母粒的理想結構 

       一般母粒的理想結構應由四部分組成，zui里層為填料核，主要起提高剛性、降低成本等作用；第二層為偶聯層，由偶聯劑或交聯劑組成，目的是提高填料與樹脂的結合力；第三層為分散層，由一些低聚物及分散劑組成，目的是混合均勻，避免填料聚集，提高造粒過程中流動性；第四層，即zui外層是增混層，由具有一定雙鍵的共聚物或兼容劑組成，目的是與要填充的樹脂能更好地結合。 

       有時母粒結構并沒有這樣復雜，只有簡單的二層或三層結構，但是改性效果較差。 

       （１）填料核的選擇：碳酸鈣、*、高嶺土、硅灰石、粉煤灰、玻璃微珠等等都可以作為填料核。一般要求粒度細些好，是1250目以上，添加量為50%~80%。 

       （２）偶聯層的選擇：一般采用鈦酸酯、硅烷、磷酸酯、硼酸酯、鋁酸酯等偶聯劑進行包覆處理，一般用量為填料量的0.5%~3%，有時為了起協同作用，適當加些交聯劑如雙馬來亞胺，以提高協同作用，另為處理均勻，常再加些稀釋劑，如乙醇、甲苯等，使偶聯劑包覆的效果更好。 

       （３）分散層的選擇：一般選硬脂酸、硬脂酸鹽、低分子量聚乙烯、低分子量聚苯乙烯及其它低分子量聚合物，其用量一般在5%以內。 

       （４）增混層的選擇：一般多用無規聚丙烯（APP），其軟化點低，包覆填料效果好，也有用其它樹脂如LDPE、HDPE、LLDPE、PS、CPE、EVA等，有時可選用上述樹脂的共混物作載體樹脂，如LDPE和LLDPE共混，協同效果好。若母粒用于PVC樹脂，則可選擇AMS樹脂作為母粒載體，填充效果較好。除此之外，還可用無水馬來酸酐接枝聚乙烯、聚丙烯等處理填料，效果也很好。增混層用量為15%~30%。 
 
       黑色功能母粒

       炭黑的性能與應用 

       炭黑是一種以碳元素為主體的極細的無定形碳粉末，可由石油、天然氣、油脂等含碳較多的有機化合物經不*燃燒或熱分解來制取。炭黑因生產方法的不同，分為爐法炭黑、槽法炭黑、熱裂法炭黑和乙炔炭黑。在PVC等塑料制品中添加乙炔炭黑或導電爐黑，可降低制品的表面電阻，起抗靜電作用。炭黑也是塑料的黑色色劑。 

       作為導電填料的炭黑，其導電性與其比表面積、結構性、表面化學性有關。而這些基本物性和填充量對復合材料的導電性也起決定性作用。 

       比表面積是炭黑顆粒外表面和內表面（孔隙）面積之和。比表面積越大，炭黑粒子尺寸越小，單位體積內的顆粒數越多，越容易彼此接觸形成導電網絡通路，導電性越好。在相同填充量下，隨炭黑粒徑的增大，電阻率也增大。在導電塑料制品中，炭黑粒子過小，因塑料塑化后剪切力小，故分散性差，導致制品的電性能和力學性能均下降，所以必須把炭黑粒徑控制在一定范圍內，才能獲得具有實用價值的制品。炭黑粒徑分布對復合材料電性能也有一定的影響。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予材料電性能。寬分布炭黑在相同重量下有大量粒子，盡管由于較高的松密度，凝聚體在尺寸上稍有減小，但數量更多，大量凝聚體降低了平均間隙寬度，增加了導電性。聚集體大，分布寬的炭黑品種，可以賦予炭黑填充導電塑料更優良的導電性能。 

      加入碳黑除能改善制品的導電性能外，由于碳黑還具有光屏蔽作用，所以可提高制品的耐光老化性能。 

      以下是一個以粒徑為20nm左右的炭黑開發的黑母粒料配方： 

      20nm左右的炭黑 50 

      LDPE 46 

      偶聯劑 1 

      分散劑 1 

      抗氧劑 1 

      加工改性劑 1 

      生產工藝原理為： 

      原料稱重→配比→混合→擠出→冷卻→切粒→檢驗→包裝計量→入庫 

      母粒的質量評定 

      塑料母粒的質量評定標準，一般是和標準樣進行對照，如色母粒。有時是從下述一些方面進行比較。 

      外觀顏色：外觀尺寸大小，為圓柱粒子或方形粒子，白度大小，顏色中有否雜質。 

      水份及其揮發份：應小于某一數值，如規定為0.2%~0.3%。 

      密度：如1.7~1.9g/cm3。 

      熔體流動速率：應大于某一數值，如定為0.5g/10min 。 

      具體專業指針：如阻燃母粒應注明燃燒性達何級，如UL-94 V-0級、含鹵素量等。 

      添加量：如添加10%~15%、30%~40%等。 

      其中重要的是成型加工指針，即熔體流動速率及專業指針。
 
      也有人采用轉矩式流變儀，測定過濾器的壓力值DF來評價母粒質量。
 
      母粒技術指針一般為：密度1.7g/cm3、水分0.2%、熔體流動速率0.5~10g/10min、粒度大小3×3×4mm。 

      幾種納米功能母粒淺析 

      通過在導電母粒中引入納米級炭黑，對母粒料性能的提高帶來顯著的影響。以下結合幾種以粒徑為20nm左右的炭黑開發的導電母粒分析納米功能母粒加工技術與性能特點。 

      黑色導電母粒 

      黑色導電母粒主要由PE或高分子材料為載體，導電炭黑及導電協效劑等組成。在PE或高分子材料中加入一定量的黑色導電母?？墒垢叻肿颖砻骐娮柚到档?04-109，并與PE、PP、PS、PC、ABS、PA 等兼容性良好，所得制品的抗靜電性不隨環境濕度的變化而變化，不遷移，不析出，是理想的高分子材料抗靜電劑。 

      電阻率的下降并不與炭黑的添加量成直線關系，當達到一定的添加量后，即使再增加炭黑，其導電性改變也不顯著。
 
      導電率的高低還與炭黑種類，粒子大小及其分布、聚集體形狀或結構、孔隙度有關。增大炭黑的比表面積及孔隙度，同時減少炭黑中的灰分含量，可提高導電率，減少添加的炭黑分數。 

      炭黑的粒徑越小，越有利于形成鏈式導電結構。一般薄通次數少些，適當加些加工助劑、增塑劑有助于降低電阻率。混煉溫度適當高些，乙炔炭黑與其它炭黑并用，效果會更好些。石墨的結構與炭黑類似，也是一種導電填料。 

      通用黑色功能母粒 

      通用黑色功能母粒主要由載體，一定粒徑的炭黑、抗氧劑、炭黑分散劑、加工助劑等成份組成。它與大多數高分子材料兼容性好，廣泛應用于PE、PP、PS、ABS、PA，PC等吹塑、擠出、注射等加工。特點是：高含量、分散性好、黑度高、色力強。
 
      黑色導電膜料 

      黑色導電膜料主要由LDPE、導電炭黑、加工助劑等成份組成。該材料制成的導電膜材料防靜電性穩定，導電性能良好，機械強度高，印刷性好，可用于靜電敏感產品的包裝。廣泛應用于電子工業、航天航空、兵器工業及紡織工業等領域，諸如電子元（器）件、電器產品、光電產品、光電一體化產品以及彈藥等危險產品的包裝。 

      研究表明，功能母粒采用粒徑為20nm左右的炭黑，具有屏蔽紫外線的作用。和受阻銨熱氧老化劑并用，組成防老化體系，使制品具有長效抗光、熱老化性。黑色功能母粒具有高濃度、高黑度、高分散性，加入2%~5%左右使制品表面具有尺寸穩定和細膩的特點。