El material de embalaje de plástico es una de las aplicaciones importantes de lotes maestros. Este tipo de material de embalaje se caracteriza por ser liviano pero tener buenas propiedades mecánicas, barrera y permeabilidad adecuadas, buena resistencia química, buena moldeabilidad, bajos costos de procesamiento y buenas cualidades decorativas y de procesamiento secundario. Se ha convertido en el material de embalaje más utilizado y aplicado entre los materiales de embalaje de metal, cerámica, papel, plástico y fibra.
Masterbatches ofrecen soluciones para mejorar la aplicabilidad de los materiales de embalaje de plástico
El embalaje sirve para proteger los productos, facilitar su uso y proporcionar información sobre el producto a los consumidores. Durante el proceso de moldeo de materiales de embalaje de plástico, la adición de mezclas maestras de plástico no solo imparte el color requerido a los materiales de embalaje sino que también mejora la procesabilidad y solidez de los productos de plástico (como resistencia a la luz, resistencia al calor, resistencia a la migración, etc.) , y también puede proporcionar otras funcionalidades (como propiedades retardantes de llama, antibacterianas, antiestáticas y de barrera), ofreciendo así una solución integral para mejorar la usabilidad de los materiales de embalaje de plástico.
Dependiendo de la composición de los aditivos utilizados, los masterbatches en materiales de embalaje de plástico se pueden dividir en dos tipos: masterbatches de color (el componente principal son los agentes colorantes) y masterbatches funcionales (por ejemplo, aditivos antienvejecimiento, agentes antiestáticos, retardantes de llama, rellenos, etc).
1. Mezcla maestra de color
Mezclas maestras de color Son actualmente el método más utilizado para colorear plásticos. Los diferentes colorantes confieren a los productos plásticos diversas características de color, como croma, intensidad del color, cobertura, transparencia y solidez del color (por ejemplo, resistencia a la exposición al sol, a la intemperie, a disolventes, a la migración y al calor).
Para los envases de plástico, el propósito de la coloración no es sólo cumplir con los requisitos generales de marcado de colores sino también captar la atención del consumidor, aumentando así las ventas del producto. Los masterbatches de colores para plástico pueden proporcionar los colores requeridos según las demandas de los clientes.
Además de las series tradicionales sin color como blanco, negro y gris, y colores comunes como rojo, naranja, amarillo, verde, azul, cian, morado y marrón, varios efectos de color especiales como nacarados, metálicos y multiángulo. Se encuentran disponibles efectos de cambio de color, termocrómicos, fotocromáticos, blanqueadores, que brillan en la oscuridad, fluorescentes, con patrones de mármol, vetas de madera, brillo o motas, lo que brinda a los productos de empaque efectos visuales únicos y mejora el atractivo del producto.
2. Masterbatch funcional
Los masterbatches funcionales contienen aditivos funcionales distintos de los colorantes. Las funciones específicas dependen enteramente de los componentes efectivos que contiene. Estas funciones se pueden dividir ampliamente en tres categorías:
Mejora de la procesabilidad del moldeado de plástico
Esto incluye masterbatches auxiliares de procesamiento que reducen la acumulación de matrices y eliminan la fractura por fusión; masterbatches de enfriamiento que reducen las temperaturas de procesamiento del moldeo; secar masterbatches que absorben la humedad de las materias primas; masterbatches resbaladizos que facilitan el desmolde de piezas moldeadas por inyección; masterbatches antideslizantes que evitan que la película se deslice durante el bobinado; masterbatches antibloqueo que evitan que las capas de película se peguen durante el desenrollado; y purga de masterbatches que ahorran materiales durante los cambios de color. El uso de este tipo de masterbatches funcionales no solo facilita el proceso de moldeo sino que también mejora la calidad del producto, aumenta la eficiencia de la producción y reduce el consumo de energía.
Mejora de las propiedades fisicoquímicas de los plásticos.
Esto incluye masterbatches antioxidantes que mejoran la resistencia al envejecimiento térmico y previenen el amarilleo de las piezas; masterbatches antienvejecimiento que mejoran la resistencia a la intemperie de las piezas terminadas; nuclear o clarificar masterbatches que aumentan la rigidez o transparencia de las piezas moldeadas; masterbatches endurecedores que mejoran las propiedades mecánicas de las piezas moldeadas; masterbatches resbaladizos que reducen el coeficiente de fricción superficial de las piezas moldeadas; abrir masterbatches que reducen el torque necesario para abrir tapas de botellas; masterbatches térmicamente conductores que mejoran la conductividad térmica de piezas de plástico; masterbatches eléctricamente conductores y masterbatches de relleno que mejoran las propiedades mecánicas de los plásticos y reducen costes.
Agregar funciones de aplicación a productos
Esto incluye masterbatches antiestáticos que reducen la resistencia superficial de las piezas moldeadas; masterbatches retardantes de llama que mejoran la resistencia al fuego de los materiales; masterbatches antibacterianos que aumentan la resistencia a la invasión microbiana; masterbatches de barrera que mejoran las propiedades de barrera de los envases de plástico frente a gases (como oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua); masterbatches biodegradables que reducen la contaminación plástica; masterbatches desodorizantes que eliminan olores; masterbatches aromatizantes que añaden aroma a los plásticos; masterbatches antivaho que reducen el empañamiento en la superficie interior de las películas para envases de alimentos; masterbatches antioxidantes que evitan la oxidación de los componentes electrónicos; masterbatches de marcado láser que proporcionan efectos de marcado láser; masterbatches mate o lijado para efectos mate o lijado, y masterbatches espumantes que proporcionan funciones de ligereza, aislamiento térmico, aislamiento acústico y absorción de impactos.
Generalmente, los masterbatches cumplen una sola función, como los masterbatches de color que solo proporcionan color o los masterbatches antiestáticos que solo brindan funcionalidad antiestática. A veces, según los requisitos de uso final del producto, pueden ser necesarios masterbatches duales o multifuncionales, como aquellos que colorean el material de embalaje de plástico y mejoran el rendimiento de la aplicación como antienvejecimiento, combinando así colorantes y agentes antienvejecimiento en una masterbatch único, conocido como masterbatches multifuncionales.
Factores a considerar en la formulación de masterbatch
Al formular un masterbatch, los fabricantes deben considerar varios factores, entre ellos:
- Los requisitos de la solicitud final.
- La forma del producto final.
- El tipo y especificaciones de la resina utilizada para el moldeo.
- El método de moldeo y las condiciones de procesamiento.
- La proporción de adición del masterbatch.
- Requisitos de cumplimiento normativo para el producto.
- Requisitos de control y métodos de inspección para características críticas de desempeño.
- Precio aceptable y volumen de uso previsto
Por ejemplo, al diseñar una fórmula para un masterbatch azul destinado a tapas de botellas de bebidas, es fundamental comprender:
- El tipo de bebida (carbonatada, jugo, té, agua)
- El material (PP, HDPE)
- El tipo de tapa (de una sola pieza, de dos piezas, 38 mm, 28 mm)
- El método de moldeo (moldeo por inyección, moldeo por compresión)
- La temperatura de procesamiento más alta
- La proporción de adición de masterbatch
- El método de determinación del color (medición visual e instrumental).
- Si se mide instrumentalmente, las condiciones de medición (forma de la muestra, espesor de la muestra, fuente de luz, selección del espacio de color, rango de diferencia de color)
- La necesidad de procesamiento secundario (impresión, montaje).
- Cumplimiento de normativas (normas chinas para materiales en contacto con alimentos, normas europeas, normativa FDA estadounidense), etc.
Lograr un solo color puede implicar varios esquemas de combinación de colores, pero diferentes colorantes tienen diferentes propiedades y costos. Incluso dentro del mismo tipo de colorante, los productos de diferentes fabricantes pueden diferir en rendimiento y precio. Sin embargo, incluso si los colores de varios esquemas son muy similares, no garantiza que otras propiedades como la resistencia al calor, la dispersabilidad, la resistencia a la migración y la estabilidad dimensional también sean similares, lo que afecta su idoneidad para el uso. Esto puede dar lugar a importantes diferencias de costes en el masterbatch.
Los masterbatches de plástico de alta calidad suelen presentar varias características:
- Buena compatibilidad con la resina de moldeo.
- Buena dispersión de componentes funcionales.
- Buena moldeabilidad y propiedades de procesamiento.
- No toxicidad y respeto al medio ambiente, cumpliendo con los requisitos reglamentarios de las industrias relevantes.
- Alta relación de dilución (es decir, se requiere un nivel de adición bajo)
- Buena estabilidad de calidad entre lotes
- Relación coste-rendimiento elevada
En términos generales, un masterbatch que proporciona solo una mejora funcional a los plásticos se denomina masterbatch de función única. Por ejemplo, un masterbatch de color proporciona únicamente color y un masterbatch antimicrobiano proporciona únicamente funcionalidad antimicrobiana. A veces, según los requisitos de uso final del producto, es posible que se necesite un masterbatch de doble función o multifunción. Por ejemplo, si es necesario colorear un material de embalaje de plástico y también tener un rendimiento de aplicación mejorado, como antienvejecimiento, se pueden combinar colorantes y agentes antienvejecimiento en un masterbatch, creando un masterbatch multifunción.
16 masterbatches funcionales comunes
1. Masterbatch suave
Propiedades antideslizantes y antiadhesivas ajustables, buenas propiedades antiadhesivas y mayor deslizamiento sin afectar la resistencia y estabilidad dimensional a altas temperaturas.
2. Abrir masterbatch
Mejora la resbaladiza de la superficie de la película y tiene ciertas propiedades antiestáticas, previene la unión de película a película y aumenta la apertura de la película del tubo.
3. Masterbatch antienvejecimiento
Prolonga el ciclo de vida de la película absorbiendo y truncando aquellos rayos UV que provocan el envejecimiento de la película. Las principales sustancias que lo constituyen son: estabilización de la luz, absorbentes de rayos UV y protectores del envejecimiento por calor.
4. Masterbatch anticorrosión
Evita la oxidación y el caldeo de las piezas de plástico en la zona de contacto de las inserciones metálicas.
5. Masterbatch absorbente de agua (masterbatch antiespumante a prueba de humedad)
Elimina los problemas causados por la humedad como burbujas, nubes, grietas, manchas, etc., y no tiene ningún efecto adverso sobre las propiedades físicas y mecánicas de los productos.
6. Masterbatch de degradación
Ampliamente utilizado en PE, PP y otras materias primas importantes, de modo que sus productos (como películas agrícolas, bolsas, vasos, platos, discos, etc.) se degradan por sí solos después de su uso, sin contaminar el medio ambiente natural.
7. Masterbatch de sabor
El tiempo de retención de la fragancia puede ser de hasta 10 a 12 meses y se puede aplicar a juguetes, artículos de primera necesidad, productos de papelería, accesorios de interior de automóviles y envases de belleza y cosméticos.
8. Masterbatch transparente
Mejorar la transparencia de los productos.
9. Masterbatch de espuma
Eliminación de marcas de contracción y abolladuras (contracción) en la superficie de las piezas fabricadas, reducción del peso de la espuma y reducción de costos de materia prima al mismo tiempo.
10. Masterbatch de enfriamiento
Se utiliza principalmente para PP y probablemente pueda enfriarse entre 30 y 50 °C.
11. Masterbatch lleno
Además del carbonato de calcio, existen talco, wollastonita, grafito, caolín, mica y otros materiales minerales inorgánicos utilizados como cargas en productos plásticos, que pueden usarse ampliamente en PE, PP, PS, ABS y otros productos plásticos.
12. Masterbatch antiestático
Se obtiene mezclando a alta velocidad un portador y un sistema antiestático, moldeo por extrusión y luego granulación, que se utiliza para reducir la resistencia superficial del material y prevenir los efectos adversos de la electricidad estática en diversos sectores industriales y seres humanos.
13. Masterbatch antimicrobiano
Con una cierta cantidad de masterbatch antibacteriano y las correspondientes partículas de resina mezcladas, de acuerdo con los métodos de moldeo y procesamiento de plástico, fibra, se puede producir con efecto antibacteriano en la superficie (efecto bactericida y bacteriostático) de las piezas de plástico, productos y fibra antibacteriana.
14 Masterbatch de mejora
Al mejorar la resistencia de los materiales objetivo, sus materiales modificados pueden usarse ampliamente en construcción, maquinaria, electrónica, electrodomésticos, automóviles, transporte, artículos de primera necesidad, agricultura y otras industrias manufactureras.
15. Masterbatch abrillantador
También llamado masterbatch brillante, la finalidad es mejorar el brillo de los productos; su principal agente abrillantador tiene etilideno bis estearamida, una dosis general de masterbatch del 20% al 30%, los productos son del 0.2% al 0.3%, demasiado afectará el efecto de impresión de los productos.
16. Masterbatch retardante de llama
Se utiliza principalmente en ocasiones de modificación de retardantes de llama, compuesto por retardante de llama + resina + aditivos.
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