基本介紹
- 中文名：填充母料
- 別名：塑膠填充母料
母料概述,原輔材料,填料,載體樹脂,助劑,加工工藝,套用領域,使用方法,注意事項,
母料概述
填充母料是指在塑膠加工成型過程中，為了操作上的方便，將所需要的各種助劑、填料與少量載體樹脂先進行混合混煉，製得的粒、粉料稱為母料。
母料是由載體樹脂、填料和各種助劑組成的。母料中助劑的限度或填料的含量比實際塑膠製品中的需要量要高數倍至十幾倍。在成型加工過程中，必須根據母料中有關組分的含量和實際製品中需要加入的量，調節母料與基體樹脂的配比。母料通常可以分為普通填充母料（簡稱填充母料）和功能性母料，如色母料、防霧滴母料等。填充母料的主要組分是填料，主要用於聚烯烴（聚乙烯和聚丙烯）的加工成型，又稱為聚烯烴填充母料。
填充母料
填充母料原輔材料
聚烯烴填充母料是由載體樹脂、填料和各種助劑三部分組成，其中填料占主要成分，最多可達90%。聚烯烴填充母料主要用於聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴塑膠的生產。如：聚乙烯中空吹塑製品、聚乙烯注塑製品和聚乙烯薄膜、聚丙烯編織袋、編織布和打包帶等。一般選擇烯烴填充母料的原輔材料時，要考慮到其使用性能好、成本低。
填料
聚烯烴填充母料所用的填料主要是重質碳酸鈣，其次是滑石粉、高嶺土、鈣粉等無機填料。對任何無機填料、粒徑和粒徑分布是重要的技術指標。通常粒徑越小、分布越窄，填充效果越好。此外，填充效果好壞還與分散性有關，粒徑越小分散越困難，價格也越高。純度是無機填料另一項重要技術指標，雜質含量越少、純度越高越好。一般選用重質碳酸鈣時，其含量和白度儘可能要高，一般要求在94%以上。保證其它各項指標達到要求後，價格要低，以利於降低母料成本。
載體樹脂
聚烯烴填充母料的使用性能和成本主要取決於載體樹脂，通常根據母料的用途不同，載體樹脂一般含量為10%~20%。聚烯烴填充母料所用載體樹脂應當與所填充的塑膠基體樹脂具有良好的相容性。從這一方面考慮，一般載體樹脂最好選用基體樹脂。此外，選用填充母料載體時，還要考慮其熔點和熔體流動性，載體樹脂的熔點不得高於基體樹脂。目前，仍有部分企業至今還在採用LDPE（1F7B）作為載體樹脂，這主要是因為這種牌號的樹脂熔點低、熔體流動速率高（7g/10min）。但是由於聚丙烯熔融溫度高（比一般聚乙烯高20~40℃）限制了它在聚乙烯塑膠中使用，而無規聚丙烯或用液相本體法合成的粉狀聚丙烯的熔點不超過100℃，所以被廣泛用作聚烯烴填充母料的載體。
用LDPE（1F7B）作聚烯烴填充母體載體樹脂，其最大優點是熔點低，熔體流動速率高，熔體強度大，但突出的缺點是價格高。如果選用成本低的熔體流動速率較低的低密度聚乙烯樹脂，如1I2A-1或2F2B等，由於它們的熔體流動速率低，一般為2g/10min左右，在加工時，需要加入更多的石蠟等助劑，以利於母料在基體樹脂更好地分散。通常用聚乙烯作載體製作的填充母料，更適用於聚乙烯塑膠製品，主要原因是載體樹脂與基體樹脂性能相同，相容性好。用於聚乙烯薄膜的填充母料對載體樹脂的要求更高更嚴些。
用於聚丙烯製品的填充母料，其載體樹脂最好選用聚丙烯。從理論上講，無規聚丙烯最好，因為它的熔點低、熔體流動性好，分散性好。但具體到我國國情，選擇液相本體法合成的粉狀聚丙烯更為合適，因為它的價格低廉，本身又是粉狀，極易與無機填料混合均勻，即使在加料斗中也不會分層。採用聚丙烯作載體，由於聚丙烯熱穩定性差，必須同時加入抗氧劑和潤滑劑。為了使只占樹脂總量千分之幾的助劑能均勻分布在樹脂中，最好先將樹脂與各種助劑混合均勻，再按一定比例與填料混合造粒。
為了使用的廣泛性，可以選用熔融指數相近的聚丙烯和聚乙烯按一定比例配合起來做載體樹脂，這樣母料與聚乙烯配合使用還可提高一些性能，與聚丙烯配合可以提高延伸率。
回收聚苯乙烯廣泛用在合成革製造工藝中，即使載體樹脂與基體樹脂相容性不夠好，但是載體樹脂對塑膠製品性能影響遠比填料的影響要小，能帶來可觀的經濟效益。在用其它樹脂作載體製作填充母料時，為了提高填充母料的加工流動性和在基體樹脂中的分散性，常常加入少量的回收聚苯乙烯。
由於填充母料的生產成本主要取決於載體樹脂，又因載體樹脂在母料中的含量較少，對一般填充改性的塑膠製品的性能影響不大，為了降低母料成本，常常選用廢舊聚乙烯、聚丙烯塑膠或聚乙烯一聚丙烯複合膜的邊角料作載體。
助劑
聚烯烴填充母料使用的助劑品種主要是分散劑和表面處理劑。分散劑的作用是改善母料加工流動性，有利於母料在基體樹脂中更均勻地分散。常用的分散劑有：白油（液體石蠟）、石蠟、鄰苯二甲酸二辛酯（BOP）、低相對分子質量聚乙烯（聚乙烯蠟）及硬脂酸等。常用分散劑的主要性能，可以根據填料和載體樹脂的性能特徵選擇使用。表面處理劑可以改變無機填料表面活性，使之由親水性轉化為親油性，以利於和載體樹脂混合，主要有偶聯劑和硬脂酸兩類，為了產品分散性更好，更光亮可以添加EBS，流動改性劑等。
加工工藝
聚烯烴填充母料加工工藝及相關設備隨著載體樹脂的不斷變更也隨之發生變化。
第一代聚烯烴填充母料（APP母料）所採用的載體樹脂是國產無規聚丙烯（實際是生產聚丙烯副產品），加工工藝為：混煉——開煉拉片——水冷切粒，為間歇性生產，使用設備有密煉機、開煉機和平板切粒機。
第二代聚烯烴填充母料是以LDPE（1F7B）為載體樹脂，生產出的母料稱為PEP母料。該工藝過程必須採用具有大長徑比、高混煉性能的特殊設計製作的單螺桿擠出機，才能獲得較好的效果。
以聚丙烯粉料為載體的填充母料，即PPM母料稱為我國第三代填充母料。一般採用聚丙烯與聚乙烯共混物作載體樹脂的辦法，效果才會很好。產品既保持了PPM母料的特色和使用範圍，又可採用模面熱切風冷工藝，提高了生產效率，降低了原材料成本。
製作填充母料最好加工設備是同向旋轉雙螺桿擠出機。該機的優點是可連續生產、質量穩定、生產效率高、能耗低、工人勞動強度低、操作環境好。
填充母料中含填料和助劑的濃度大，使用時必須加入一定量的基體樹脂經混煉後再加工成型，填料主要起填充作用。填料和助劑能賦予塑膠製品特殊功能，如：光、電、阻燃、降解等，稱為功能性填充母料。功能性母料通常包括色母料、光轉化母料、高效保溫膜母料、防霧滴母料和降解母料等。
色母料是使塑膠製品著色的一種專用粒料。其根據著色的塑膠品種可分為聚烯烴類、ABS類、PS類和AS類等。色母料的生產工藝通常分為兩步：第一步是製取顏料預分散體，即用分散劑或其它助劑對顏料進行表面處理；第二步是將顏料預分散體與載體樹脂混熔造粒後製得色母料。色母料是由顏料、分散劑、載體樹脂和適量助劑構成。分散劑的主要作用是使顏料充分分散，均勻地分散在載體樹脂和基體樹脂中，最終獲得色澤均勻的塑膠製品。用於色母料的載體樹脂首先應與被著色樹脂具有良好的相容性，其次載體樹脂的流動性應大於被著色樹脂，以便顏料更好地分散。色母料的組成、顏料的選擇和用量取決於被著色塑膠的性質，通常用於聚烯烴塑膠著色的色母料中顏料的含量為20%~40%（質量分數）。
套用領域
填充母料可用於加工塑膠薄膜、垃圾袋、購物袋、背心袋、包裝袋等，分散性好，吹膜無白點和黑點，細度高，保障製品光澤度和韌性。主要適用編織袋、打包帶、中空製品、管材、片材、注塑製品及塑膠快餐盒的填充改性、可改善塑膠製品性能、降低產品成本。
使用方法
將本母料與受潮塑膠原料直接混合均勻，即可進行製品加工生產。
用於吹塑拉絲生產中，添加比例為1.0~3.0%
用於片材及注塑生產中，添加比例為2.~5%
具體添加比例，用戶可根據塑膠受潮情況酌定。
注意事項
1、使用前避免受潮吸濕，即配料即使用，效果最佳
2、不得與受潮塑膠共同加熱烘乾，以免造成產品質量缺陷
3、打開包裝前，檢查包裝是否完好，將未用完的母料儘快熱封包裝
4、不允許母料包裝破損以及敞口保存，避免陽光暴曬、雨淋。
5.在大量採購前一定要小試，確定配伍等各項指標滿足生產要求。
