聚乙烯管材色母用什么樣的炭黑？怎么選擇？

　　炭黑是聚乙烯管材的紫外線吸收劑和光屏蔽劑，炭黑的含量和炭黑分散性對聚乙烯管材的耐候性起到了至關重要的作用。而在聚乙烯管材生產過程中并不是直接加入炭黑的，而是先將炭黑做成色母也就是混配料，再加入聚乙烯管材中，本文通過試驗的研制和應用為大家介紹聚乙烯管材色母用色母樣的炭黑好，如果選擇聚乙烯管材色母用炭黑。

　　聚乙烯管材色母中炭黑粒徑的選擇

　　炭黑是一種納米材料，其原生粒徑一般在10~100nm之間，是一種高效紫外線吸收劑和光屏蔽劑。分散在聚乙烯中炭黑可以屏蔽紫外光，提高了材料的抗老化性能。炭黑的粒徑越小、炭黑含量越高，其表面積越大，耐光老化性能越佳。下圖為炭黑粒徑與其比表面積的對應關系。從中可以看出，炭黑的比表面積隨著炭黑粒徑的變大呈明顯的下降趨勢。同粒徑50nm的炭黑相比，23nm炭黑的比表面積由42m2/g提高至80m2/g，提高幅度將近一倍。盡管聚乙烯塑料管材的標準并未規定炭黑粒徑范圍，對有著長期耐候性的制品而言，一般選擇原生粒徑小于25nm的炭黑。

　　聚乙烯管材色母中炭黑含量的比例

　　為保證制品的長期耐老化性能，標準規定聚乙烯管材的炭黑含量必須在2%以上。色母中的炭黑含量越高，色母添加量越低，對本色樹脂性能的影響也就越小，成本也越低。由于炭黑是一種納米材料，表面的結構度很高，在熔融共混的過程中，基體樹脂的分子鏈會纏繞在炭黑表面形成物理交聯，使整個體系的黏度提高。炭黑的粒徑越小，炭黑含量越高，這種效應越顯著。對應于同一種粒徑的炭黑，當炭黑的含量增加到一定程度時，色母料的黏度過高，流動性太差而最終無法加工。因此對于小粒徑的炭黑，國內外炭黑色母中的炭黑含量一般都在40%左右。

　　聚乙烯管材色母炭黑分散性的問題

　　炭黑色母的黏度與基體樹脂本身的流動性能、炭黑的粒徑及含量都會對其熔體流動速率產生影響。將不同熔體流動速率的炭黑色母與本色樹脂混合直接擠出，從管材上取樣在顯微鏡下觀察炭黑色母的分散情況，放大倍數為“×70”。炭黑色母的高黏度的有利于提高混合料的物理性能，但是黏度太高，色母的流動性變差，會使其在本色樹脂中的分散變的困難。

　　通過上文的閱讀，大家知道選擇聚乙烯管材色母用炭黑要考慮到炭黑的粒徑、分散性等指標當然還有炭黑吸油值含量的問題，只有從試驗出發選擇合適的炭黑產品，才能生產出合格的聚乙烯管材用色母粒。