O masterbatch de LDPE (Polietileno de Baixa Densidade) é um produto granular obtido adicionando vários aditivos funcionais ou pigmentos ao LDPE como veículo, amplamente utilizado na indústria de processamento de plásticos.

Tipos de masterbatch de LDPE

O masterbatch de LDPE (polietileno de baixa densidade) pode ser dividido nos seguintes tipos comuns, de acordo com suas funções e usos:

Masterbatch de enchimento comum

Introdução: Este é o tipo mais comum de masterbatch de LDPE, composto principalmente de resina de LDPE, enchimentos como carbonato de cálcio e uma pequena quantidade de aditivos.

Características: Ao adicionar enchimentos, é possível reduzir os custos dos produtos plásticos, mantendo as propriedades originais do LDPE, como flexibilidade e resistência à água.

Usage: Widely used in fields such as film, pipe, injection molded products, etc., it effectively reduces production costs without affecting the basic performance of the product. For example, in agricultural films, adding an appropriate amount of ordinary filling masterbatch can reduce raw material costs while ensuring the film’s insulation, transparency, and other properties.

Masterbatch funcional

Masterbatch anti-envelhecimento

Introdução: A adição de aditivos funcionais, como absorventes UV e antioxidantes, à resina de LDPE pode melhorar a resistência ao envelhecimento dos produtos plásticos.

Características: Absorve eficazmente os raios ultravioletas, inibe reações de oxidação, atrasa o envelhecimento e a fragilidade dos produtos plásticos durante o uso prolongado e prolonga seu tempo de vida útil.

Uso: Produtos plásticos comuns para uso exterior, como filmes agrícolas, redes de sombreamento solar, revestimentos de fios e cabos, etc. Tomando o filme agrícola como exemplo, após a adição do masterbatch anti-envelhecimento, o filme agrícola pode ser utilizado em ambiente externo por um longo período sem rachar ou desbotar, garantindo o ambiente de crescimento estável das culturas.

Masterbatch liso

Introdução: Geralmente contém lubrificantes, como amida de ácido oleico e amida de ácido erucíco, que podem reduzir o coeficiente de atrito na superfície dos produtos plásticos.

Características: Fazem com que os produtos plásticos tenham boa suavidade, melhoram seu desempenho de processamento e usabilidade. Durante o processamento, pode reduzir a adesão entre filmes e melhorar a eficiência de produção; É fácil abrir e usar o produto durante o uso.

Uso: Principalmente utilizado nos campos de filmes, tubos, etc. Por exemplo, a adição de masterbatch liso ao filme de embalagem pode tornar o filme mais fácil de transportar e processar na linha de produção de embalagens, e também torna mais conveniente para os consumidores abrirem a embalagem ao utilizá-la.

Masterbatch de abertura

Introdução: geralmente é feito misturando preenchimentos inorgânicos (como areia diatomácea, talco em pó, etc.) e resina de LDPE para melhorar o desempenho de abertura dos filmes.

Características: no processo de produção de filmes, pode prevenir eficazmente a adesão do filme, fazer com que o filme tenha boa abertura e facilitar o processamento e o uso subsequentes.

Uso: amplamente utilizado na produção de vários filmes plásticos, como filmes de embalagem para alimentos, filmes agrícolas, etc. Tomando como exemplo o filme de embalagem para alimentos, a adição de masterbatch de abertura pode evitar que o filme se ligue durante o processo de embalagem, garantindo uma embalagem suave.

Masterbatch de coloração

Introdução: feito misturando pigmentos ou corantes de alta concentração com o portador de resina de LDPE, utilizado para adicionar cor aos produtos plásticos.

Características: possui boa dispersibilidade, resistência ao calor e resistência à migração, o que permite que os produtos plásticos obtenham cores uniformes e brilhantes, e a cor não é fácil de desvanecer ou migrar durante o processamento e o uso.

Usage: Suitable for various LDPE plastic products that require coloring, such as toys, stationery, packaging containers, etc. For example, in toy manufacturing, using colored masterbatch can give toys a rich and diverse range of colors, attract children’s attention, and ensure the safety and stability of colors.

Características

LDPE masterbatch is a concentrated particle made of low-density polyethylene (LDPE) as a carrier, which concentrates a high proportion of functional fillers, additives, or pigments. Its core value is to accurately adapt to the high flexibility, high melt flowability, and low processing temperature characteristics of LDPE substrate, strengthen its function, and make up for its performance shortcomings. Its characteristics revolve around “LDPE compatibility, processing adaptability, and functional specificity”, combining the advantages of universal masterbatch with the unique adaptation highlights of LDPE

1. Excelente compatibilidade com o substrato, mantendo as principais vantagens do LDPE

O portador é selecionado com resina que se encaixa perfeitamente no LDPE alvo (diferente do índice de fusão, grau de filme estufado/extrusão), com 100% de compatibilidade e sem danificar as vantagens naturais do LDPE: alta flexibilidade (elongação na ruptura ≥ 500%), flexibilidade a baixa temperatura (sem fratura quebrada a -40 ℃) e boa fluidez de processamento (velocidade de fluxo de fusão MFR 0,5-10g/10min);

Não interfere nas características de processamento do LDPE: os componentes funcionais (como preenchimentos e aditivos) correspondem à viscosidade do mel de LDPE, sem reduzir sua fluidez, garantindo uma espessura uniforme do filme e uma formação de tubo suave durante a estufação e a extrusão;

Boa compatibilidade com materiais reciclados de LDPE, pode ser misturado e processado em proporção com LDPE reciclado, não afetando a flexibilidade e o aspecto do produto final, e ajudando a promover a economia circular.

2. Alta capacidade de adaptação ao processamento, adequada às necessidades de processamento flexível a baixa temperatura do LDPE

Adequado para a janela de processamento ampla de LDPE (120-140 ℃): os componentes funcionais e os aditivos são feitos de materiais compatíveis resistentes à temperatura, que não se decomponham ou evaporam à temperatura de processamento do LDPE, não têm cheiro irritante e evitam a fratura do material fundido e o bloqueio do molde durante o processamento;

Adapte-se ao processo de núcleo de LDPE: concentre-se na otimização do processo de filme estirado (filme de embalagem, filme de estufa), resolva pontos problemáticos, como a adesão do filme de LDPE e a dificuldade de abertura (por exemplo, a abertura do masterbatch pode reduzir a força de abertura do filme em 40% a 60%); simultaneamente compatível com a extrusão (tubos, perfis), moldagem por injeção (artigos de uso diário, acessórios), moldagem por sopro (garrafas e latas) e pode ser misturado diretamente com resina de LDPE em proporção sem ajustar os parâmetros do processo;

Melhorar a eficiência de processamento: Alguns masterbatches (como o masterbatch liso e o masterbatch nucleante) podem reduzir o coeficiente de frição da mistura fundida de LDPE, melhorar a estabilidade das bolhas da película durante a produção de película e aumentar a velocidade de extrusão em 10% a 20%; o ciclo de moldagem de peças moldadas por injeção é reduzido em 20% a 30%.

3. Personalização precisa das funções, reforço direcionado do desempenho do LDPE

O LDPE natural de placa curta tem rigidez insuficiente, resistência geral ao calor (temperatura de deformação por calor de 60-70 ℃), resistência limitada ao envelhecimento e pode ser suplementado com precisão pelo masterbatch:

Funções básicas: coloração (mastro de cor, cor uniforme sem manchas, adequada para embalagens de alimentos e produtos de uso diário), enchimento para reduzir os custos (enchimento de carbonato de cálcio/talco, redução dos custos de matérias-primas em 10% a 25%, sem afetar significativamente a flexibilidade);

Funções aprimoradas:

Modificação aprimorada: o pó de talco/pó de mica aumenta a resistência à tração em 30% a 50%, a rigidez em 40% a 80%, sendo adequado para tubos de LDPE e peças moldadas por injeção (como lixeiras e caixas de troca), sem sacrificar a flexibilidade do núcleo;

Melhoria anti-envelhecimento: composto antioxidante + estabilizador de luz, o tempo de vida ao ar livre é prolongado de 1 a 2 anos para 5 a 6 anos, adequado para filmes de serralheria e filmes de embalagem ao ar livre;

Atualização de funções:

Abertura/lisura: Solucionando o problema da adesão da película de LDPE, o masterbatch de abertura (pó de sílica/talco) torna a película fácil de abrir, e o masterbatch de lisura (amida de ácido oleico) reduz o coeficiente de frição da superfície em 30% a 50%;

Antistático: resistência superficial reduzida para 10 ⁶ -10 ¹⁰ Ω, adequada para filmes de embalagem de componentes eletrônicos e filmes de embalagem de alimentos (adsorção anti-pó);

Resistente a chamas: sistema retardador de chamas sem halogênio e à base de bromo, até nível UL94 V2, adequado para embalagens industriais e tubos retardadores de chamas;

Antifog: Evita a formação de névoa na parede interna do filme, adequado para filmes de embalagem frescos e filmes para estufas (com transmissão de luz de ≥ 90%).

4. Desempenho estável e uniforme, garantindo consistência na produção em massa

Fórmula precisa e controlável: A flutuação do conteúdo de ingredientes funcionais na mesma lote de masterbatch é ≤ 3%, garantindo que as cores, a flexibilidade, a rigidez e outros indicadores dos produtos de LDPE sejam consistentes entre as lotes (como o masterbatch de filme estirado que provoca uma variação da espessura do filme de ≤ ± 5%, a diferença de cor do masterbatch colorido Δ E ≤ 1,5).

Excelente dispersibilidade: o fundido de LDPE apresenta boa fluidez e, quando combinado com dispersantes especializados (cera de PE, cera de EVA), os componentes funcionais (pó de cor, enchimento, aditivos) são dispersos de forma uniforme, evitando problemas como manchas de cor, agregação de enchimento e precipitação de aditivos;

Boa estabilidade de armazenamento: a estrutura granular não é facilmente higroscópica ou aglomerada, e o desempenho não se deteriora após ser armazenado a temperatura ambiente por mais de 1 ano. Os componentes funcionais estão embalados em um porta-objetos de LDPE, reduzindo o risco de falha por oxidação.

5. Excelente capacidade de controle de custos e alta eficiência de produção global

Design de alta concentração: os ingredientes funcionais representam 20% a 70% (pó de masterbatch de cor 20% a 50%, masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio 50% a 80%, masterbatch de abertura de agente de abertura 10% a 20%), e apenas 1% a 30% (colorantes 2% a 5%, enchimento 10% a 30%, abertura 0,5% a 2%) precisa ser adicionado durante o uso, com uma taxa de utilização de matérias-primas de ≥ 95%;

Reduza os custos globais: evite a dispersão desigual e o desperdício causados pela adição direta de aditivos dispersos (como aditivos em pó com uma taxa de perda superior a 15%), tenham uma forma granular que é fácil de medir e misturar, não tenham poluição por pó e reduzam os custos de limpeza do equipamento;

A rentabilidade da enchimento de masterbatch é excepcional: sem afetar significativamente a flexibilidade do LDPE, a quantidade de enchimento de carbonato de cálcio pode chegar a 30%, reduzindo os custos de matérias-primas em 10% a 25%, o que é adequado para cenários de embalagem de médio e baixo nível e para uso diário.

6. Conformidade ambiental flexível e capacidade de adaptação a diferentes cenários

A seleção de aditivos atende aos padrões ambientais: o masterbatch de grau de contato com alimentos utiliza pó de cor e aditivos certificados pela FDA e GB 4806, que não contêm metais pesados nem odores, e podem ser utilizados para filmes de embalagem de alimentos, utensílios de mesa e acessórios de garrafas.

Suporte à produção verde: são utilizados enchimentos ecologicamente corretos, como carbonato de cálcio e pó de talco, para encher o masterbatch, e o sistema sem halogênio (hidróxido de magnésio/alumínio) é opcional para o masterbatch retardador de chama, que cumpre os padrões RoHS e REACH;

Adequado para cenários especiais: o masterbatch de LDPE médico utiliza aditivos biocompatíveis que cumprem as normas ISO 10993; o masterbatch de LDPE degradável com promotor de degradação, em conformidade com as políticas ambientais.

7. Ampla aplicabilidade, abrangendo o campo principal do LDPE

Adequado para os tipos LDPE: grau de filme soprado (folha de embalagem, filme para estufas), grau de extrusão (tubos, perfis), grau de injeção (artigos de uso diário, acessórios), grau de moldagem por sopro (garrafas e latas);

Cenários de aplicação típicos:

Área de embalagem: filme de embalagem para alimentos (corantes, suavidade e anti-condensação), saco expresso (preenchimento e anti-envelhecimento), filme de embalagem industrial (antiestático e retardante de chamas);

Agricultura: filme para estufas (resistência à intempéries, anti-nevoeiro, abertura), filme agrícola (anti-envelhecimento, enchimento);

No campo das necessidades diário: peças moldadas por injeção (colorização + enchimento), mangueiras (fortificação + resistência às intempéries);

Indústria: tubulação de LDPE (reforço + anti-envelhecimento), revestimento de cabos (anti-incendio + antistático).

As principais características do masterbatch de LDPE podem ser resumidas da seguinte forma: compatível e não destrutivo, super adaptação ao processamento, compensação precisa da função, alta eficiência de custo. Ele não apenas conserva integralmente as principais vantagens do LDPE, como alta flexibilidade, flexibilidade a baixas temperaturas e fácil processamento, mas também resolve especificamente problemas como a falta de rigidez, a baixa resistência ao envelhecimento, a adesão da película, etc. Ele realiza a atualização funcional dos produtos de LDPE de forma conveniente e de baixo custo, e é amplamente utilizado em áreas-chave como embalagens, agricultura, produtos de uso diário e indústria.

Relação de fórmula

A proporção do masterbatch de LDPE pode variar dependendo do tipo de masterbatch, das exigências específicas da aplicação e do fabricante. Os seguintes são exemplos de intervalos de proporção comuns para diferentes tipos de masterbatch de LDPE:

Masterbatch de enchimento comum

Resina de LDPE: geralmente representa 30% a 70%. Geralmente, a resina de LDPE com alto índice de fusão e boa fluidez é selecionada para encapsular melhor os preenchimentos e ter boa formabilidade durante o processamento.

Aditivos: principalmente carbonato de cálcio, que representa 30% a 70%. O tamanho das partículas e o método de tratamento da superfície do carbonato de cálcio podem afetar o desempenho do masterbatch. O carbonato de cálcio de granulação fina pode melhorar as propriedades mecânicas e a qualidade de aparência do produto. O carbonato de cálcio tratado em superfície tem melhor compatibilidade com a resina de LDPE.

Aditivos: O teor de dispersantes, agentes de ligação e outros aditivos geralmente é de cerca de 0,5% a 5%. Os dispersantes ajudam a dispersar uniformemente os preenchimentos nas resinas, enquanto os agentes de ligação podem aumentar a força de ligação entre os preenchimentos e as resinas, melhorando o desempenho geral do masterbatch.

Masterbatch funcional

Masterbatch anti-envelhecimento

Resina de LDPE: representa cerca de 70% a 90%.

Absorventes UV: geralmente 1% a 5%. Eles podem absorver eficazmente os raios ultravioleta, proteger os produtos de LDPE contra danos causados pelo UV e retardar o processo de envelhecimento.

Antioxidantes: O conteúdo é de cerca de 0,5% a 3%. Em cooperação com os absorventes UV, impede as reações de oxidação da resina durante a processamento e utilização, melhorando ainda mais a resistência ao envelhecimento do produto.

Outros aditivos, como dispersantes, lubrificantes, etc., representam cerca de 0,5% a 2% e são utilizados para melhorar o desempenho de processamento e a estabilidade do masterbatch.

Masterbatch liso

Resina de LDPE: geralmente representa 60% a 80%.

Agentes lubrificantes: principalmente amido de ácido oleico, amido de ácido erucíco, etc., com uma concentração de 10% a 30%. A quantidade de lubrificante adicionada afeta diretamente o desempenho de suavidade dos produtos plásticos. Uma quantidade adequada de lubrificante pode reduzir significativamente o coeficiente de frição da superfície do produto e melhorar seu desempenho de processamento e utilização.

Outros aditivos: incluindo antioxidantes, dispersantes, etc., que representam cerca de 1% a 5%, para evitar que o lubrificante oxide durante o processamento e garantir uma dispersão uniforme do lubrificante na resina.

Masterbatch de abertura

Resina de LDPE: representa 50% a 70%.

Aditivos inorgânicos: como terra de diatomáceas, pó de talco, etc., que representam 30% a 50%. Esses aditivos inorgânicos podem formar pequenas proeminências na superfície do filme, impedindo a adesão do filme e melhorando o desempenho de abertura.

Aditivos: incluindo dispersantes, agentes antistáticos, etc., com um teor de 1% a 5%, ajudam a dispersar os preenchimentos inorgânicos e a melhorar ainda mais as propriedades de superfície do filme.

Masterbatch de coloração

Pigmentos ou corantes: Dependendo da profundidade e concentração da cor desejada, eles geralmente representam 1% a 20%. Os pigmentos de alta concentração podem ser usados para produzir masterbatch com cores claras e escuras, enquanto os pigmentos de baixa concentração são adequados para produtos com cores claras ou com exigências de cor baixas.

Resina portadora de LDPE: representa 70% a 95%. O desempenho da resina portadora tem um impacto significativo na dispersão dos pigmentos e no desempenho de processamento da mistura mestre. Normalmente, é selecionada uma resina de LDPE com boa compatibilidade e fluidez com a resina do produto.

Dispersante: O conteúdo é de cerca de 1% a 10%. Os dispersantes podem reduzir a tensão superficial entre as partículas de pigmento, dispersá-las uniformemente na resina portadora e melhorar o efeito de coloração e a qualidade de aparência do produto.

Outros aditivos, como lubrificantes, antioxidantes, etc., representam cerca de 0,5% a 5% e são utilizados para melhorar o desempenho de processamento e a estabilidade de armazenamento do masterbatch.

Os acima mencionados índices são apenas para referência. Na produção real, é necessário fazer ajustes e otimizações com base nas especificações do produto, nas características da matéria-prima e nos processos de produção, a fim de obter o melhor desempenho do produto e os maiores benefícios econômicos.

Processo de produção de diferentes tipos de masterbatch de LDPE

O processo de produção de diferentes tipos de masterbatch de LDPE apresenta similaridades no processo básico, mas pode haver diferenças nas fórmulas específicas, aditivos e parâmetros de processamento. A seguir estão os processos gerais de produção para masterbatch de enchimento comum, masterbatch funcional e masterbatch de coloração:

Masterbatch de enchimento comum

1. Preparação da matéria-prima: as principais matérias-primas são resina de LDPE, carbonato de cálcio e outros preenchimentos, bem como uma pequena quantidade de aditivos (como dispersantes, agentes de acoplamento, etc.). A resina de LDPE deve ser selecionada de acordo com os requisitos de desempenho do produto, e o carbonato de cálcio precisa ser pré-tratado para melhorar sua compatibilidade e dispersibilidade com a resina.

2. Mistura e agitação: Adicione a resina de LDPE, carbonato de cálcio e aditivos em uma certa proporção a um misturador de alta velocidade para uma mistura completa. Por meio da agitação, os enchimentos e os aditivos são distribuídos uniformemente na superfície das partículas de resina, preparando para o processamento subsequente.

3. Extrusão por fundição: o material misto entra no extrusor de dois parafusos e é submetido a extrusão por fundição a uma determinada temperatura e velocidade do parafuso. A configuração de temperatura do extrusor é geralmente determinada com base no ponto de fusão e na fluidez da resina de LDPE, geralmente entre 150 e 200 ℃. Durante o processo de extrusão, a rotação do parafuso faz com que o material sofra cisalhamento e compressão, misturando-se uniformemente e expulsando ar.

4. Granulação de resfriamento: o material extrudado é formado em fitas ou filamentos através da cabeça do matriz, e depois entra no tanque de água de resfriamento para resfriamento e modelagem. O material resfriado é então cortado em partículas de um determinado tamanho por um granulator para obter um masterbatch de enchimento comum.

Masterbatch funcional

1. Seleção de matérias-primas e projeto da fórmula: de acordo com diferentes requisitos funcionais, selecione os aditivos funcionais correspondentes (como absorventes de ultravioleta e antioxidantes na mistura mestre anti-envelhecimento, oleamida e erucamida na mistura mestre lisa, etc.), e realize um projeto razoável da fórmula com resina de LDPE. A quantidade de aditivos funcionais adicionados deve ser determinada com base nos requisitos específicos de desempenho e no ambiente de utilização do produto.

2. Mistura e dispersão: a resina de LDPE é misturada com aditivos funcionais em um misturador de alta velocidade ou misturador interno. Para dispersar uniformemente os aditivos na resina, pode ser necessário adicionar alguns dispersantes ou utilizar processos de mistura especiais. Para alguns aditivos difíceis de dispersar, também podem ser utilizados métodos de pré-tratamento, como transformar os aditivos em licor-mãe ou realizar tratamento de superfície.

3. Mistura e extrusão por fusão: semelhante ao masterbatch de enchimento comum, o material misturado é enviado para um extrusor de dois parafusos para mistura por fusão e extrusão. Durante o processo de extrusão, é necessário controlar rigorosamente parâmetros como temperatura, velocidade do parafuso e tempo de permanência para garantir que os aditivos funcionais sejam misturados completamente com a resina de LDPE e formem uma estrutura estável. Por exemplo, na produção de masterbatch anti-envelhecimento, uma temperatura muito alta pode levar à decomposição de absorventes UV e outros aditivos, afetando o desempenho do masterbatch.

4. Resfriamento e granulação: o material extrudado é resfriado e moldado em um tanque de água de resfriamento, e depois cortado em grânulos por um granulator. Para alguns masterbatches funcionais com requisitos especiais em relação à forma e tamanho das partículas, podem ser necessários equipamentos e processos de granulação especiais, como a granulação subaquática ou a granulação resfriada por ar.

Masterbatch de coloração

1. Seleção de pigmentos e pré-tratamento: Escolha o pigmento ou corante adequado, de acordo com a cor desejada e com os requisitos para o uso de produtos plásticos. Os pigmentos devem apresentar boas propriedades, como resistência ao calor, resistência à luz, dispersibilidade e resistência à migração. Para melhorar a dispersibilidade dos pigmentos nas resinas, geralmente é necessário pré-tratar os pigmentos, como moagem, tratamento de superfície, etc., para atingir um determinado requisito de tamanho de partícula.

2. Seleção da resina portadora: Escolha uma resina com boa compatibilidade e fluidez moderada, com o LDPE como portador. Geralmente, é selecionada uma resina de LDPE com um índice de fusão mais alto para melhor encapsular e dispersar os pigmentos durante o processo.

3. Ingredientes e mistura: Adicione pigmentos, resinas veiculadoras e aditivos adequados (como dispersantes, lubrificantes, etc.) em uma certa proporção a um misturador de alta velocidade para uma mistura completa. Durante o processo de mistura, é necessário garantir que o pigmento esteja distribuído uniformemente na resina veiculadora para evitar a agregação de pigmento ou a dispersão desigual.

4. Extrusão e granulação a quente: o material misto entra no extrusor de dois parafusos para a extrusão a quente. Durante o processo de extrusão, o pigmento é ainda mais refinado e uniformemente disperso na resina de transporte através da ação de rasgo e esmagamento do parafuso. Os parâmetros de temperatura e velocidade do parafuso do extrusor devem ser ajustados de acordo com as características do pigmento e da resina para garantir o bom andamento do processo de extrusão e a qualidade do produto. O material extrudado é processado através de resfriamento, granulação e outros processos para produzir um masterbatch colorido.

Na produção real, diferentes fabricantes podem ajustar e otimizar seus processos de produção com base nas condições de seus equipamentos, nos requisitos de qualidade do produto e na experiência de produção, para produzir produtos de masterbatch de LDPE com desempenho estável e qualidade confiável.

Equipamento de produção

Os equipamentos para a produção de masterbatch de LDPE incluem principalmente equipamentos de processamento de matérias-primas, equipamentos de mistura, equipamentos de extrusão, equipamentos de refrigeração, equipamentos de granulação, etc. A seguir, apresentamos uma introdução específica:

1. Equipamentos de processamento de matérias-primas

Máquina de secagem: utilizada para secar resina de LDPE e outras matérias-primas para remover a umidade e as substâncias voláteis. Como a umidade nas matérias-primas pode afetar a qualidade do masterbatch, resultando em problemas como bolhas e defeitos de superfície no produto. As máquinas de secagem comuns incluem máquinas de secagem por circulação de ar quente, máquinas de secagem por desumidificação, etc.

Equipamentos de triagem: como peneiras vibratórias, peneiras vibratórias rotativas, etc., utilizados para triar matérias-primas sólidas, como enchimentos e pigmentos, remover impurezas e partículas grandes, garantir a uniformidade do tamanho das partículas da matéria-prima e evitar que o desempenho e a estabilidade do masterbatch sejam afetados pelo tamanho desigual das partículas da matéria-prima.

2. Equipamentos híbridos

Misturador de alta velocidade: É um dispositivo que mistura préviamente a resina de LDPE, enchimentos, aditivos e outras matérias-primas. Através de lâminas de agitação em rotação de alta velocidade, consegue uma mistura uniforme dos materiais em um curto período de tempo e também pode elevar a temperatura adequadamente durante o processo de agitação, para melhor ligar os aditivos à superfície da resina e melhorar o efeito de mistura.

Mixer interno: Para algumas fórmulas que exigem uma mistura e dispersão mais minuciosas, especialmente para a produção de masterbatch funcional que contenha aditivos difíceis de dispersar ou que exigem uma maior uniformidade de mistura, o mixer interno é um equipamento comumente utilizado. Ele utiliza dois rotores rotativos relativamente para cortar, esmagar e amassar os materiais em uma câmara fechada, alcançando um estado de mistura altamente uniforme.

3. Equipamento de extrusão

Extrusor de dois parafusos: É um dos equipamentos principais para a produção de masterbatch de LDPE. Possui boas capacidades de mistura, plastificação e extrusão, que podem derreter e misturar os materiais de forma uniforme sob alta temperatura, alta pressão e forte força de cisalhamento, e extrusá-los na forma desejada. Sua estrutura de parafusos é complexa e pode ser projetada e combinada de acordo com diferentes requisitos de processo para atender às necessidades de produção de diversos masterbatch.

Extrusor de um parafuso: Em algumas situações em que a eficiência de produção não é alta ou a fórmula do masterbatch é relativamente simples, também são utilizados extrusores de um parafuso. Possui uma estrutura simples e fácil de operar, mas sua capacidade de mistura e plastificação é relativamente fraca, o que o torna adequado para masterbatch de enchimento comum ou masterbatch de coloração com requisitos de produção mais baixos.

4. Equipamento de refrigeração

Tanque de água de resfriamento: utilizado para o resfriamento e a modelagem de materiais em forma de tiras ou filamentos extrudados. Normalmente, é utilizado o resfriamento por água circulante, e a temperatura da água é geralmente controlada entre 15 e 30 ℃ para garantir que o material possa se resfriar rapidamente e prevenir problemas como deformação e adesão.

Dispositivo de refrigeração por ar: Para algumas exigências especiais de masterbatch, como o masterbatch funcional que não deve entrar em contato com água durante o processo de refrigeração, pode ser utilizado um dispositivo de refrigeração por ar. Ao utilizar refrigeração forçada por ar para refrigerar o material, a velocidade de refrigeração é relativamente lenta, mas pode evitar o efeito da umidade sobre o desempenho do masterbatch.

5. Equipamento de granulação

Granulador: Corte o material resfriado em grânulos de um determinado tamanho. Existem dois tipos comuns de granuladores: granuladores quentes e granuladores frios. A máquina de corte a quente é utilizada para cortar materiais em estado termoplástico, adequada para materiais de alta viscosidade e difíceis de resfriar; o granulador frio é um método de corte amplamente utilizado que corta os materiais após terem se resfriado completamente, resultando em formas de partículas regulares e de melhor qualidade.

6. Equipamento auxiliar

Equipamentos de medição: incluindo balanças eletrônicas, bombas de medição, etc., utilizados para medir com precisão a quantidade de diferentes matérias-primas adicionadas, garantindo a precisão e a estabilidade da fórmula do masterbatch.

Equipamentos de transportadores: como transportadores de parafuso, transportadores de correia, etc., utilizados para transportar matérias-primas de áreas de armazenamento para equipamentos de produção, bem como para transportar o masterbatch acabado para áreas de embalagem, o que permite processos de produção automatizados.

Equipamentos de embalagem: Existem máquinas de embalagem automáticas, máquinas de selagem, etc., utilizadas para embalar o masterbatch de LDPE produzido para armazenamento e transporte. Os equipamentos de embalagem podem ser selecionados de acordo com as especificações e requisitos de embalagem, como máquinas de embalagem de partículas para embalagens pequenas e máquinas de embalagem de sacos de tonelada para embalagens grandes.

Requisitos relacionados

A produção de masterbatch de LDPE requer os seguintes requisitos do extrusor:

Velocidade da rosca: o LDPE apresenta boa adaptabilidade a altas velocidades de rosca e pode ser extrudado a velocidades de rosca mais altas, geralmente variando entre 30 e 100 r/min.

Controle de temperatura: A faixa de temperatura para moldagem por extrusão geralmente varia entre 170 ℃ e 240 ℃, e a temperatura específica deve ser ajustada de acordo com fatores como a qualidade do material, suas características, forma, tamanho, velocidade de extrusão e temperatura do molde.

Tipo de extrusor: É melhor utilizar um extrusor paralelo e com dois parafusos girando em paralelo para a granulação de plástico de polietileno, ou pode ser utilizado um extrusor de parafuso único de dosagem. O diâmetro do parafuso é de 45-150 mm, a relação comprimento/diâmetro L/D é de 20-25 e a relação de compressão e é de 3,0-3,5. O novo efeito de mistura de granulação de parafuso em combinação é melhor.

Problemas comuns e soluções

The core process of LDPE masterbatch production is the same as that of general PE masterbatch (raw material pretreatment → mixing → melt extrusion → granulation → cooling and drying → screening and packaging), but due to the high melt flowability (MFR 0.5-10g/10min), low crystallinity (40% -50%), high flexibility, and low processing temperature (120-140 ℃) of LDPE, the problems focus on “additive precipitation, insufficient melt strength, adhesion, and uneven dispersion of functional components”, which form core differences from HDPE, PET and other masterbatch. The following is a classification and sorting of the production process, covering the three major pain points of appearance, processing stability, and functional effectiveness

I. Materiais primários e processo de mistura: perigos ocultos na origem da falha funcional do masterbatch de LDPE

1. Agregação de componentes funcionais (agravada pela fraca força de envoltura da fusão de LDPE)

Performância: Existem grumos de pó de cor, partículas aglomeradas de carbonato de cálcio e grumos de agente de abertura na mistura-prima. Posteriormente, existem manchas e listras na superfície dos produtos de LDPE, coloração desigual e dispersão de enchimento inadequada;

Causa: ① Os componentes funcionais ficam úmidos (conteúdo de umidade do pó de preenchimento/cor)>0,1%), o que leva à formação de ligações hidrogénicas e à aglomeração entre as partículas; ② Dosagem insuficiente de dispersante (menos de 8% da massa do componente funcional), o fundido de LDPE tem boa fluidez, mas uma força de envoltório fraca, incapaz de encapsular completamente as partículas; ③ O enchimento não passou por tratamento de superfície (como carbonato de cálcio não modificado com agentes de acoplamento), o que resulta em uma baixa compatibilidade com o LDPE.

Solução: ① Pre-tratamento da matéria-prima: o pó de enchimento/cor é secado a 100-120 ℃ durante 2-4 horas, com um teor de umidade de ≤ 0,05%; o carbonato de cálcio é modificado com 1% -2% de agente de acoplamento de titanato para aumentar sua adesão ao LDPE; ② Otimização do dispersante: selecione o dispersante específico para LDPE (sistema composto de cera de PE + cera de EVA), aumentando a dosagem para 12% -20% dos componentes funcionais (aumentando o pó ultrafino para 20% -25%); ③ Processo de pré-dispersão: os ingredientes funcionais e os dispersantes são primeiro misturados a alta velocidade durante 10 minutos (velocidade de rotação de 600-800 r/min), e depois o portador LDPE é adicionado.

2. Mistura desigual de agentes de abertura/amelioração (exclusivo para masterbatch de qualidade para filmes)

Prestação: aderência local e formação de crosta no masterbatch, dificuldade em abrir o filme de LDPE subsequente e grandes flutuações no coeficiente de frição superficial (algumas áreas são aderentes, outras são excessivamente lisas);

Causa: ① O agente de abertura (pó de sílica/talco) ou o lubrificante (amida de ácido oleico) não estão pré-dispersos, resultando em alta concentração local após a aglomeração; ② Erro na sequência de mistura (adicionar primeiro o portador de LDPE e depois os aditivos, com os aditivos flutuando na superfície do material fundido); ③ Uso excessivo de aditivos (lubrificante)>1%), ultrapassando a capacidade de carga do LDPE;

Solution: ① Pre dispersion of additives: Opening agents/lubricants are pre mixed with a small amount of LDPE powder to form “concentrated masterbatch”, which is then mixed with bulk carriers; ② Optimize mixing sequence: LDPE carrier → dispersant (pre mixed for 5 minutes) → functional components (mixed for 10 minutes) → opening/smoothing agent (finally mixed for 5 minutes); ③ Accurate control of dosage: opening agent 0.5% -2%, lubricant 0.3% -1%, total amount ≤ 3%.

3. Pobre compatibilidade das matérias-primas (exclusiva do masterbatch funcional)

Performance: Após a mistura, o material se agrupa e o fundido se delamina durante a extrusão, o que resulta no falha da função do masterbatch (por exemplo, um masterbatch retardante de chama que não é capaz de retardar a chama e um masterbatch endurecedor que não possui a resistência adequada).

Causa: ① Falta de compatibilidade entre aditivos funcionais e LDPE (como retardadores de chama comuns e elastômeros de alto ponto de fusão); ② O índice de fusão do LDPE transportador não corresponde aos componentes funcionais (como LDPE de alto índice de fusão combinado com enchimentos de baixa fluidez, o que resulta em uma mistura desigual);

Solução: ① Escolha aditivos compatíveis com o LDPE (como hidróxido de magnésio/alumínio para retardadores de chama livres de halogênio e EVA/POE para agentes de endurecimento); ② Ajuste do índice de fusão do veículo e do componente funcional (índice de fusão do LDPE ≤ índice de fusão do componente funcional ± 2g/10min); ③ Testes de compatibilidade em pequenas quantidades: misture os aditivos com o LDPE em proporção e observe se há camadas ou aglomerações.

II. Processo de extrusão de fusão: o ponto de risco central do processamento de masterbatch de LDPE

1. Aditivos voláteis/precipitados (questão específica de alta frequência para o LDPE)

Performance: Durante a extrusão, é produzido um odor forte (devido à evaporação de aditivos), e a superfície do masterbatch fica embaçada e aderente, o que resulta em uma forte precipitação dos produtos subsequentes (como gelo branco na superfície do filme e textura aderente).

Motivo: ① A temperatura de extrusão é demasiado alta (barril>150 ℃, morrer>160 ℃), ultrapassando a janela de processamento do LDPE, o que resulta na volatilização/precipitação de aditivos de baixo ponto de fusão, como agentes de abertura, lubrificantes, antioxidantes, etc.; ② Uso excessivo de aditivos (como lubrificantes)>1%, lubrificantes>3%); ③ Seleção incorreta de aditivos (por exemplo, o uso de parafina comum como lubrificante, com baixo ponto de fusão e fácil precipitação);

Solução: ① Controle preciso da temperatura: controle segmentado da temperatura do cilindro (seção frontal 120-130 ℃, seção central 130-135 ℃, seção final 135-140 ℃), cabeça do molde 140-145 ℃, estritamente proibida de ultrapassar 150 ℃; ② Otimização dos aditivos: escolha aditivos resistentes a altas temperaturas (como o amido de ácido erucíco, um lubrificante com ponto de fusão de 102 ℃, e o composto 1010/168 como um antioxidante), e controle a dosagem dentro do intervalo recomendado; ③ Adicione 0,5% a 1% de agente anti-precipitação (como cera EVA) para aumentar a adesão entre o aditivo e o LDPE.

2. Insufficiente plasticização (abaixo da plasticização)

Performance: A superfície do masterbatch é áspera e tem uma sensação granulada, com partículas de LDPE não fundidas ou componentes funcionais não dissolvidos visíveis na seção transversal. Durante o processamento subsequente, ocorrem bloqueios no molde e manchas na superfície do produto;

Causa: ① Temperatura de extrusão baixa< 120 ℃), fusão incompleta do LDPE (ponto de fusão do LDPE é de cerca de 110 ℃); ② A velocidade do parafuso é muito lenta (<100r/min), o que resulta em uma geração insuficiente de calor durante a laminação; ③ O conteúdo de enchimento é muito alto (>70%) e a fusão do LDPE não pode ser totalmente revestida;

Solução: ① Aquecimento direcionado: aumentar a temperatura no final do tambor para 138-142 ℃ e a temperatura da cabeça do molde para 145-150 ℃ para garantir a completa fusão do LDPE; ② aumentar a velocidade do parafuso para 120-160 r/min para aumentar a geração de calor de cisalhamento; ③ controlar o conteúdo de enchimento para ≤ 60% e aumentar a proporção do portador de LDPE se ultrapassar o limite; ④ adicionar 0,3% -0,5% de lubrificante (como estearamida) para auxiliar a plastificação.

3. Fratura do derretimento/desgaste da tira de material (devido à baixa resistência do derretimento do LDPE)

Performance: A superfície da tira de material extrudado é irregular, ondulada e até mesmo quebrada; A tira de material desce e se curva, o que dificulta a entrada suave no granulador;

Causa: ① A temperatura da cabeça do molde é muito baixa (<140 ℃), resultando em baixa fluidez da fusão de LDPE e alta resistência na saída; ② A espaçamento do matriz é muito pequeno (<2 mm), e a taxa de cisalhamento da fusão é demasiado alta; ③ Falta de resistência da fusão de LDPE e falta de auto-suporte da fita de material;

Solução: ① Aumente a temperatura da cabeça do molde em 5-10 ℃ para garantir o fluxo suave da mistura fundida; ② Ajuste a distância entre a boca do molde para 2-3 mm e ajuste o diâmetro da tira de material; ③ Adicione 0,5% -1% de potenciador de mistura fundida (como pó de LLDPE) para aumentar a resistência da mistura fundida do LDPE; ④ Estabilize a velocidade do parafuso e evite flutuações na pressão da mistura fundida (intervalo de flutuação ≤ ± 5MPa).

4. Dispersão desigual de retardadores de chama/agentes anti-neblina (exclusiva do masterbatch funcional)

Performance: fragmentação do efeito retardante de chama do masterbatch retardante de chama (conformidade local, não conformidade local), efeito anti neblina deficiente do masterbatch anti neblina (neblina local na parede interna do filme);

Causa: ① Os retardadores de chama/agentes anti-condensação não são pré-dispersos e, após a aglomeração, não podem ser dispersos uniformemente na fusão do LDPE; ② A fusão do LDPE tem boa fluidez, mas os aditivos tendem a sedimentar, resultando em concentrações desiguais entre as camadas superior e inferior; ③ Divergências entre dispersantes e aditivos (como o efeito de dispersão inadequado da cera de PE para os agentes anti-condensação).

Solução: ① Pré-dispersão de aditivos: retardadores de chama e agentes antifog são misturados com dispersantes e uma pequena quantidade de pó de LDPE para formar um masterbatch concentrado; ② Otimização do processo de extrusão: selecione um extrusor de dois parafusos com elementos de mistura, com uma velocidade de 150-180 r/min, para melhorar a dispersão; ③ Ajuste do dispersante: o agente antifog é disperso com cera de EVA, enquanto o retardador de chama é disperso com um composto de cera de PE e estearato de cálcio.

III. Processo de granulação e resfriamento: questões fundamentais sobre a aparência e a formação do masterbatch de LDPE

1. Adesão da partícula mãe (ponto de dor do núcleo exclusivo de LDPE)

Performance: Após a corte, os grânulos-mãe aderem uns aos outros, formando blocos que não podem ser separados durante a triagem, e a aglomeração torna-se mais grave após o armazenamento.

Motivo: ① Resfriamento insuficiente (temperatura da água)>30 ℃, tempo de resfriamento<20s), a temperatura da superfície do masterbatch não caiu abaixo de 40 ℃, e o LDPE possui boa flexibilidade e é fácil de aderir; ② Agentes de abertura/alisamento insuficientes (agente de abertura)<0,5%, agente de suavização<0,3%), alto coeficiente de frição na superfície do masterbatch; ③ O secagem secundária insuficiente resulta em umidade residual na superfície do masterbatch;

Solução: ① Processo de resfriamento: a temperatura da água é controlada entre 15 e 25 ℃, e a tira de material permanece no tanque de água de resfriamento por 30-40 segundos. Após a descarga da água, é resfriada por ar durante 10-15 segundos para o resfriamento secundário; ② Aditivos adicionais: aumentar o agente de abertura para 0,8% -2% e o agente lubrificante para 0,5% -1%, formando uma película de lubrificação superficial; ③ Secagem secundária: secar a 60-80 ℃ durante 1-2 horas para garantir um teor de umidade superficial de ≤ 0,05%.

2. Corte irregular de grãos (devido à forte flexibilidade da fita de material)

Performance: comprimento irregular do masterbatch (desvio)>1 mm), rebarbas nas duas extremidades, esticagem do fio e até mesmo o entrançar da lâmina de corte na tira de material durante a corte do grão;

Causa: ① A lâmina de corte fica desgastada ou a distância é demasiado grande (>0,5 mm), o LDPE apresenta uma grande flexibilidade e é mais fácil esticar do que cortar ao cortar; ② A velocidade de tração não está sincronizada com a velocidade de corte, e a fita de material é esticada excessivamente; ③ Espessura irregular da fita de material (devido à dispersão irregular dos componentes funcionais, o que causa flutuações na viscosidade do derretido).

Solução: ① Otimização da lâmina de corte: utilize uma lâmina de corte de liga dura afiada, poli-a a cada 8 horas e ajuste a distância entre a lâmina de corte e a boca do molde para que seja inferior a 0,3 mm; ② Correspondência de parâmetros: velocidade de tração de 1-2 m/min, velocidade da máquina de corte de 600-800 r/min, para garantir que a tira de material não seja esticada durante a corte; ③ Ajuste a espaçamento entre as cabeças do molde para garantir que a variação de diâmetro da tira de material seja ≤ 0,2 mm e evitar espessuras irregulares.

3. Vazios/bolhas na partícula mãe (devido à incorporação de água ou ar)

Performance: A seção transversal do masterbatch possui poros oca ou pequenas bolhas, que são propensas a se romper durante o processamento subsequente e afetam a densidade do produto (como furos na película ou pressão insuficiente na tubulação);

Causa: ① Absorção de umidade das matérias-primas (conteúdo de umidade)>0,05%), vaporização da água a altas temperaturas; ② Quando misturado com ar, o fundido de LDPE apresenta boa fluidez e as bolhas são facilmente envoltas; ③ Uma pressão insuficiente na matriz impede a liberação das bolhas.

Solução: ① Secar completamente as matérias-primas (resina de LDPE cozida a 80 ℃ durante 1-2 horas, pó de preenchimento/cor cozido a 120 ℃ durante 4 horas); ② Instalar portas de escape no misturador e selar a câmara de alimentação para evitar que ar seja aspirado; ③ Ligar o sistema de exaustão a vácuo (grau de vácuo ≤ 5Pa), ajustar a distância entre a boca do molde para aumentar a pressão da cabeça do molde e promover a descarga das bolhas.

4. A superfície do masterbatch fica viscosa/gelada (devido à precipitação de aditivos)

Performance: A superfície do masterbatch é aderente e parece oleosa, ou existe uma camada de gelo em pó branco, que precipita mais severamente após o armazenamento;

Causa: ① Abertura excessiva / lubrificante e lubrificante (quantidade total)>3%); ② A temperatura de extrusão excessiva acelera a migração e a precipitação dos aditivos; ③ A baixa compatibilidade entre os aditivos e o LDPE (por exemplo, o uso de parafina de baixo peso molecular);

Solução: ① Reduza a quantidade de aditivos: a quantidade total de agente de abertura, lubrificante e lubrificante deve ser ≤ 3%; ② Reduza a temperatura de extrusão em 5-10 ℃ para evitar precipitação acelerada; ③ Substitua os aditivos compatíveis: substitua a parafina comum por cera de polietileno oxidado de alto peso molecular e escolha o amido de ácido erúcico como lubrificante (com melhor compatibilidade do que o amido de ácido oleico).

IV. Problemas de desempenho e utilização subsequente: principais pontos problemáticos da falha funcional do masterbatch de LDPE

1. O efeito funcional não atende ao padrão (problema de falha fundamental)

Performance: ① Abertura do masterbatch: força de abertura da película de LDPE>0,5N, incapaz de se abrir de forma suave; ② Masterbatch anti-condensação: formação de condensação na parede interna do filme, com uma transmissão de luz inferior a 85%; ③ Masterbatch antistático: resistência superficial>10 ¹² Ω, efeito antiestático insuficiente; ④ Masterbatch de cor: O poder de coloração é insuficiente, a adição de 5% ainda resulta em uma cor mais clara;

Causa: ① Conteúdo insuficiente de componentes funcionais (agente de abertura)<0,8%, agente anti-condensação<10%, agente antistático<5%, pó de cor<20%); ② Dispersão ou volatilização/precipitação irregular dos aditivos; ③ Seleção incorreta dos aditivos (por exemplo, o uso de agentes antistáticos de ação curta para atender a requisitos de longo prazo);

Solução: ① Aumentar a concentração dos ingredientes funcionais (agente de abertura ≥ 1%, agente antifog ≥ 15%, agente antistático ≥ 8%, pó de cor ≥ 25%); ② Otimizar o processo de dispersão (pre-dispersão + extrusão de cisalhamento forte), controlar a temperatura de extrusão para evitar a perda de aditivos; ③ Seleção correta (escolher um agente antistático permanente para uma ação antistática de longo prazo, escolher um agente antifog adequado para embalagens frescas).

2. Média compatibilidade com o substrato de LDPE (problema de compatibilidade)

Performância: após a mistura do masterbatch com LDPE puro para processamento, o produto pode delaminar, rachar ou sofrer flutuações rápidas na fluidez de processamento (como viscosidade elevada/baixa do material fundido);

Causa: ① O ponto de fusão do LDPE portador não corresponde ao substrato (por exemplo, a adição de um masterbatch de alto ponto de fusão a um LDPE de baixo ponto de fusão, o que resulta em uma fluidez excessiva); ② O conteúdo excessivo de componentes funcionais pode danificar a estrutura do fusão de LDPE; ③ Não foi adicionado nenhum compatibilizador (por exemplo, não foi adicionado nenhum agente de acoplamento ao masterbatch de reforço).

Solução: ① Ajuste dos dedos de fusão do portador e do substrato (desvio ≤ 2g/10min); ② Controle da proporção da adição do masterbatch (masterbatch de cor 2% -5%, masterbatch de enchimento 10% -30%, masterbatch funcional 0,5% -5%); ③ Aumente ou preencha o masterbatch com 1% -3% de agente de acoplamento (éster de titânio/silano) para melhorar a força de ligação interfacial.

3. Os masterbatchs absorvem umidade e formam grumos (o desempenho diminui após o armazenamento)

Performance: Após o armazenamento por 1-3 meses, a superfície do masterbatch fica úmida e aglomerada, e bolhas são geradas durante o processamento subsequente, o que resulta em uma diminuição da eficácia funcional (como o efeito antifog desaparecendo após o masterbatch antifog absorver a umidade).

Causa: ① Secagem insuficiente após o resfriamento (contenção de umidade)>0,05%); ② A embalagem não está bem selada e os ingredientes funcionais que absorvem umidade (como carbonato de cálcio e agentes antifog) absorvem a umidade do ar; ③ Precipitação de aditivos e absorção de umidade.

Solução: ① Secagem completa: temperatura de secagem secundária de 60-80 ℃, tempo de 2 horas, teor de umidade ≤ 0,05%; ② Embalagem selada: selada com saco de folha de alumínio e dessecante, armazenada em um ambiente com temperatura de 15-25 ℃ e umidade ≤ 60%; ③ Reduzir a quantidade de aditivos higroscópicos ou utilizar ingredientes funcionais modificados hidrofóbicos (como sílica hidrofóbica).

V. Problemas exclusivos e soluções específicas para diferentes tipos de masterbatch de LDPE

1. Boca aberta/masterbatch liso

Problemas exclusivos: mau efeito de abertura, formação de gelo na superfície, viscosidade e precipitação;

Solução: A quantidade de agente de abertura (pó de sílica/talco) é de 1% a 2%, o agente lubrificante (amida de ácido erucíco) é de 0,5% a 1%, e um composto de cera EVA de 0,5% é utilizado para evitar a precipitação; A temperatura de extrusão deve ser controlada entre 135 e 140 ℃ para evitar a volatilização dos aditivos; A temperatura da água de resfriamento é de 15 a 20 ℃ para garantir a formação de uma película lubrificante na superfície.

2. Masterbatch anti-condensação

Problemas exclusivos: mau efeito antifog, tempo de antifog curto, diminuição da transmissão da película;

Solução: Agente anti-condensação (éster de glicerol de ácido gordo/polietileno glicol) com uma concentração de 15% a 20%, adicionando 5% de cera EVA para melhorar a dispersão; a temperatura de extrusão é de 130 a 135 ℃ para evitar a decomposição dos agentes anti-condensação; a proporção do masterbatch adicionado é de 3% a 5% para garantir que o agente anti-condensação cubra uniformemente a superfície do filme.

3. Masterbatch preenchido com carbonato de cálcio

Problemas exclusivos: rugosidade da superfície, buracos na película fina, diminuição da resistência;

Solução: O carbonato de cálcio com tamanho de malha ≥ 2000 é modificado com um agente de acoplamento de titanato em 1% -2%; a quantidade de enchimento é ≤ 50%, a dosagem do dispersante (cera de PE + estearato de cálcio) é de 15% -20% do carbonato de cálcio; otimização do processo de pré-dispersão para evitar defeitos de superfície causados pela aglomeração.

4. Masterbatch resistente às intempéries (resistente a UV)

Problemas exclusivos: efeito anti-envelhecimento pobre, desbotamento rápido ao ar livre, conflito com antioxidantes;

Solução: Composto de estabilizador de luz (UV531/UV327) e antioxidante (1010/168) (quantidade total ≥ 3%); Selecione o dióxido de titânio rutilo como enchimento resistente às intempéries; Realize testes em pequenas quantidades da compatibilidade do aditivo para evitar inibições mútuas; A temperatura de extrusão deve ser ≤ 140 ℃ para evitar a decomposição do agente UV.

VI. Lógica chave de resolução de problemas no processo de produção (identificação rápida de problemas)

Primeiro, verifique as matérias-primas: se o teor de umidade das matérias-primas é ≤ 0,05%, se os componentes funcionais foram pré-tratados (modificados/pré-dispersos) e se a seleção dos aditivos é adequada para o LDPE (como resistência a altas temperaturas e alta compatibilidade);

Verifique novamente o processo: se a temperatura de extrusão está na faixa de 120-140 ℃, a velocidade do parafuso (120-160 r/min), o tempo de mistura (≥ 25 min) e elimine os problemas de volatilização dos aditivos e de insuficiente plastificação;

Verifique o equipamento depois: se a lâmina de corte está afiada, se a temperatura da água de resfriamento atende ao padrão (15-25 ℃) e se o escape de vácuo está normal;

Verificação em pequena escala: Realize um teste em pequena escala de 5 a 10 kg antes de cada lote para testar a aparência (sem adesão, formação de crostas) e os indicadores funcionais (como a força de abertura e o efeito antifog) do masterbatch. Após passar no teste, será realizada a produção em massa.

The core contradiction in the production of LDPE masterbatch is the balance between LDPE melt flowability and wrapping force, control of additive precipitation, and prevention of adhesion. Most problems can be solved through “raw material drying (moisture content ≤ 0.05%), selection of high-temperature resistant additives, precise temperature control (120-140 ℃), sufficient opening/smooth additives, and sufficient cooling and drying”. The key is to adapt to the low processing temperature characteristics of LDPE and avoid the volatilization/precipitation of additives; ② Strengthen the pre dispersion of functional components to compensate for the shortcomings of insufficient wrapping power in LDPE; ③ Targeted solution to adhesion issues, with dual guarantees of additives and cooling processes.

During mass production, it is recommended to establish a “raw material process finished product” testing ledger to record drying parameters, extrusion temperature, dosage of additives, and functional indicators of the finished product (such as opening force and anti-static effect), in order to facilitate rapid traceability and troubleshooting of repetitive issues.

Aplicação

O masterbatch de LDPE apresenta boa flexibilidade, transparência e resistência a baixas temperaturas, sendo amplamente utilizado em diversas áreas. A seguir, apresentamos as principais áreas de aplicação:

Campo de embalagem

Embalagem de filmes: Em termos de embalagens alimentícias, como filmes para pão, doces, legumes, etc., os filmes feitos de masterbatch de LDPE apresentam boa flexibilidade e transparência, o que pode proteger os alimentos da poluição externa e exibir a aparência dos alimentos. O masterbatch de LDPE é frequentemente utilizado como filme de embalagem externo para produtos de uso diário, como shampoo e gel de banho. Sua resistência à perfuração e à resistência química garantem que os produtos não sejam danificados durante o armazenamento e o transporte.

Embalagens por injeção: Ao produzir produtos de embalagem moldados por injeção, como caixas de plástico e bandejas de plástico, a adição de masterbatch de LDPE pode melhorar a resistência à tração e ao impacto dos produtos, tornando-os mais duráveis e adequados para uso frequente nos setores de logística e armazenagem.

Agricultura

Filme agrícola: O masterbatch de LDPE é uma matéria-prima importante para a produção de filmes agrícolas, como filmes para estufas, filmes de cobertura, etc. O filme para estufas deve ter boa transparência, isolamento e resistência às intempéries, e o masterbatch de LDPE pode atender a estes requisitos, ajudando as culturas a crescerem em um ambiente adequado. O filme plástico requer boas propriedades de cobertura e retenção de umidade. O filme plástico fabricado a partir do masterbatch de LDPE pode manter eficazmente a umidade do solo, aumentar a temperatura do solo e promover o desenvolvimento das raízes das culturas.

Equipamentos de irrigação: Na produção de tubos de irrigação por gotejamento, tubos de irrigação por aspersão e outros equipamentos para irrigação agrícola, o uso de masterbatch de LDPE pode fazer com que os produtos tenham boa flexibilidade e resistência à corrosão, adaptem-se a diferentes ambientes agrícolas e necessidades de irrigação e prolonguem a vida útil dos equipamentos de irrigação.

Área médica

Embalagens médicas: A embalagem de produtos médicos, como seringas, conjuntos de infusão, embalagens de medicamentos, etc., muitas vezes utiliza filmes ou recipientes feitos de masterbatch de LDPE. O masterbatch de LDPE possui boas propriedades de higiene e barreira, garantindo que os produtos médicos não sejam contaminados durante o armazenamento e o transporte, ao mesmo tempo em que facilita a abertura e o uso do produto.

Material médico: Alguns cateteres médicos, luvas de proteção e outros materiais médicos também utilizam masterbatch de LDPE. Isso permite que esses produtos tenham boa suavidade e elasticidade, atendam aos requisitos ergonômicos, melhorem o conforto do paciente, enquanto garantem a segurança e confiabilidade do produto.

Other fields: In the wire and cable industry, LDPE masterbatch can be used to produce insulation layers and sheaths for wires and cables. With its good insulation performance and low temperature resistance, it protects wires and cables from external environmental influences and ensures the safety and stability of power transmission. In the toy manufacturing industry, LDPE masterbatch can be used to produce various plastic toys, such as toy balls, toy cars, etc., giving toys good flexibility and safety, suitable for children’s use.