Básicamente, un masterbatch es una mezcla concentrada de pigmentos y/o aditivos encerrados dentro de una resina portadora mediante un proceso de calentamiento. Posteriormente, se enfría y se transforma en forma granular. Los masterbatches proporcionan un medio eficiente y rentable para colorear el polímero en bruto durante el proceso de fabricación de plásticos.
Existen métodos alternativos al empleo de masterbatches, como la compra de materiales completamente compuestos o la preparación in situ a partir de materias primas. Sin embargo, los masterbatches ofrecen ciertas ventajas. Aunque requieren más espacio de almacenamiento y tienen plazos de entrega más largos en comparación con los pigmentos puros, son una opción popular. Además, someten al portador y a los aditivos a una mayor exposición al calor, lo que puede ser necesario para pigmentos marginalmente estables térmicamente.
El uso de masterbatches mitiga los problemas relacionados con la aglutinación y la mala dispersión de aditivos o colorantes. Estos aditivos en los masterbatches están presentes en concentraciones más altas que en el polímero final, lo que garantiza que se distribuyan uniformemente en la resina huésped. Esta aplicación es algo similar al uso de ferroaleaciones para introducir elementos de aleación en los aceros.
Los masterbatches pueden estar muy concentrados y a menudo requieren altos "índices de reducción". Por ejemplo, se puede utilizar un saco de 25 kg por una tonelada de polímero natural. Esta alta concentración permite una dosificación precisa de pequeñas cantidades de componentes costosos. Además, la forma sólida de los gránulos en los masterbatches minimiza los problemas de polvo comúnmente asociados con los aditivos sólidos de grano fino. Como los masterbatches sólidos no contienen disolventes, tienen una vida útil más larga ya que no se evapora el disolvente con el tiempo. Normalmente, los masterbatches constan de entre un 40 y un 65 por ciento del aditivo, aunque en algunos casos, el rango puede ser tan amplio como entre un 15 y un 80 por ciento.
La proporción típica entre masterbatch y resina base es de aproximadamente 1 a 5%. Se pueden utilizar simultáneamente varios masterbatches, incluidas variedades de colores y aditivos. Además, el vehículo dentro del masterbatch puede servir como plastificante (común en masterbatches líquidos) o coadyuvante de procesamiento.
Normalmente, las máquinas se alimentan con gránulos premezclados del polímero base y el masterbatch. La mezcla final se lleva a cabo dentro del tornillo de la máquina y la sección de extrusión. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el masterbatch y el material base se pueden separar, lo que puede tener consecuencias negativas. Los masterbatches líquidos también se pueden introducir directamente en el tornillo de la máquina, ya sea en forma sólida o mediante una bomba peristáltica para masterbatches líquidos. El uso de masterbatches líquidos permite una dosificación muy precisa y cambios de color rápidos entre ejecuciones de la máquina.
Los masterbatches ofrecen una serie de ventajas para los productos plásticos acabados:
Productividad mejorada: Los masterbatches contribuyen a una mayor eficiencia de producción, particularmente en términos de volumen. También permiten reducir el espesor debido a las propiedades físicas mejoradas de las películas.
Ahorro de costos: el alto calor específico de los componentes de CaCO3 en los masterbatches ayuda a reducir los costos de material al requerir menos energía para alimentar la máquina.
Propiedades físicas mejoradas: los masterbatches desempeñan un papel crucial en la mejora de diversas propiedades físicas de los productos plásticos, que incluyen:
En conclusión, masterbatch se erige como un componente fundamental en la industria del plástico, ofreciendo una solución rentable y eficiente para colorear y mejorar materiales plásticos. Su forma concentrada de pigmentos y aditivos encapsulados dentro de una resina portadora agiliza el proceso de fabricación y ofrece una serie de ventajas.
La precisión de la dosificación, la facilidad de dispersión y la capacidad de utilizar simultáneamente múltiples masterbatches son factores clave que contribuyen a la popularidad de este enfoque. La forma sólida de los masterbatches minimiza los problemas relacionados con el polvo y su naturaleza libre de disolventes da como resultado una vida útil prolongada.
Además, los masterbatches aportan una serie de beneficios a la producción de productos plásticos, incluido el aumento de la productividad, el ahorro de costes y la mejora de propiedades físicas como la tenacidad, la rigidez a la flexión, la adhesión y la capacidad de impresión.
A medida que la industria del plástico continúa evolucionando y priorizando la eficiencia y la rentabilidad, los masterbatches están preparados para seguir siendo una piedra angular en la búsqueda de productos plásticos funcionales, vibrantes y de alta calidad. Su versatilidad y eficacia los convierten en un activo valioso en el mundo de los plásticos, sirviendo como testimonio de la innovación y el progreso en esta dinámica industria.
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