Le matériau d'emballage en plastique est l'une des applications importantes de mélanges-maîtres. Ce type de matériau d'emballage se caractérise par sa légèreté tout en ayant de bonnes propriétés mécaniques, une barrière et une perméabilité appropriées, une bonne résistance chimique, une bonne aptitude au moulage, de faibles coûts de traitement et de bonnes qualités de traitement secondaire et décoratives. Il est devenu le plus largement utilisé et le plus largement appliqué parmi les matériaux d'emballage en métal, en céramique, en papier, en plastique et en fibre.
Les mélanges maîtres offrent des solutions pour améliorer l'applicabilité des matériaux d'emballage en plastique
L'emballage sert à protéger les biens, à faciliter leur utilisation et à fournir des informations sur les produits aux consommateurs. Pendant le processus de moulage des matériaux d'emballage en plastique, l'ajout de mélanges maîtres en plastique confère non seulement la couleur requise aux matériaux d'emballage, mais améliore également l'aptitude au traitement et la solidité des produits en plastique (telles que la résistance à la lumière, la résistance à la chaleur, la résistance à la migration, etc.) , et peut également fournir d'autres fonctionnalités (telles que des propriétés ignifuges, antibactériennes, antistatiques et barrières), offrant ainsi une solution complète pour améliorer la facilité d'utilisation des matériaux d'emballage en plastique.
Selon la composition des additifs utilisés, les mélanges maîtres dans les matériaux d'emballage en plastique peuvent être divisés en deux types : les mélanges maîtres de couleur (le composant principal sont des colorants) et les mélanges maîtres fonctionnels (par exemple additifs anti-vieillissement, agents antistatiques, retardateurs de flamme, charges, etc.).
1. Mélange maître de couleur
Mélanges maîtres de couleurs sont actuellement la méthode la plus utilisée pour colorer les plastiques. Différents colorants confèrent aux produits en plastique diverses caractéristiques de couleur, telles que la saturation, la force colorante, la couverture, la transparence et la solidité des couleurs (par exemple, la résistance à l'exposition au soleil, aux intempéries, aux solvants, à la migration et à la chaleur).
Pour les emballages en plastique, le but de la coloration n'est pas seulement de répondre aux exigences générales de marquage couleur, mais également de capter l'attention du consommateur, augmentant ainsi les ventes de produits. Les mélanges maîtres de couleurs plastiques peuvent fournir les couleurs requises en fonction des demandes des clients.
En plus des séries traditionnelles non colorées comme le blanc, le noir et le gris, et des couleurs courantes comme le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, le cyan, le violet et le marron, divers effets de couleurs spéciaux tels que nacrés, métalliques, multi-angles. Des effets de changement de couleur, thermochromiques, photochromiques, blanchissants, phosphorescents, fluorescents, à motif de marbre, de grain de bois, de paillettes ou de mouchetures sont disponibles, donnant aux produits d'emballage des effets visuels uniques et améliorant leur attrait.
2. Mélange maître fonctionnel
Les mélanges maîtres fonctionnels contiennent des additifs fonctionnels autres que des colorants. Les fonctions spécifiques dépendent entièrement des composants efficaces contenus. Ces fonctions peuvent être globalement divisées en trois catégories :
Améliorer la capacité de traitement du moulage du plastique
Cela comprend des mélanges maîtres d'aide au traitement qui réduisent l'accumulation de matrice et éliminent la fracture à l'état fondu ; des mélanges maîtres de refroidissement qui abaissent les températures de traitement de moulage ; sécher des mélanges maîtres qui absorbent l'humidité des matières premières ; des mélanges maîtres glissants qui facilitent le démoulage des pièces moulées par injection ; des mélanges maîtres antidérapants qui empêchent le film de glisser pendant le bobinage ; des mélanges maîtres antibloquants qui empêchent les couches de film de coller lors du déroulement ; et purger les mélanges maîtres qui permettent d'économiser des matériaux lors des changements de couleur. L'utilisation de ces types de mélanges maîtres fonctionnels facilite non seulement le processus de moulage, mais améliore également la qualité du produit, augmente l'efficacité de la production et réduit la consommation d'énergie.
Améliorer les propriétés physico-chimiques des plastiques
Cela comprend des mélanges maîtres antioxydants qui améliorent la résistance au vieillissement thermique et préviennent le jaunissement des pièces ; des mélanges maîtres anti-âge qui améliorent la résistance aux intempéries des pièces finies ; nucléer ou clarifier des mélanges maîtres qui augmentent la rigidité ou la transparence des pièces moulées ; des mélanges maîtres de trempe qui améliorent les propriétés mécaniques des pièces moulées ; des mélanges maîtres glissants qui réduisent le coefficient de frottement de surface des pièces moulées ; ouvrir des mélanges maîtres qui réduisent le couple requis pour ouvrir les capsules des bouteilles ; des mélanges maîtres thermoconducteurs qui améliorent la conductivité thermique des pièces en plastique ; des mélanges maîtres électriquement conducteurs et des mélanges maîtres de remplissage qui améliorent les propriétés mécaniques des plastiques et réduisent les coûts.
Ajout de fonctions d'application aux produits
Cela inclut les mélanges maîtres antistatiques qui réduisent la résistance de surface des pièces moulées ; des mélanges maîtres ignifuges qui améliorent la résistance au feu des matériaux ; des mélanges maîtres antibactériens qui augmentent la résistance à l'invasion microbienne ; des mélanges maîtres barrières qui améliorent les propriétés barrières des emballages plastiques contre les gaz (tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau) ; des mélanges maîtres biodégradables qui réduisent la pollution plastique ; mélanges maîtres désodorisants qui éliminent les odeurs ; des mélanges maîtres aromatisants qui ajoutent du parfum aux plastiques ; des mélanges maîtres antibuée qui réduisent la buée sur la surface intérieure des films d'emballage alimentaire ; des mélanges maîtres antirouille qui empêchent la rouille des composants électroniques ; des mélanges maîtres de marquage laser qui fournissent des effets de marquage laser ; des mélanges maîtres mats ou poncés pour des effets mats ou de ponçage, et des mélanges maîtres moussants qui offrent des fonctions de légèreté, d'isolation thermique, d'isolation phonique et d'absorption des chocs.
Généralement, les mélanges maîtres remplissent une seule fonction, comme les mélanges maîtres de couleur fournissant uniquement de la couleur ou les mélanges maîtres antistatiques fournissant uniquement une fonctionnalité antistatique. Parfois, en fonction des exigences d'utilisation finale du produit, des mélanges maîtres doubles ou multifonctionnels peuvent être nécessaires, tels que ceux qui colorent le matériau d'emballage en plastique et améliorent les performances d'application comme l'anti-âge, combinant ainsi des colorants et des agents anti-âge dans un mélange maître unique, appelé mélange maître multifonctionnel.
Facteurs à prendre en compte dans la formulation du mélange maître
Lors de la formulation d’un mélange maître, les fabricants doivent prendre en compte divers facteurs, notamment :
- Les exigences de l'application finale
- La forme du produit final
- Le type et les spécifications de la résine utilisée pour le moulage
- La méthode de moulage et les conditions de transformation
- Le rapport d'addition du mélange maître
- Exigences de conformité réglementaire pour le produit
- Exigences de contrôle et méthodes d'inspection pour les caractéristiques de performance critiques
- Prix acceptable et volume d'utilisation prévu
Par exemple, lors de la conception d’une formule pour un mélange maître bleu destiné aux capsules de bouteilles de boissons, il est crucial de comprendre :
- Le type de boisson (gazeuse, jus, thé, eau)
- Le matériau (PP, HDPE)
- Le type de bouchon (monobloc, deux pièces, 38mm, 28mm)
- La méthode de moulage (moulage par injection, moulage par compression)
- La température de traitement la plus élevée
- Le taux d'ajout du mélange maître
- La méthode de détermination de la couleur (mesure visuelle, instrumentale)
- En cas de mesure instrumentale, les conditions de mesure (forme de l'échantillon, épaisseur de l'échantillon, source de lumière, sélection de l'espace colorimétrique, plage de différence de couleur)
- La nécessité d'un traitement secondaire (impression, assemblage)
- Respect des réglementations (normes chinoises pour les matériaux en contact avec les aliments, normes européennes, réglementations FDA américaine), etc.
L’obtention d’une seule couleur peut impliquer différents schémas de correspondance des couleurs, mais différents colorants ont des propriétés et des coûts différents. Même au sein d’un même type de colorant, les produits de différents fabricants peuvent différer en termes de performances et de prix. Cependant, même si les couleurs de plusieurs schémas sont très similaires, cela ne garantit pas que d'autres propriétés telles que la résistance à la chaleur, la dispersibilité, la résistance à la migration et la stabilité dimensionnelle seront également similaires, affectant leur aptitude à l'utilisation. Cela peut entraîner des différences de coûts significatives dans le mélange maître.
Les mélanges maîtres en plastique de haute qualité présentent généralement plusieurs caractéristiques :
- Bonne compatibilité avec la résine de moulage
- Bonne dispersion des composants fonctionnels
- Bonnes propriétés de moulage et de traitement
- Non-toxicité et respect de l'environnement, répondant aux exigences réglementaires des industries concernées
- Taux de dilution élevé (c'est-à-dire faible niveau d'ajout requis)
- Bonne stabilité de la qualité d'un lot à l'autre
- Rapport qualité-prix élevé
De manière générale, un mélange maître qui n’apporte qu’une seule amélioration fonctionnelle aux plastiques est appelé mélange maître à fonction unique. Par exemple, un mélange maître de couleur fournit uniquement de la couleur et un mélange maître antimicrobien fournit uniquement une fonctionnalité antimicrobienne. Parfois, en fonction des exigences d'utilisation finale du produit, un mélange maître à double fonction ou multifonction peut être nécessaire. Par exemple, si un matériau d'emballage en plastique doit être coloré et également avoir des performances d'application améliorées telles que l'anti-âge, les colorants et les agents anti-âge peuvent être mélangés dans un seul mélange maître, créant ainsi un mélange maître multifonction.
16 mélanges maîtres fonctionnels communs
1. Mélange maître lisse
Propriétés de glissement et anti-adhérence réglables, bonnes propriétés anti-adhérence et glissement accru sans affecter la résistance et la stabilité dimensionnelle à haute température.
2. Ouvrir le mélange maître
Améliore le caractère glissant de la surface du film et possède certaines propriétés antistatiques, empêche la liaison film à film et augmente l'ouverture du film tubulaire.
3. Mélange maître anti-âge
Prolonge le cycle de vie du film en absorbant et en tronquant les rayons UV qui provoquent le vieillissement du film. Les principaux composants sont : la stabilisation de la lumière, les absorbeurs d'UV et les protecteurs du vieillissement thermique.
4. Mélange maître anticorrosion
Empêche la rouille et le farinage des pièces en plastique dans la zone de contact des inserts métalliques.
5. Mélange maître absorbant l'eau (mélange maître résistant à l'humidité et antimousse)
Élimine les problèmes causés par l'humidité tels que les bulles, les nuages, les fissures, les taches, etc., et n'a aucun effet néfaste sur les propriétés physiques et mécaniques des produits.
6. Mélange maître de dégradation
Largement utilisé dans le PE, le PP et d'autres matières premières majeures, de sorte que ses produits (tels que les films agricoles, les sacs, les tasses, les assiettes, les disques, etc.) se dégradent d'eux-mêmes après utilisation, sans aucune pollution pour l'environnement naturel.
7. Mélange maître de saveur
Le temps de rétention du parfum peut aller jusqu'à 10 à 12 mois et peut être appliqué aux jouets, aux produits de première nécessité, aux produits de papeterie, aux accessoires d'intérieur d'automobile et aux emballages de produits de beauté et de cosmétiques.
8. Mélange maître transparent
Améliorer la transparence des produits.
9. Mélange maître de mousse
Élimination des marques de retrait et des bosses (retrait) sur la surface des pièces fabriquées, réduction du poids de la mousse et réduction des coûts des matières premières en même temps.
10. Mélange maître de refroidissement
Il est principalement utilisé pour le PP et peut probablement refroidir entre 30 et 50°C.
11. Mélange maître rempli
En plus du carbonate de calcium, il existe du talc, de la wollastonite, du graphite, du kaolin, du mica et d'autres matières minérales inorganiques utilisées comme charges dans les produits en plastique, qui peuvent être largement utilisées dans le PE, le PP, le PS, l'ABS et d'autres produits en plastique.
12. Mélange maître antistatique
Il est obtenu par mélange à grande vitesse d'un support et d'un système antistatique, moulage par extrusion, puis granulation, qui est utilisée pour réduire la résistance de surface du matériau et prévenir les effets néfastes de l'électricité statique sur divers secteurs industriels et sur les êtres humains.
13. Mélange maître antimicrobien
Avec une certaine quantité de mélange maître antibactérien et les particules de résine correspondantes mélangées, selon les méthodes de traitement du plastique et de moulage des fibres, il est possible de produire un effet antibactérien sur la surface (effet bactéricide et bactériostatique) des pièces en plastique, des produits et des fibres antibactériennes.
14 Mélange maître d'amélioration
Améliorant la résistance des matériaux cibles, ses matériaux modifiés peuvent être largement utilisés dans la construction, les machines, l'électronique, les appareils électriques, les automobiles, les transports, les nécessités quotidiennes, l'agriculture et d'autres industries manufacturières.
15. Mélange maître éclaircissant
Également appelé mélange maître brillant, il a pour but d'améliorer la luminosité des produits ; son principal agent azurant est l'éthylidène bis stéaramide, dosage général du mélange maître de 20 % à 30 %, les produits sont de 0.2 % à 0.3 %, une trop grande quantité affectera l'effet d'impression des produits.
16. Mélange maître ignifuge
Principalement utilisé dans les occasions de modification ignifuge, composé de ignifuge + résine + additifs.
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