مستربچ مشکی چیست و چه ویژگیهایی دارد؟

مستربچ مشکی از جمله تقویت کننده ها و افزودنیهایی است که امروزه کاربرد های بسیار زیادی دارد. همانطور که میدانید زنجیره های پلیمری تولید شده به تنهایی نمی توانند تمام نیازهای موجود در صنایع را برطرف سازند. به همین دلیل برای انکه نیاز صنایع تامین گردند، عمدتا افزودنی هایی به پلیمرها اضافه می شوند. به طور کلی به این ترکیبات مستربچ گفته می شود.مستربچ مشکی یا مستربچ سیاه یکی از ترکیباتی است که امروزه طرفداران بیشماری را به سمت خود جذب کرده است. به طور کلی ویژگی بارز افزودنی های مستربچ مشکی خاصیت توزیع مناسب است. به این ترتیب به راحتی در پلیمر مورد نظر پخش شده و به همین دلیل به عنوان یک افزودنی رنگی شناخته می شود. اما مستربچ مشکی از چه موادی تشکیل شده است؟ این ماده چه کاربردی دارد؟

ماده تشکیل دهنده مستربچ مشکی

به طور کلی برای تولید مستربچ مشکی از ترکیب دوده و پلیمرها استفاده می‌شود. استاندارد استفاده از دوده در صنایع پلاستیک فقط دوده پلاستیک گرید می‌باشد که مخصوص استفاده و کامپاند شدن با پلیمر بوده و لذا تغییر خواص در پلیمر ایجاد نمی‌کند.

پلیمر

همانطور که گفته شد، پلیمر‌ها به تنهایی نمی‌توانند تمام نیاز‌های موجود در صنایع را برطرف سازند. به این ترتیب با اضافه کردن ترکیباتی به آن‌ها، خواص معینی از آن ها تقویت می‌گردد. این بدان معناست که پلیمر به عنوان پایه اصلی مستربچ‌ها شناخته می‌شوند. از انواع این پلیمرها می‌توان به پلی‌استایرن، پلیاتیلن، پلیپروپیلن، پلیمرها یا لکیدی و غیره اشاره کرد.

افزودنی

از آنجایی که باید خواص موجود در پلیمر ها تغییریا تقویت گردد، باید افزودنی هایی به آن‌ها اضافه گردد. به طور کلی این افزودنی‌ها عبارتند از پیگمنت‌ها، پرکننده‌ها و افزودنی‌هایی که خواص پلیمرهای مورد نظر را تقویت می‌کنند. در مستربچ مشکی عمدتا دوده به عنوان افزودنی به پلیمرها اضافه می‌گردد.

عامل سازگار کننده

یکی از سوالاتی که ذهن بسیاری از تولیدکنندگان را درگیر کرده است، نحوه رنگ کردن ترکیبات پلیمر و افزودنی‌ها است. به طور کلی برای آنکه این ترکیبات رنگ مخصوص به خود را دریافت کنند، باید ترکیبی از رنگ و افزودنی را از طریق پلیمری سازگار با محصول نهایی که عمدتا به صورت مذاب وجود دارد، در پلیمر پایه توزیع کرد. البته می‌توان گفت کیفیت دستگاه و تجهیزات موجود تاثیر بسیار زیادی بر روی مستربچ تولید شده دارد.

تجهیزات به کار رفته برای تولید مستربچ مشکی باید چه خصوصیاتی داشته باشند؟

به طور کلی تجهیزات به کار رفته برای آنکه مستربچ با کیفیت بسیار بالا تولید کنند باید به خوبی بتوانند با ایجاد نیروی مناسب، ترکیبات موجود را مخلوط کنند. همچنین این تجهیزات باید بتوانند دمای ترکیبات را به خوبی کنترل کنند. چرا که در دماهای پایین پلیمر و افزودنی‌ها به خوبی ترکیب نشده و کیفیت لازم را نخواهند داشت. در دماهای بالا نیز پلیمر‌ها حالت خمیری شکل و مذاب پیدا می‌کنند که در این صورت احتمال پاره شدن زنجیره‌های اصلی آن‌ها افزایش خواهد یافت و به این ترتیب ماده چسبندگی و لزجت خود را از دست خواهد داد. به طور کلی بهترین زمان اضافه کردن افزودنی‌ها به مستربچ‌های مشکی، زمانی است که پلیمر مورد نظر از چسبندگی بسیار زیادی برخوردار است. چرا که تنها در این زمان است که افزودنی ها به خوبی ترکیب شده و همچنین ماده از لزجت خوبی برخوردار خواهد بود.

کاربرد مستربچ مشکی

همانطور که گفته شد، مستربچ مشکی یکی از محصولاتی است که امروزه جایگاه بسیار مناسبی در صنایع پیدا کرده است. به طور کلی صنعتی موجود در ایران به دو منظور رنگ دهی به پلیمرهای پایه و تقویت این پلیمر‌ها از پرتوهای مضر مانند پرتوهای فرا بنفش از این مستربچ رنگی استفاده می‌کند. همانطور که از نام این مستربچ پیدا است، ترکیباتی که از این مستربچ ساخته شده‌اند، همواره دارای رنگ مشکی هستند. اما از مستربچ مشکی برای تولید محصولات دیگری نیز استفاده می‌شود. این محصولات عبارتند از:

• ظروف مواد غذایی
• تولید لوله و اتصالات مطابق با استانداردهای موجود و اندازه های گوناگون
• تولید فیلم
• انواع کیسه های پلاستیکی به خصوص کیسه های زباله
• محصولاتی که از تزریق پلاستیک به وجود می آیند
• تولید کارتن پلاست های مستحکم و استفاده از آن ها در کاربرد های گوناگون
• تولید قطعات مختلف خودرو
• لوازم خانگی

درصد استفاده از مستربچ مشکی به چه عواملی بستگی دارد؟

به طور کلی میزان استفاده از مستربچ در ترکیبات در بازه صفر تا ۵۰ درصد قرار دارد. اما میزان درصد ترکیب دقیق این محصول همواره تحت عوامل متعددی قرار دارد که از جمله این عوامل می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• کیفیت افزودنی مورد استفاده
• میزان غلظت نهایی محصول
• ضخامت ورق تولیدی
• خواص درخواستی استاندارد قطعه

مزایای استفاده از مستربچ مشکی

به طور کلی استفاده از مستربچ ها باعث افزایش بازدهی و سود محصول نهایی خواهند شد. چرا که با استفاده از این ترکیبات، نیازی به صرف هزینه، انرژی و نیروی کار برای به وجود آوردن ترکیباتی مناسب با پایه پلیمری وجود نخواهد داشت‌. علاوه بر آن از آنجایی که مستربچ مشکی از پیش آماده شده است، احتمال پراکنده شدن پیگمنت و رنگدانه های به کار رفته در آن در محیط به صفر می رسد و به این ترتیب سلامت کارکنان کارگران حفظ خواهد شد. از دیگر مزایای استفاده از مستربچ مشکی توزیع یکنواخت رنگدانه ها و افزودنی ها در محصول است. همانطور که گفته شد تجهیزات و دستگاه های به کار رفته در تولید ابن مستربچ ها از کیفیت بسیار بالایی برخوردار بوده و مواد و افزودنی ها را در زمان مناسب و با نیروی مناسب ترکیب می کند و به همین دلیل رنگ موجود در این مستربچ ها از پایداری و دوام بیشتری برخوردار خواهد بود. از دیگر مزیت های استفاده از این نوع از مستربچ آن است که فرایند ذوب به شکل بهتری انجام می پذیرد. چرا که مستربچ های تولید شده سازگاری بسیار بالایی با پلیمرها داشته و به همین دلیل فرآیند ذوب را آسان تر می کنند.

افزودنی

از آنجایی که باید خواص موجود در پلیمر ها تغییریا تقویت گردد، باید افزودنیهایی به آن ها اضافه گردد. به طور کلی این افزودنی ها عبارتند از پیگمنت ها، پرکننده ها و افزودنیهایی که خواص پلیمرهای مورد نظر را تقویت می کنند. در مستربچ مشکی عمدتا دوده به عنوان افزودنی به پلیمرها اضافه می گردد.

 

عامل سازگار کننده

یکی از سوالاتی که ذهن بسیاری از تولیدکنندگان را درگیر کرده است، نحوه رنگ کردن ترکیبات پلیمر و افزودنی‌ها است. به طور کلی برای آنکه این ترکیبات رنگ مخصوص به خود را دریافت کنند، باید ترکیبی از رنگ و افزودنی را از طریق پلیمری سازگار با محصول نهایی که عمدتا به صورت مذاب وجود دارد، در پلیمر پایه توزیع کرد. البته می‌توان گفت کیفیت دستگاه و تجهیزات موجود تاثیر بسیار زیادی بر روی مستربچ تولید شده دارد.

تجهیزات به کار رفته برای تولیدمستربچ مشکی باید چه خصوصیاتی داشته باشند؟

به طور کلی تجهیزات به کار رفته برای آنکه مستربچ با کیفیت بسیار بالا تولید کنند باید به خوبی بتوانند با ایجاد نیروی مناسب، ترکیبات موجود را مخلوط کنند. همچنین این تجهیزات باید بتوانند دمای ترکیبات را به خوبی کنترل کنند. چرا که در دماهای پایین پلیمر و افزودنی ها به خوبی ترکیب نشده و کیفیت لازم را نخواهند داشت. 

در دماهای بالا نیز پلیمر ها حالت خمیری شکل و مذاب پیدا می کنند که در این صورت احتمال پاره شدن زنجیره های اصلی آن ها افزایش خواهد یافت و به این ترتیب ماده چسبندگی و لزجت خود را از دست خواهد داد. به طور کلی بهترین زمان اضافه کردن افزودنی ها به مستربچ های مشکی، زمانی است که پلیمر مورد نظر از چسبندگی بسیار زیادی برخوردار است. چرا که تنها در این زمان است که افزودنی ها به خوبی ترکیب شده و همچنین ماده از لزجت خوبی برخوردار خواهد بود.

مشخصات مستربچ مشکی

مستربچ مشکی، نوعی افزودنی غلیظ است که به‌طور عمده برای رنگ‌آمیزی پلاستیک‌ها و پلیمرها استفاده می‌شود. این مستربچ شامل رنگ‌دانه‌های مشکی، پلیمر پایه و افزودنی‌های خاص است که به‌صورت گرانول تولید می‌شود. این افزودنی در فرآیند تولید پلاستیک‌ها و پلیمرها برای به‌دست آوردن رنگ مشکی استفاده می‌شود. ویژگی‌های مهم مستربچ مشکی به شرح زیر است:

 

1. ترکیب و ساختار: مستربچ مشکی معمولاً از دوده (Carbon Black) و پلیمر پایه تشکیل شده است. درصد دوده می‌تواند از 5% تا 42% یا بیشتر بسته به نیاز تولیدکننده متفاوت باشد. این ترکیب به مستربچ ویژگی‌های رنگ‌دهی و پایداری بالا می‌دهد.

2. ویژگی‌های رنگ‌دهی: مستربچ مشکی به‌دلیل داشتن دوده با کیفیت بالا، رنگ‌دهی مطلوبی را به پلاستیک‌ها و پلیمرها ارائه می‌دهد. کیفیت رنگ‌دهی و یکنواختی رنگ در محصولات نهایی اهمیت زیادی دارد.

3. سازگاری با مواد اولیه: مستربچ مشکی باید با مواد اولیه مصرفی مانند پلیمرها (PE، PP، PVC و غیره) سازگار باشد تا بهترین نتیجه را در فرآیند تولید به‌دست آورد.

4. پایداری و کیفیت: مستربچ مشکی باید از ثبات کیفیت و دوام بالایی برخوردار باشد. این ویژگی باعث می‌شود که مستربچ در طول زمان و تحت شرایط مختلف محیطی تغییر نکند و عملکرد بهینه‌ای داشته باشد.

5. قیمت مقرون‌به‌صرفه: قیمت مستربچ مشکی بستگی به میزان دوده و فرمولاسیون آن دارد. عموماً قیمت مستربچ مشکی به دلیل نوسانات در قیمت دوده و سایر مواد اولیه متغیر است.

6. انواع مستربچ مشکی:

• مستربچ مشکی پلی‌اتیلن (PE Black Masterbatch): مناسب برای تولید فیلم‌های پلی‌اتیلن، لوله‌ها و سایر محصولات پلی‌اتیلن.
• مستربچ مشکی پلی‌پروپیلن (PP Black Masterbatch): مناسب برای تولید کیسه‌های پلی‌پروپیلن، ظروف پلاستیکی و غیره.
• مستربچ مشکی ضد UV (UV Black Masterbatch): مناسب برای تولید محصولات پلاستیکی که به مقاومت در برابر UV نیاز دارند.
• مستربچ مشکی با قدرت رنگدانه بالا (High Pigment Black Masterbatch): برای تولید محصولات با رنگ بسیار تیره و عمیق.
• مستربچ مشکی با قابلیت بازیافت (Recyclable Black Masterbatch): برای تولید محصولات قابل بازیافت.
• مستربچ مشکی با قابلیت جذب رطوبت (Moisture Absorbing Black Masterbatch): برای محصولاتی که نیاز به جذب رطوبت دارند.
• مستربچ مشکی با قابلیت حرکت الکترونی (Conductive Black Masterbatch): برای محصولات الکترونیکی.
• مستربچ مشکی با قابلیت مقاومت در برابر حرارت (Heat Resistant Black Masterbatch): برای محصولاتی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت دارند.

جدول پیشنهادی برای انتخاب مستربچ مشکی

 

ویژگی	توضیحات
درصد دوده	از 5% تا 42% و در برخی موارد تا 60%
رنگدهی	مطلوب و یکنواخت
سازگاری	با پلیمرهای مختلف (PE، PP، PVC و غیره)
پایداری	ثبات کیفیت و دوام بالا
قیمت	متغیر و وابسته به میزان دوده و فرمولاسیون
انواع	PE Black, PP Black, UV Black, High Pigment, Recyclable, Moisture Absorbing, Conductive, Heat Resistant
کاربرد	فیلم‌ها، لوله‌ها، ظروف پلاستیکی، قطعات خودرو، محصولات بسته‌بندی و غیره

این جدول می‌تواند به شما در انتخاب مناسب‌ترین مستربچ مشکی بر اساس نیازهای خاص تولیدی شما کمک کند. برای دریافت اطلاعات بیشتر جهت آشنایی با مستربچ سفید با پشتیبانی گروه رنگین پلیمر در تماس باشید.