填充母料配方设计

寿光市富鑫塑胶助剂有限公司
色母粒的构成
色母粒的构成
一、颜料
一般分有机颜料，如酞青绿等；无机颜料如氧化铁红、钛白；染料如还原桃红、分散橙等。

聚烯烃、PVC色母粒采用的是颜料，一般说染料不可用于聚烯烃着色，否则会引起严重迁移。

二、分散剂
主要对颜料表面进行润湿，有利于颜料进一步分散，并稳定在树脂中，同时必须与树脂相容性好，不影响着色产品品质。

聚烯烃色母粒分散剂一般采用低分子量聚乙烯蜡或硬酯酸锌等。

工程塑料色母粒分散剂一般采用有极性低分子量聚乙烯蜡、硬酯酸镁、硬酯酸钙等。

三、载体树脂
使颜料均匀分布并使色母粒呈颗粒状。

选择载体需考虑与被着色树脂的相容性，还要考虑母粒应有良好分散性，因此载体的流动性应大于被着色树脂，同时被着色后不影响产品质量。

如选用熔体指数较大的同类高聚物，使母粒的熔体指数较高于被着高聚物，以保证最终制品的色泽一致。

PE、PP色母料选择LDPE（低密度聚乙烯）树脂为载体，PS、ABS母料选择改性PS为载体。

项目4 填充母料制备一、教学单元单元4-1填充改性原理单元4-2填料种类与特性单元4-3填料的表面处理单元4-4填充母料的结构模型与配方制定单元4-5填充母料的制备单元4-6填充母料配混质量分析单元4-7功能性填充改性塑料单元4-8功能母料单元4-9纳米材料单元4-10纳米无机物/塑料复合材料讨论：填充母料的质量影响因素分析实操：制备PE管材用填充母料（1）熟悉塑料实训教学工厂的相关设备（2）选择填料与表面处理剂，制定表面处理工艺条件（3）完成填料表面处理操作，记录工艺条件与现象（4）制定填充母料配方与配混方案（5）完成填料表面处理操作，记录工艺条件与现象（6）测试填充母料性能（7）分析、总结二、学习目标通过课堂学习、资料查询、小组讨论、实操等环节，了解塑料填充改性、纳米复合改性、功能母料的概况与进展，掌握填充改性、纳米复合改性的基本概念与理论，了解常见原料的性质与用途，能够制定填充母料制备工艺，能够规范操作高速混合机、挤出机进行填充母料生产，注射制备试样、测试性能，并能够按照基础知识与理论指导解决生产中出现的故障和产品质量问题；了解功能性填充改性塑料、功能母料、纳米复合材料的原料、用途、生产设备与生产工艺。

在项目为导向的小组学习过程中不断实践，学会采用“资讯→计划→决策→实施→检查→评估”六步法学习，培养自身的资料检索能力、逻辑思维能力、协同创新能力，同时在小组工作中锻炼自身的社会能力，生产实践不断提升自身解决实际问题的能力。

三、模块导学本模块我们将围绕填充母料项目进行10个教学单元的引导总结性教学，学生针对每个学习单元具体的技术问题细节开展小组报告、小组讨论及头脑风暴等多种方式开展自主学习，结合实训环节学习，逐步学习掌握填充改性、塑料母料、纳米材料、纳米复合材料的基本概念与基础理论，了解行业发展，培养自己的自主学习能力、独立思考能力。

针对填充母料制备实操项目，教师现场讲解、学生按照任务工单要求开展实训，学生通过实操，熟悉填充母料生产从原料配方制定到产品质量分析的全过程，并延伸到其它塑料功能母料、纳米复合材料，同时培养规范的实操习惯。

填充母料配方设计一、填充母料配方设计的基本原则1.材料选择：根据产品的使用要求，选择适合的填充材料。

常用的填充材料有纤维、填料、粒子等。

2.填充比例：根据填充材料的特点和使用要求，确定填充比例。

填充比例过高会降低母料的力学强度，填充比例过低则不能达到增强效果。

3.填充方式：有湿法填充和干法填充两种方式。

湿法填充适用于有机合成材料，干法填充适用于无机材料。

4.配方调整：根据实际情况进行配方调整，改善填充母料的性能。

二、常用的填充材料及其特点1.纤维填料：如玻璃纤维、碳纤维等。

具有高强度、高模量、抗腐蚀等特点，适用于增强塑料、橡胶等材料。

2.填料：如硅酸盐、氧化物等。

具有高温稳定性、耐腐蚀性等特点，适用于高温、高强度的应用。

3.粒子：如硅胶、钛白粉等。

具有填充效果好、增加体积的特点，适用于填充母料的体积增加。

三、填充母料配方设计的步骤1.确定填充要求：根据产品的使用要求，明确填充材料的性能和比例要求。

2.选择填充材料：根据填充要求，选择合适的填充材料。

可以参考常用填充材料的特点进行选择。

3.确定填充比例：根据填充材料的特点和使用要求，确定填充比例。

一般来说，填充比例在5%到50%之间。

4.进行试验验证：根据确定的填充比例，进行配方试验，测试填充母料的力学性能、热性能等指标，根据试验结果进行调整，直至达到要求。

5.优化配方：在实验中，根据实际情况进行配方调整，改善填充母料的性能。

6.生产批量化：确定填充母料的工艺参数，进行批量生产。

四、填充母料配方设计的注意事项1.选择填充材料时要考虑其与基材的相容性，避免出现相容性不好的问题。

2.填充比例的选择要综合考虑填充效果和力学性能，避免过高或过低的填充比例。

3.配方调整时要循序渐进，逐步进行调整，避免一次性进行大幅度的改变。

4.在生产批量化之前，要进行充分的试验验证，确保填充母料配方的稳定性和可靠性。

塑料填充母料配⽅设计填充母粒是开发最早的⼀种，也是⽬前使⽤最⼴泛的母料品种。

⼀、填充母粒的组成填充母料主要由填料层、载体层、偶联层、及分散层四部分组成。

1.填料的选择填料是填充母料的核⼼，即母料核。

常⽤的填料品种有碳酸钙、滑⽯粉、⾼岭⼟、硅灰⽯、粉煤灰及红泥等。

对填料的要求是成本低，来源⼴，并能适当改善塑料制品的某些性能。

填料常常为⼯业废渣，如发电⼚的粉煤灰及铝⼚的红泥等。

填料的本⾝含⽔量往往都⽐较⼤，因此在制造母料前要充分⼲燥，使含⽔量降⾄0.5%以下。

填料的粒度对填充体系影响很⼤，⼀般情况下，填料的粒度越细，分散性越好；但填料粒度太细，容易产⽣凝聚，反⽽不利于分散。

所以填料的粒度要适当，⼀般碳酸钙粒径以3-6um，⽽滑⽯粉粒径以3-20um最理想。

填料的加⼊量往往都很⼤，⼀般可占母料质量的70%-85%。

2.载体的选择可⽤于填充母料的载体很多种，常⽤的载体主要有APP、LDPE、LLDPE、HDPE、PP、HIPS、CPE、EVA、PVC以及这些塑料的废旧料，如废PE、PP等。

废塑料的分⼦量低，流动性好，成本低。

载体既可以单独使⽤，也可以两种或两种以上混合使⽤，如LDPE/LLDPE及LLDPE/HDPE等。

复合载体同EVA和CPE等相同，与⼤多数树脂的相容性好，因⽽其母料适应性⼴。

单⼀载体从理论上讲应与被填充的基体树脂相同，这样相容性最好。

但实际上不可能制成太多种类母料，因⽽载体树脂与被填充树脂相近即可。

如PO⽤母料，常选LDPE或APP为载体；PS、ABS⽤母料，常选⽤HIPS为载体；PVC⽤母料，可选⽤CPE为载体。

载体的加⼊量⼀般为母料15%-30%左右，有时为了降低母料的成本，也有只⽤5%左右的。

3.偶联剂的选择由于填料与载体的相容性往往都很差，因此必须加⼊偶联层，以提⾼其与载体的相容性。

偶联剂的原理及品种，在具体选⽤时，主要根据填料的品种。

硅烷类偶联剂适⽤填料为黏⼟、云母、滑⽯粉、氢氧化铝及硅灰⽯等；适⽤树脂为PVC、PP及PU等。