Guia de Aplicação do Masterbatch de Silicone: Seleção, Dosagem e Otimização do Processamento
Criado em Hoje
O masterbatch de silicone deixou de ser apenas um aditivo; agora é essencial para melhorar o desempenho dos plásticos. Esses aditivos contêm uma grande quantidade de silicone (geralmente 40%–50%) misturado a uma resina base. Anteriormente, óleos de silicone líquidos eram usados, mas eram bagunçados e difíceis de medir. Eles também tinham um problema onde o óleo se movia para a superfície, causando problemas com impressão ou aderência.
Masterbatches de Silicone resolver esses problemas usando pellets sólidos, que se misturam bem e duram mais. Hoje, esses aditivos são usados em diferentes plásticos como poliolefinas, plásticos de engenharia e TPEs. Este guia ajudará designers e engenheiros a aprender como escolher os masterbatches de silicone certos, quanto usar e como trabalhar com eles adequadamente.
Como Selecionar o Masterbatch de Silicone Certo
Escolher a graduação certa não é simples. O quão bem um aditivo funciona depende muito de quão bem o transportador de silicone se mistura com a resina principal.
1. Sincronização da Resina Transportadora
A resina transportadora é o que liga o silicone ativo ao seu material principal. Uma má mistura significa aglomeração no masterbatch, levando a quebras ou falhas na superfície.
- Transportadores de Poliolefinas (PE/PP): Esses são usados principalmente em embalagens e peças de carro. O SiMB à base de PE é um componente principal para filmes de HDPE/LLDPE, e os à base de PP são fundamentais para filmes de BOPP e TPO de interiores de carros.
- Transportadores EVA: Porque o acetato de vinila etileno é polar, pode ser utilizado de várias maneiras. É a escolha usual para masterbatch de silicone em aplicações de cabos, especialmente em compostos de baixa fumaça e zero halogênio, onde ajuda a carregar muitos aditivos retardantes de chama.
- Transportadores de Plástico de Engenharia (SAN, PC, PA): Para matrizes de alta temperatura ou polares como ABS, policarbonato ou poliamida (nylon), um transportador universal muitas vezes é insuficiente. Um masterbatch de silicone especializado para compostos de engenharia deve usar um transportador que corresponda à temperatura de fusão e polaridade da resina base para evitar delaminação ou um efeito de "descamação" na peça final.
2. Matriz de Aplicação Funcional
Diferentes indústrias priorizam diferentes propriedades do silicone. A tabela abaixo destaca a seleção estratégica com base no uso final:
Aplicação | Transportador Recomendado | Proposta de Valor Principal |
Embalagem Flexível | PE / LLDPE | Reduz o Coeficiente de Atrito (COF); previne "bloqueio" em linhas de alta velocidade. |
Fio & Cabo | EVA / PE / Especializado | Masterbatch de silicone para cabos melhora a dispersão de aditivos e a velocidade de extrusão. |
Interiores Automotivos | PP / TPO | Desempenho anti-risco e anti-marca; toque não pegajoso; atende aos requisitos de baixo VOC/odor. |
Compósitos de Engenharia | SAN / PA / PET | Masterbatch de silicone para compósitos de engenharia reduz "proeminência de fibra de vidro." |
Extrusão de Tubos | PE / PP | Reduz drasticamente o gotejamento do molde (acúmulo) e a fricção interna do tubo. |
Mergulho Profundo em Estratégias de Dosagem e Mistura
Para obter o acabamento de superfície ideal e manter a resistência do plástico, você precisa encontrar a quantidade certa de masterbatch de silicone.
1. Dosagem de Acordo com os Objetivos Funcionais
- Auxiliar de Processamento (0,2% – 1,0%): Pequenas quantidades de silicone ajudam o plástico a fluir melhor. Isso significa menos atrito dentro do plástico e contra a máquina, o que acelera a produção.
- Modificação de Superfície (1,5% – 3,0%): Isso proporciona uma sensação suave e macia ou reduz o atrito em filmes.
- Requisitos de Alto Desempenho (3,0% – 5,0%): Use isso para resistência a arranhões em peças de carro ou para fazer engrenagens plásticas durarem mais.
- Insight Técnico: Estudos mostram que adicionar 1-3% de masterbatch de silicone ao plástico reciclado pode torná-lo tão fácil de trabalhar quanto o plástico novo.
2. Técnicas Avançadas de Mistura e Alimentação
Como você introduz o masterbatch no sistema determina a consistência do produto final.
- Pré-mistura (Mistura em Tumble): Comum em operações de pequena escala. Mas, como os grânulos de silicone podem ter tamanhos e densidades diferentes do plástico, eles podem se separar no funil. Isso significa que você pode não obter a mesma quantidade de silicone em cada lote.
- Alimentação Lateral: Esta é uma boa estratégia para aplicações críticas. Adicionar o masterbatch mais adiante na linha, uma vez que a resina já esteja derretida, previne problemas como o material escorregando no parafuso no início. Também evita que o silicone fique quente demais por muito tempo.
- Alimentação por Perda de Peso (Gravimétrica): Se você precisa de precisão, este é o caminho a seguir. Ele mantém a porcentagem de masterbatch de silicone constante, mesmo que o fluxo de plástico mude.
Guia de Processamento e Considerações Práticas
O sucesso no processamento de silicone requer mais do que apenas mistura; requer o ajuste fino do ambiente mecânico do extrusor.
1. Gestão do Perfil de Temperatura
Embora os polissiloxanos sejam termicamente estáveis até 300°C, a resina transportadora não é.
- A Regra do "Alimentador Frio": Mantenha a temperatura na zona de alimentação (Zona 1) ligeiramente mais baixa. Se o masterbatch derreter muito cedo na garganta, pode revestir os voos do parafuso, fazendo com que a resina "gire" em vez de se mover para frente (deslizamento do parafuso).
- Temperatura do Molde: Aumentar ligeiramente a temperatura do molde pode ajudar o silicone a migrar para a superfície de forma mais eficaz durante a fase de resfriamento, melhorando o efeito de "deslizamento".
2. Mecânica de Cisalhamento e Dispersão
O silicone não se mistura bem com a maioria dos plásticos. Para fazê-lo funcionar, você precisa espalhá-lo em pequenos pedaços dentro do plástico.
- Formato do Parafuso: Se você estiver usando um extrusor de parafuso duplo, precisará de peças de mistura de alta cisalhamento (como blocos de amassamento).
- Quanto Tempo Dura: O extrusor deve ser longo o suficiente (idealmente com uma relação L/D superior a 32:1) para que tudo se misture uniformemente.
3. Higiene do Equipamento e Processos Secundários
O silicone é um ótimo lubrificante, mas às vezes é bom demais.
- Limpeza: Quando você mudar de um produto rico em silicone, use uma mistura de purga forte. Se houver silicone restante no cilindro, isso pode causar problemas com revestimentos.
- Problemas de Superfície: Se você adicionar muito silicone (mais de 2%), isso pode alterar a superfície do plástico e causar problemas com a aderência da tinta ou do rótulo. Sempre faça um teste de dyne se precisar adicionar decorações depois.
Solução de Problemas Comuns
Ao usar um masterbatch de silicone em um ambiente de produção, os engenheiros frequentemente encontram obstáculos específicos. Aqui está como resolvê-los:
Sintoma | Causa Raiz Provável | Solução de Especialista |
Vazão Errática | Deslizamento do parafuso devido à lubrificação excessiva na seção de alimentação. | Reduza a temperatura da primeira zona do cilindro; mude para um alimentador lateral. |
Riscagem de Superfície | Má dispersão ou incompatibilidade de transportadora/matriz. | Aumentar a contrapressão; verificar se o MFI da resina transportadora é muito diferente da resina base. |
Gotejamento do Molde (Acúmulo) | Inicialmente, o silicone pode "eliminar" material degradado antigo. | Continue operando; o silicone geralmente reveste o molde e reduz acúmulo após 30–60 minutos. |
Perda Mecânica | Dosagem excessiva interferindo no emaranhamento da cadeia polimérica. | Reduza a dosagem; certifique-se de que está usando silicone UHMW (peso molecular > 500.000). |
Teste de Desempenho e Benchmarking
Quer ter certeza de que seu masterbatch de silicone está em conformidade? Aqui está como verificar usando testes padrão:
- Teste de COF (ASTM D1894): Este teste verifica o atrito, tanto quando está parado (estático) quanto em movimento (cinético). Se seu masterbatch de silicone estiver funcionando, ele deve reduzir o COF cinético de um filme de PE de, digamos, 0,6 para abaixo de 0,2.
- Resistência a Arranhões (ISO 19252): Os fabricantes de automóveis usam isso com frequência. Mede quão visíveis são os arranhões (valor ΔL) após arrastar algo pela superfície. Masterbatches de silicone podem tornar os arranhões muito menos visíveis – até 80% menos!
- Índice de Fluxo de Derretimento (ASTM D1238): Veja como o material flui com e sem o masterbatch. Adicionar apenas 1% pode frequentemente aumentar o fluxo em 10-15%.
Conclusão
Obtendo masterbatch de silicone direito lhe dá uma vantagem no negócio de plásticos. Em vez de óleos líquidos bagunçados, usar silicone sólido UHMW pode levar a superfícies de melhor aparência, produção mais rápida e peças mais fortes.
Seja trabalhando em peças para carros elétricos ou acelerando linhas de embalagem, certifique-se de que o transportador funcione bem com seus materiais, que você use a quantidade certa de masterbatch e que você monitore o cisalhamento. Comece com pequenos ajustes (0,5% de cada vez) para encontrar o melhor equilíbrio entre desempenho e custo.
Fabricante líder de aditivos químicos inovadores, comprometido com segurança, desempenho e responsabilidade ambiental.
Links Rápidos
Links Rápidos
Produtos
Produtos
Fale Conosco
Fale Conosco
Quarto 602, No. 329, Longxi Middle Road, Distrito de Liwan, Cidade de Guangzhou, Província de Guangdong
+86 18122315289
020-81635785
+86 133 1615 4755
+86 181 2231 5289
© 2025 GangDong Favorchem. Todos os direitos reservados.
Português
WhatsApp