마스터배치 또는 플라스틱 마스터배치는 1980년대에 개발된 플라스틱 가공 보조제입니다. 이는 과량의 화학 첨가제, 담체 수지 및 분산제로 구성됩니다. 마스터배치는 수지에 과량의 안료(염료)를 고르게 첨가하여 얻은 응집체입니다. 마스터배치는 플라스틱 가공 및 성형 공정을 지칭하는 용어입니다. 작업 편의를 위해 필요한 다양한 첨가제, 충전제 및 소량의 담체 수지를 먼저 혼합하고 반죽한 다음, 계량, 혼합, 용융 및 압출기 등의 장비를 통해 압출합니다. 압출 및 펠릿화 등의 가공을 통해 얻은 과립형 재료를 마스터배치라고 합니다. 마스터배치는 담체 수지, 다양한 충전제 및 다양한 첨가제로 구성됩니다. 마스터배치 내 첨가제 또는 충전제의 함량은 실제 플라스틱 제품 에 필요한 양보다 수 배에서 십 배까지 높습니다 . 성형 공정 중에는 마스터배치 내 관련 성분의 함량과 실제 제품에 첨가해야 하는 양에 따라 마스터배치와 기지 수지의 비율을 조정해야 합니다. 마스터배치는 일반적으로 일반 충전 마스터배치와 기능성 마스터배치(예: 컬러 마스터배치 , 김서림 방지 마스터배치 등) 로 나눌 수 있습니다.
마스터배치 사양
마스터배치는 입자크기 0.1~3mm로 구성된 과립고체입니다. 0.1mm(100μm)는 미세입자로 구성된 분말이고, 1~10μm는 미세분말이며, 0.1~1μm는 초미립자 분말입니다. >3mm 입자는 깨진 고체 블록입니다. 입자크기가 작을수록 생성된 혼합물은 더 밀도가 높습니다. 그러나 동일한 고체의 입자크기가 작을수록 입자가 서로 흡착하여 응집체를 형성하기가 더 쉽습니다. 이 응집체는 다른 고체 입자와 혼합될 때 쉽게 열리지 않으며 플라스틱 용융물에서 분산하기도 어렵습니다.
입자 크기 분포: 입자 크기 분포가 넓은 마스터배치 파우더는 입자 크기 분포가 좁은 마스터배치 파우더보다 더 조밀하게 포장됩니다. 작은 입자 크기는 큰 입자 사이의 틈새에 들어갈 수 있지만, 입자 크기 차이가 큰 두 파우더를 혼합하여 균일한 혼합을 달성하기 어렵기 때문입니다.
마스터배치 품종
채워진 마스터배치
- 충전제: 탄산칼슘, 활석 등
- 커플링제 : 탄산실란 등
- 분산제: 예: 폴리에틸렌 왁스 및 스테아레이트;
- 캐리어 수지.
흡습성 소포 마스터배치
- 흡습성 소포 마스터배치는 금속산화물;
- 수지;
- 첨가제.
난연성 마스터배치
- 난연제;
- 수지;
- 첨가적 구성.
전도성 마스터배치
- 긴 구리 섬유와 수지를 코팅하고 펠릿화한 것입니다.
발포 마스터배치
- 복합 발포제;
- 윤활유;
- 분산제;
- 착색제 구성.
자외선 차단 마스터배치
- 두 종류의 복합 자외선 차단제
- 담체;
- 분산제;
- 첨가제.
내후성 마스터배치
- 광안정제;
- 수지;
- 첨가제.
컬러 마스터 배치
- 안료: 프탈로시아닌 그린 등의 유기 안료; 산화철 적색, 티타늄 화이트 등의 무기 안료; 환원된 복숭아 적색, 분산 오렌지 등의 염료 등
- 분산제;
- 캐리어 수지.
분류
마스터배치는 기능과 용도에 따라 다음과 같은 여러 유형으로 분류할 수 있습니다.
일반 충전 마스터배치
충진 마스터배치로 줄여서 부르며, 주로 플라스틱의 강도, 경도 등 물리적 특성을 높이는 데 사용됩니다.
기능성 마스터배치
예를 들어, 플라스틱에 정전기 방지, 냉각, 흡열, 탈취, 자외선 차단, 원적외선 방출 등의 특수 기능을 부여하는 안티 정전 마스터배치, 냉각 마스터배치, 흡열 및 가열 마스터배치, 탈취 마스터배치, 자외선 차단 마스터배치, 원적외선 방출 마스터배치 등이 있습니다.
정전기 방지 마스터배치는 재료의 표면 저항을 감소시키고 정전기로 인한 악영향을 방지하기 위해 사용되는 특수 마스터배치입니다. 캐리어와 정전기 방지 시스템을 고속 혼합 및 압출 성형 한 후 과립화하여 얻습니다. 정전기 방지 마스터배치는 수지와 상용성이 우수하여 정전기 축적을 효과적으로 방지하고 장비 및 작업자의 안전을 보호합니다.
기능성 마스터배치는 다양한 플라스틱 첨가제 의 농축액입니다 . 첨가제를 직접 첨가할 경우 분산이 어렵고 효율이 낮기 때문에 마스터배치 형태로 첨가하는 경우가 많습니다. 이러한 기능성 마스터배치의 입자 크기는 일반적으로 0.1~3mm이며, 플라스틱 가공 시 온도를 30~50도 낮춰 생산 효율과 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다.
마스터배치 가공방법
전통적인 플라스틱 마스터배치 가공 방법은 공정 경로에 따라 2롤러 개방형 혼합법, 내부 혼합법, 압출법의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 장비로는 2롤러 기계, 단일 스크류 압출기, 트윈 스크류 압출기 , 내부 믹서 등이 있습니다. 이러한 방식으로 제조된 마스터배치는 담체 수지 내 첨가제의 불균일한 분포, 첨가제와 담체 수지 간의 단면 접착력 부족, 복잡한 생산 공정 등의 단점을 가지고 있습니다.
위의 단점에 대응하여 많은 새로운 처리 기술이 개발되었습니다. 새로운 마스터배치 처리 기술은 다음과 같습니다.
- 캐리어 수지 선택 및 가공 기술
- 폴리머 포장 기술;
- 액상 혼합 방법;
- 용융상 혼합 방법;
- 분자 자기조립 기술 등
