Plastics_11_2012

ТЕМА НОМЕРА /НАПОЛНИТЕЛИ И ДОБАВКИ П Л А С Т И К С № 1 1 ( 1 1 7 ) 2 0 1 2 w w w . p l a s t i c s . r u 23 шинства полимеров. Поэтому, в отличие от белых концентратов, чем выше содержание сажи в концентрате, тем при прочих равных условиях ниже его цена. При анализе свойств и областей приме- нения сажевых концентратов очень важно учитывать, какой тип технического углерода использован в рецептуре рассматриваемого концентрата. Поскольку сажа в основном (на 90 процентов от ее общего выпуска) приме- няется в качестве усиливающего компонента в производстве резин для шинной промыш- ленности, ее международная классификация основана на стойкости к истиранию резино- вых вулканизатов (табл. 1). Концентраты, содержащие высоко- структурные типы сажи с большой удель- ной поверхностью (ISAF, HAF), обладают прекрасной красящей способностью и мак- симальной укрывистостью, однако эти типы саж можно тонко диспергировать только при их содержании в концентрате не более 40 процентов. Известны также укрывистые черные концентраты с 50-процентным со- держанием сажи FEF. Однако большинство 50- и 60-процентных черных концентратов производится с использованием низко- структурных марок технического углерода типа SRF, обладающих лучшей диспергиру- емостью. Такие концентраты, несмотря на высокое содержание сажи, по укрывисто- сти и светостабилизирующей способности значительно хуже продуктов, содержащих 40 процентов сажи типа ISAF, поскольку размер частиц сажи типа SRF в несколько раз больше. Размер частиц влияет также на цветовой тон окрашиваемых изделий: высокострук- турные сажи с диаметром частиц 20-30 нм придают изделиям синеватый оттенок, а низкоструктурные SRF — коричневатый. Однако распределение сажи SRF в полимере лучше, а ее цена ниже, поэтому такие кон- центраты пользуются хорошим спросом на рынке недорогой упаковки, хотя увеличен- ный процент их ввода может не компенси- ровать снижения цены. При выборе концентрата следует также учитывать, что высокоструктурные сорта сажи за счет своей развитой поверхности оказывают усиливающее действие на по- лиэтиленовые пленки. К примеру, при вве- дении 2 процентов черного 40-процентного концентрата с сажей HAF прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве пленок из ПЭВД повышаются, причем наибольшее упрочнение пленок на- блюдается при введении черного концентра- та на основе линейного полиэтилена низкой плотности (рис. 2, 3). Ряд зарубежных фирм кроме техническо- го углерода общего назначения выпускают особо чистые марки для окрашивания и светостабилизации пластиков, особенно полимерных композиций для напорных труб (газовых и водоснабжения) — так на- зываемые сажи P-type. Их отличие от рези- нотехнических марок саж состоит главным образом в том, что они имеют очень низкое (менее 0,1 процента) содержание золы, серы Наименование типа Международное название (англ.) Размер частиц, нм Удельная поверхность, м 2 /г Йодное число, г/кг Красящая сила, % Промежуточно- стойкий к истиранию, печной ISAF (Intermediate Super Abrasion Furnace) 20-30 115±5 120±5 115 Высокостойкий к истиранию, печной HAF (High Abrasion Furnace) 28-36 85±5 90±5 110 Быстроэкструди- рующийся, печной FEF (Fast Extrusion Furnace) 39-55 40±5 45±5 85 Полуусиливающий, печной SRF (Semi- Reinforcing Furnace) 70-96 30±5 30±5 60 Особо чистый, для труб водоснабжения P-type 20-25 100±5 115±5 105 Таблица 1. Основные типы технического углерода, использующегося для производства черных концентратов и композиций 30 25 20 15 10 5 0 Вдоль экструзии Поперек экструзии 600 500 400 300 200 100 0 Вдоль экструзии Поперек экструзии Неокрашенная пленка С черным концентратом на основе ПЭВД С черным концентратом на основе ЛПЭНП Неокрашенная пленка С черным концентратом на основе ПЭВД С черным концентратом на основе ЛПЭНП Рисунок 2. Разрывная прочность неокрашенных и черных ПЭВД-пленок толщиной 50 мкм, МПа Рисунок 3. Относительное удлинение при разрыве неокрашенных и черных ПЭВД-пленок толщиной 50 мкм, МПа