氧化钙在黑色母生产中有哪些应用

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 氧化钙在黑色母生产中有哪些应用

 

颜料之家(yanliaozhijia.com)注:黑色母是把超常量的颜料(炭黑)均匀载附于树脂中而得到的聚集体,其主要构成发为:颜料(染料),分散剂,载体树脂。当前,在整个色母行业当中,黑色母无论是品种还是市场需求量都占有较大的份额,在黑色母的具体生产过程中,经常会由于水份问题面造成制品光洁度差,密实性差等问题,针对这个问题,我们经过长时间的摸索与试验,发明了将氧化钙直接用于黑色母生产过程方法,借此解决水份对黑色母产生不良影响的问题。

黑色母从载体树脂上划分,有PE黑色母,PP黑色母,ABS黑色母,PA黑色母,PS黑色母,PC黑色母。

从具体应用上划分,可分为吹膜级黑色母,注塑级黑色母,挤出成型黑色母等。

无论是哪种材料,哪种用途的黑色母,其基本构成还是比较一致的。

黑色母的构成:载体树脂、炭黑、分散剂等几种材料构成。

  • 黑色母存在的问题

当前国内的黑色母,价格上从低档的两三千元到高档的两万元以上,各个等级的都有。但无论那个档次的黑色母,都存在一个共同的问题:水分问题。评判一种黑色母质量的高低,或者说影响黑色母质量有以下几个因素:稳定性、色散度、覆盖力、流变性、相容性。

在今天的国际化经济中,国际性的顾客对黑色母的质量、生料的稳定性能等要求高是绝对必要的,这也是决定黑色母粒质量的一个重要的因素。稳定性的一个主要表现就是黑色母在平稳的碳黑比例添加量的前提下,制品在最终产品加工使用过程中,能稳定地发挥染色作用,拥有良好的覆盖力与相相容性。而水分问题则可以直接破坏制品的稳定性,其直接表现为:色母本身外观有气泡,或母粒中间呈空心状,影响了制品的外观,最重要的是在终端制品的生产过程中,水分会直接影响色母在制品加工壶程染色的稳定性,导致制品局部染色不均匀,覆盖国降低,甚至造成成品局部出现气泡,制品的密实性差等问题。可见水分问题是制约黑色母品质提升的一个关键问题。

  • 水分来源分析

  碳黑

炭黑是黑色母的重要组成部分,也是提供染色体的功能组分,炭黑是一种无定形碳。轻、松散面极细的黑色粉末,比表面积非常大,范围从10-3000㎡/g,是有机物在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。按炭黑性能区分有:补强炭黑、导电炭黑、耐磨炭黑等。炭黑可作黑色染料,用于制造中国墨,油墨、油漆等,也用于做橡胶的补强剂。

由于炭黑是一种表面积大的物质,因此有一定的吸湿性,其吸水原理主要是通过孔径吸水。尤其是在空气湿度较大的南方地区更应注意。炭黑吸湿量主要由表面积大小来决定。一量炭黑的水分(吸湿量)高过了在生产环节中的可消耗量以后,这些过多的水分便会对加工过程带来麻烦,所以在过行黑色母的生产中,应特别注意炭黑的吸水问题。

   载体树脂

这里所说的载体树脂,主要是那些以再生料为主,或部分添加再生料的载体树脂。由于再生料的生产过程中,涉及到一个废塑料的清洗干燥问题。而废塑料的清洗和干燥主要有两种方法:机械清洗和人工清洗,但无论是哪种清洗方式,都不可避免有水分残留,这便成了加工黑色母中的第二个水分来源。

其中,炭黑吸水是造成制品水分问题的主要原因。

        如何解决水分问题

从两个方面着手:在黑色母加工前对原材料(炭黑)进行干燥处理。具体的干燥办法有三种:(1)、电热干燥。(2)、高速搅拌干燥。(3)、日照干燥。这三种干燥方法中第一种比较可行,第二种方法在具体操作上有一定的难度。因谜团比表面积大,颗粒上有大量的孔径同,相对比较轻,容易在搅拌过和中漂浮。因此靠搅拌也有一这难度,。第三种方法比较简易。但对气候要求高。

在加工过程中,添加干燥剂。目前,市场上比较常用的干燥剂是塑料除湿母料(也称消泡母料)。当前市场上大部分的塑料除湿母料(消泡母料),是由再生料添加氧化钙共混造料而来的,再生料作为其载体树脂,这无疑有两个问题需要解决:一、两种树脂的相容性问题。二、成本问题。我们知道,目前生产消泡母料的厂家众多,价格与质量以参差不齐,其价格大致在三千到六千左右。选择上面临两难,价格便宜的,除水效果差,容易堵网;质量好的,价格相对较高。针对这个问题,我们采取了在加工过程中,直接添加氧化钙的方法,来消除炭黑、无机粉体,再生料中所含的水份。取得了比较理想的效果。

氧化钙便是消泡母料的主要作用成分,其具体性状如下:

国际编号  82501

CAS号     1305-78-8

中文名称   氧化钙

英文名称   calcium oxide

别名        碱石灰;生石灰

分子式      CaO  外观与性状    白色无定形粉末,含有杂质时呈灰色或淡黄色,具有吸湿性

分子量  56.08  沸点:2850℃

熔点  2580℃   溶解性   不溶于醇,溶于酸、甘油。

密度  相对密度(水=1)3.25-3.38g/cm3

稳定性   稳定

危险标记  20(碱性腐蚀品)主要用途于建筑,并用于制造电石、液碱、漂白粉和石膏。

氧化钙,早在2003年左右就开始用于塑料行业消泡料的生产,但单独使用氧化钙用作塑料母料等制品的除湿剂还很少。

  • 如何在黑色母的生产过程中使用氧化钙

黑色母生产的工艺流程有四种方法:

   油墨法:顾名思义,是在色母粒生产中采用油墨色浆方法,即通过三辊研磨,在颜料表面包覆一层低分子保护层。研磨后的细色浆再和载体树脂混合,然后通过二辊塑练机(也叫双辊开练机)进行塑化,最后通过单螺杆或双螺杆挤出机进行造粒。

  冲洗法:是颜料、水和分散剂通过砂磨,使颜料颗粒小于1ᵤm,并通过相转移法,使颜料转入油相,然后干燥制得色母粒。转相时需要用有机溶剂,以及相应的溶剂回收装置。

  捏合法:是将颜料和油性载体掺混后,利用颜料亲油这一特点,通过捏合使颜料从水相冲洗进入油相。同时又由油性载体将颜料表面包覆,使颜料分散稳定,防止颜料凝聚。

  金属皂法:是颜料经过研磨后粒度达到1UM左右,并在一定温度下加入皂液,使每个颜料颗粒表面层均匀地被皂液润湿,形成一层皂化液,当金属盐溶液加入后与在颜料颗粒不会引起絮凝现象,而保护一定的细度。

这里我们只简单介绍下下捏合法,如何将氧化钙直接用于黑色母生产。目前,许多生产黑色母的厂家,在生产中都会加入一定量的碳酸钙,碳酸钙本身不吸水,稳定性好,比重较炭黑大,加紧入碳酸钙可以起到分散、填充的作用。因此,在使用氧化钙除湿时,可以将氧化钙与碳酸钙充分混合,然后与颜料共混。具体工艺流程如下:

首先,通过水分测试仪,测出原材料的含水量,然后确定氧化钙的添加比例,氧化钙如果不能充分与材料中的水分反应,是后若与水分接触的话,则会引起制品爆泡,开裂等,因此一定要掌握好氧化钙的添加比例,应本着宁少毋多的原则进行添加。

其次,将氧化钙、碳酸钙或其他要添加的分散剂与炭黑一并加入高速搅拌机中,搅拌三到五分钟,然后加入载体树脂继续搅拌三至八分钟,直至各种材料充分均匀分布,待完成共混后停机出料,开始黑色母的造粒。

在整个生产过程中,搅拌是重要环节。做好氧化钙与携带水分的炭黑(或部分带水的再生料)的共混是关键。氧化钙与载体树脂中的水分充分后应后,生成氢氧化钙,具体化学反应式为:

以下是关于氢氧化钙的理化指标:

名称   氢氧化钙

颜色    白色

产品英文名:Calcium hydroxide;Hydrated lime;Sladed lime;hydrated

产品别名   消石灰;熟石灰。

分子式

产品用途   用于制漂白粉,硬水软化剂和自来水消毒澄清剂及建筑工业等。

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