Nel mondo ad alto rischio dell'ingegneria dei polimeri, scegliere il giusto master batch di nerofumo non è solo una questione di colore. È una decisione basata sui requisiti elettrici, ottici e meccanici specifici del prodotto finale. Sebbene sia i materiali conduttivi che quelli pigmentati condividano un'origine comune, le loro architetture molecolari e i loro profili prestazionali differiscono in modo significativo per soddisfare le esigenze di diversi settori industriali.
La prestazione di a master batch di nerofumo è dettata principalmente da tre fattori: dimensione delle particelle, struttura (complessità dell'aggregato) e chimica della superficie. I materiali pigmentati danno priorità alla dimensione delle particelle fini per il massimo assorbimento della luce, mentre i materiali conduttivi si concentrano su aggregati ad alta struttura per facilitare il trasporto degli elettroni attraverso la matrice polimerica.
I gradi conduttivi sono progettati per raggiungere la "soglia di percolazione" a livelli di carico inferiori. Ciò si ottiene utilizzando nerofumo con un'elevata "struttura", il che significa che le singole particelle sono fuse in catene complesse e ramificate. Quando utilizzato in masterbatch conduttivo di nerofumo per l'elettronica , queste catene creano una rete 3D che consente all'elettricità di fluire attraverso la parte in plastica, prevenendo le scariche elettrostatiche (ESD) o fornendo schermatura contro le interferenze elettromagnetiche (EMI).
Tecnicamente, i gradi conduttivi hanno spesso un'area superficiale e una porosità più elevate. Mentre i gradi di pigmento si concentrano sull'uniformità estetica, le formulazioni conduttive si concentrano sul mantenimento dell'integrità meccanica ottimizzando la resistività. Lo spostamento verso l’elettrificazione nei mercati globali ha intensificato questa esigenza.
Fonte: Agenzia internazionale per l'energia - Minerali critici nelle plastiche industriali 2024
I masterbatch pigmentati sono progettati per fornire la massima "jetness" (oscurità) e forza colorante possibili. Per i beni di consumo di fascia alta, a masterbatch nero ad alto potere colorante è essenziale per ottenere un aspetto premium con un utilizzo minimo di materiale. L'obiettivo qui è la dispersione, garantendo che ogni aggregato di nerofumo sia completamente bagnato e separato per evitare striature e difetti superficiali.
Rispetto ai tipi conduttivi, i pigmenti hanno spesso dimensioni delle particelle primarie più piccole, il che aumenta la superficie totale disponibile per l'assorbimento della luce. Ciò garantisce un'opacità totale anche in applicazioni a pareti sottili come pellicole o imballaggi.
La differenziazione tecnica tra queste due categorie può essere riassunta dal loro intento strutturale e dal trattamento superficiale. I gradi conduttivi sono riempitivi funzionali, mentre i gradi pigmentati sono esaltatori ottici.
| Proprietà tecnica | Grado conduttivo | Grado del pigmento |
| Obiettivo primario | Abbassamento della resistività elettrica (ESD/EMI) | Massimizzare la jetness e la forza colorante |
| Struttura aggregata | Struttura elevata (catene complesse e ramificate) | Variabile (solitamente struttura da bassa a media) |
| Dimensione tipica delle particelle | Da 30 nm a 100 nm | Da 10 nm a 25 nm (per getto elevato) |
| Standard chiave del settore | IEC 61340 (controllo ESD) | ISO 18314 (Misurazione del colore) |
| Chimica delle superfici | Basso contenuto di ossigeno per una migliore conduttività | Trattato in superficie per una dispersione/bagnatura ottimale |
Le scoperte tecnologiche nel 2024 hanno ampliato l’uso di vettori specializzati nella produzione di masterbatch. Ad esempio, la richiesta di master batch di nerofumo for melt blown fabric è cresciuta nel settore della filtrazione, richiedendo dispersioni ultrafini per evitare l'intasamento delle filiere. Allo stesso tempo, i progetti infrastrutturali richiedono Masterbatch nero resistente ai raggi UV per materie plastiche per proteggere a lungo termine le risorse esterne dalla fotodegradazione causata dalla radiazione solare.
Secondo i recenti aggiornamenti dell’Organizzazione internazionale per la standardizzazione relativi alla longevità dei tubi e delle pellicole in plastica, l’integrazione del nerofumo ad elevata purezza è ora essenziale per soddisfare i parametri di riferimento di durata di servizio di 25 anni in ambienti difficili.
Fonte: Standard ISO per la durabilità della plastica e gli agenti atmosferici 2024-2025
Changzhou Runyi New Material Technology Co., Ltd. sfrutta i vantaggi geografici del delta del fiume Yangtze per fornire soluzioni masterbatch di livello mondiale. I nostri sforzi di ricerca e sviluppo sono profondamente concentrati su processo e attrezzature per la produzione di masterbatch nero innovazione. Dal 2020, abbiamo ampliato le nostre capacità per includere masterbatch per tessuti melt-blown e vari masterbatch elettrete, compresi i tipi a base di fluorocarburi e acqua. La nostra produzione segue gli standard internazionali, garantendo che ogni master batch di nerofumo che esportiamo soddisfa i severi requisiti prestazionali dei nostri partner globali, massimizzando al tempo stesso il risparmio energetico e la tutela dell'ambiente.
In generale no. I masterbatch di qualità pigmentata non hanno la rete ad alta struttura necessaria per la conduttività. Per la protezione ESD è necessario utilizzare uno specifico masterbatch conduttivo di nerofumo per l'elettronica .
La struttura si riferisce alla complessità degli aggregati di nerofumo. Una struttura più alta crea più percorsi per il viaggio degli elettroni, il che è fondamentale per ottenere conduttività a livelli di carico inferiori.
Il nerofumo è uno degli assorbitori UV più efficaci. A Masterbatch nero resistente ai raggi UV per materie plastiche funziona assorbendo le radiazioni ultraviolette dannose e convertendole in calore innocuo, proteggendo le catene polimeriche dalla rottura.
La sfida principale è la filtrazione. A master batch di nerofumo for melt blown fabric deve avere una dispersione eccezionale per garantire che nessuna particella di grandi dimensioni blocchi i fori microscopici nella linea di produzione melt-blown.
Se a masterbatch nero ad alto potere colorante viene utilizzato, è possibile ottenere il colore desiderato con un carico inferiore, il che spesso aiuta a preservare le proprietà meccaniche originali della resina di base rispetto all'utilizzo di quantità elevate di pigmento di bassa qualità.
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