聚乙烯管材色母用什么样的炭黑？怎么选择？

　　炭黑是聚乙烯管材的紫外线吸收剂和光屏蔽剂，炭黑的含量和炭黑分散性对聚乙烯管材的耐候性起到了至关重要的作用。而在聚乙烯管材生产过程中并不是直接加入炭黑的，而是先将炭黑做成色母也就是混配料，再加入聚乙烯管材中，本文通过试验的研制和应用为大家介绍聚乙烯管材色母用色母样的炭黑好，如果选择聚乙烯管材色母用炭黑。

　　聚乙烯管材色母中炭黑粒径的选择

　　炭黑是一种纳米材料，其原生粒径一般在10~100nm之间，是一种高效紫外线吸收剂和光屏蔽剂。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。炭黑的粒径越小、炭黑含量越高，其表面积越大，耐光老化性能越佳。下图为炭黑粒径与其比表面积的对应关系。从中可以看出，炭黑的比表面积随着炭黑粒径的变大呈明显的下降趋势。同粒径50nm的炭黑相比，23nm炭黑的比表面积由42m2/g提高至80m2/g，提高幅度将近一倍。尽管聚乙烯塑料管材的标准并未规定炭黑粒径范围，对有着长期耐候性的制品而言，一般选择原生粒径小于25nm的炭黑。

　　聚乙烯管材色母中炭黑含量的比例

　　为保证制品的长期耐老化性能，标准规定聚乙烯管材的炭黑含量必须在2%以上。色母中的炭黑含量越高，色母添加量越低，对本色树脂性能的影响也就越小，成本也越低。由于炭黑是一种纳米材料，表面的结构度很高，在熔融共混的过程中，基体树脂的分子链会缠绕在炭黑表面形成物理交联，使整个体系的黏度提高。炭黑的粒径越小，炭黑含量越高，这种效应越显著。对应于同一种粒径的炭黑，当炭黑的含量增加到一定程度时，色母料的黏度过高，流动性太差而最终无法加工。因此对于小粒径的炭黑，国内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问题

　　炭黑色母的黏度与基体树脂本身的流动性能、炭黑的粒径及含量都会对其熔体流动速率产生影响。将不同熔体流动速率的炭黑色母与本色树脂混合直接挤出，从管材上取样在显微镜下观察炭黑色母的分散情况，放大倍数为“×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，色母的流动性变差，会使其在本色树脂中的分散变的困难。

　　通过上文的阅读，大家知道选择聚乙烯管材色母用炭黑要考虑到炭黑的粒径、分散性等指标当然还有炭黑吸油值含量的问题，只有从试验出发选择合适的炭黑产品，才能生产出合格的聚乙烯管材用色母粒。