度敏感的原料及最终产品——要求采用一种通用性强的系统。

填充色母粒

填充色母粒的加工是色母粒制造中的一个特殊领域。填充剂通常以粉末状物质存在,且需要在色母粒中占据高比例(有时填充量>80%)。

由于填充剂的堆积密度、粒径分布及其他散料特性,它们可能难以处理,或需要采取特殊措施及使用专用的色母粒混炼机。

填充色母粒在应用中可作为"普通"粒料进行加工,并稀释至最终产品所需的填充剂比例。

使用 COMPEO 混炼机进行色母粒生产的设备配置

请在我们的 COMPEO 展厅查看典型的色母粒混炼系统设备布局。

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BUSS 混炼机遍布全球

我们获得专利的混炼机如今遍布全球,助力客户生产塑料。借助BUSS混炼机械,我们的客户能够满足色母粒复合材料制造中的所有严苛要求。

全球混炼机在色母粒混炼中的应用分布图

色母粒混炼中使用的混炼机数量

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