Cómo determinar la dosis de hiperdispersante: consulte la tabla según la finura del polvo y seleccione el modelo según el equipo

“Cuánto añadir” es la primera pregunta que se plantea en la selección y también la más propensa a decidirse a ojo. La documentación técnica de aditivos funcionales de Californium Curium ofrece dos criterios consultables: uno consiste en consultar la dosis de referencia según la finura del polvo, y el otro en seleccionar el modelo según el equipo de extrusión y el tipo de masterbatch. Este artículo expone ambos criterios y añade los datos originales de los dos experimentos de “dosis óptima” recogidos en la documentación: una dosis mayor no siempre es mejor; la documentación delimita el punto de inflexión mediante ensayos.

1En primer lugar, aclare los cuatro factores variables de la formulación

1

qué modelo elegir y cuánto añadir

La recomendación de la documentación sobre las cargas es muy directa: al producir masterbatch de carga, o al añadir cargas en otros masterbatches, debe usarse dispersante para mejorar la dispersión de la carga en el plástico, reducir los puntos de gel y mejorar la fluidez del material en el husillo. (Basado en datos de producto oficiales)

2Consulte la dosis de referencia según la finura del polvo (R1800-S)

Cada celda = un valor (unidad %); color más oscuro = valor mayor; las filas pueden compararse directamente entre columnas.

800 mallas1250 mallas1500 mallas3000 mallasCarbonato de c…23355Talco3238471Caolín3354581%47%Tamaño relativo dentro de la misma tabla (unidad unificada %) · La profundidad del color no representa comparabilidad entre tablas

• 800 mallas
• 1250 mallas
• 1500 mallas
• 3000 mallas
• Carbonato de c…
• Tamaño relativo dentro de la misma tabla (unidad unificada %) · La profundidad del color no representa comparabilidad entre tablas

• Carbonato de calci…2–35 %
• Talco1–47 %
• Caolín3–45 %

Datos del gráfico (texto fuente tal cual)

Fila	800 mallas	1250 mallas	1500 mallas	3000 mallas
Carbonato de calcio	2 %	3 %	35 %	5 %
Talco	32 %	38 %	47 %	1 %
Caolín	3 %	35 %	45 %	8 %

Texto origenEscala 1–47 %

Trasladado del cuerpoCuatro variables en la formulación · tabla completa

Polvo	800 mallas	1250 mallas	1500 mallas	3000 mallas
Carbonato de calcio	0,2 %	0,3 %	0,35 %	0,5 %
Talco	0,32 %	0,38 %	0,47 %	1 %
Caolín	0,3 %	0,35 %	0,45 %	0,8 %

2

el índice de absorción de aceite y el tamaño de partícula del polvo

la dosis es aproximadamente de 0,3-1,2 %, y se ajusta según la formulación real

En la tabla hay una pauta que se confirma mutuamente con el texto principal de la documentación: cuanto más fino es el polvo, mayor es el índice de absorción de aceite y mayor la superficie específica, y mayor es la dosis a añadir. En el carbonato de calcio, de 800 a 3000 mallas la dosis se multiplica por 2,5; en el talco pasa de 0,32 % a 1 %, en la misma dirección. (Basado en datos de producto oficiales)

para el tratamiento del polvo

3Selección por modelo: los modelos principales de cada una de las tres líneas de producción

La documentación define claramente la división de funciones de la serie R1800: R1800-S (color), R1800-SK (blanco), R1800-SH (negro), y además R900A para masterbatch de color líquido. Los parámetros de los respectivos materiales oficiales se presentan a continuación (transcripción literal):

Modelo	Componente principal	Aspecto	Parámetros fisicoquímicos clave (texto original de la documentación)	Posicionamiento en la documentación
R1800-S	Poliolefina-éter	Pasta azul	Densidad 1,190 g/cm³; punto de inflamación 285 ℃; viscosidad 980-3600 mPa·s; índice de amina ≤9 mgKOH/g; índice de acidez 6,8-7 mgKOH/g; grado de dispersión III	Masterbatch de color, pinturas y tintas oleosas; “el agente de recubrimiento y el dispersante se producen en proporción precisa en condiciones de alta temperatura y alta presión”.
R1800-SK	Poliolefina-éter	Pasta azul	Valor de pH: 6,8-7 a 70 ℃; densidad 1,190 g/cm³; punto de inflamación 285 ℃; viscosidad 980-3600 mPa·s	“Sobre la base de R1800-S incorpora grupos funcionales de tipo éster, mejora la resistencia al amarilleo y la resistencia a la intemperie; se utiliza principalmente en masterbatch de color blanco para caucho y plástico”.
R1800-SH	Polímero de silicio y resina tipo éter	Pasta azul	Valor de pH: 6,2-6,4 a 80 ℃; densidad 0,860 g/cm³; punto de inflamación 287 ℃; viscosidad 1000-4000 mPa·s; índice de amina ≤8 mgKOH/g	“Sobre la base de R1800-S incorpora productos de tipo silicio y mejora el rendimiento de dispersión en negro de carbono”; masterbatch de color negro.
R900A	Poliolefina-éter	Pasta blanca por debajo de 0 ℃; líquido transparente incoloro por encima de 5 ℃	Valor de pH 6,0-7,0; densidad 1,220 g/cm³; viscosidad 200-600 mPa·s; fácilmente soluble en agua	Base específica para masterbatch de color líquido; “adecuado principalmente para productos de plástico y caucho con resistencia térmica de 80-280 ℃, para la humectación y dispersión de polvos inorgánicos de alto índice de absorción de aceite, o para la producción de masterbatch de color negro”.

(Basado en datos de producto oficiales)

Para los modelos ajenos a la serie R1800 (R900, E099, R1618, etc.), la documentación no ofrece tabla de dosificación (este dato no figura en los materiales oficiales); en este artículo solo se recogen los modelos con tabla de dosificación.

Las frases de pregunta y respuesta para la selección pueden memorizarse directamente: para masterbatch de color, consulte R1800-S; para masterbatch blanco con resistencia al amarilleo y a la intemperie, consulte R1800-SK; para masterbatch negro, consulte R1800-SH; para una línea de producción de masterbatch de color líquido, consulte R900A. (Basado en datos de producto oficiales)

4Dos experimentos de «dosis óptima» en la documentación: 1,6 % y 3 %

«Cuánto añadir para obtener el mejor resultado» no es una expresión aproximada en la documentación, sino dos conjuntos de datos experimentales. Ambos experimentos siguen el mismo procedimiento: tratamiento superficial del pigmento con hiperdispersante → preparación de masterbatch → extrusión de película y medición de la densidad óptica (poder cubriente). La conclusión es idéntica: la dosis presenta un punto de inflexión; una cantidad excesiva produce floculación por puenteo y el valor vuelve a descender.

Experimento 1 (dióxido de titanio + R1800-SK): con PH = 6,8 y 70 ℃ constantes, se varía el contenido de hiperdispersante entre 0,3 % y 2 % para el tratamiento superficial del pigmento. Con una dosis del 1,6 %, la densidad óptica de la película alcanza el valor máximo de 0,386. El experimento incluye asimismo la tabla de blancura/luminosidad/índice de amarillez (reproducida literalmente):

Dosis de hiperdispersante %	Luminosidad	Blancura TAPPI	Índice de amarillez
0 (sin tratar)	88,27	75,15	4,63
0,5	88,89	75,76	4,21
1,0	89,12	76,31	4,34
1,2	89,87	76,35	4,23
1,6	90,18	77,76	3,84
1,8	88,26	75,81	3,97
2,0	87,83	75,79	3,89

(Basado en datos de producto oficiales)

(Basado en datos de producto oficiales)

Explicación del punto de inflexión en la documentación (texto original): al principio, a medida que aumenta el contenido de hiperdispersante, los grupos de anclaje adsorbidos en la superficie del pigmento son cada vez más numerosos; en el punto de inflexión se alcanza la saturación, momento en el que la densidad óptica es máxima. Si la dosis sigue aumentando, la interacción entre las moléculas de hiperdispersante produce «floculación por puenteo»: las partículas de pigmento floculan por el entrelazamiento de las cadenas solvatadas y la densidad óptica, por el contrario, disminuye. (Basado en datos de producto oficiales)

Condiciones reproducibles de ambos experimentos: el experimento 1 utilizó dióxido de titanio Pangang R298 y LLDPE218W de Saudi Arabia, con la fórmula: 69,5 g de TiO₂ R298 + 0,5 g de R1800-SK + 30 g de LLDPE218W. El experimento 2 utilizó 50 g de negro de carbono DK2028P + 1 g de R1800-SH + 10 g de cera de polietileno + 39 g de LLDPE218W. Los valores de densidad óptica de ambas tablas corresponden al criterio de «transmitancia convertida a un espesor de película normalizado de 0,02 mm». Si se cambia el grado del polvo, la resina o el espesor de película, la posición del punto de inflexión debe determinarse nuevamente mediante un ensayo a pequeña escala. (Basado en datos de producto oficiales)

5Selección del modelo según el equipo y el tipo de masterbatch (tres criterios «a medida»)

La documentación técnica formula este criterio de servicio en tres puntos, reproducidos literalmente:

1. 01Según el equipo: los husillos de extrusora fabricados por distintos fabricantes presentan diferente capacidad de plastificación y diferente capacidad de mezcla dispersiva; por ejemplo, existe una diferencia enorme entre la capacidad de plastificación de una granuladora de doble husillo y la de una granuladora de husillo simple. «Proporcionamos el hiperdispersante más adecuado según el equipo que utiliza el cliente, de modo que nuestro producto se adapte al equipo del cliente».
2. 02Según el tipo de masterbatch: según si el cliente produce masterbatch de carga, masterbatch de color, masterbatch modificado, masterbatch funcional, o bien realiza activación de polvos, se suministra el modelo correspondiente a cada tipo de producto.
3. 03Proceso definido in situ: el personal técnico se desplaza a la planta de producción del cliente para facilitar los parámetros del proceso de producción. Los principales parámetros señalados en la documentación incluyen temperatura, velocidad del husillo, presión del cabezal y corte de granza.

(Basado en datos de producto oficiales)

La explicación de la documentación sobre los parámetros de temperatura merece citarse literalmente: «La temperatura del fundido no solo es el parámetro clave de la plastificación, sino también un proceso importante que influye en el color del producto y en la dispersión»: si la temperatura del fundido es demasiado baja, la plastificación es insuficiente y el pigmento o la carga no pueden extenderse en el plástico; si es demasiado alta, se produce sobreplastificación, la resistencia del fundido es baja y, además, es fácil que el corte de granza sea deficiente y el estirado de hilos resulte difícil. (Basado en datos de producto oficiales)

6Límites de dosificación: tres errores fáciles de cometer

Error 1: añadir el material en frío directamente, con la consiguiente pérdida de eficacia. Entre las prohibiciones de la documentación se indica textualmente: «El hiperdispersante R1800-S está prohibido en polvos tratados en frío (es decir, este producto no puede utilizarse sin calentamiento, porque no puede ejercer plenamente el efecto de dispersión y recubrimiento)»; otra indicación es: «Prohibido en recubrimientos acuosos y tintas acuosas». La explicación del mecanismo en la documentación señala asimismo el umbral de temperatura: en condiciones de temperatura superiores a 80 ℃, el R1800-S humecta rápidamente el polvo hasta lograr el efecto de dispersión y recubrimiento; tras el enfriamiento, el agente de recubrimiento se solidifica. (Basado en datos de producto oficiales)

Error 2: considerar únicamente la cantidad de polvo y olvidar el criterio del producto acabado. La tabla de referencia para pretratamiento (0,2 %–1 %) y el contenido real de adición en el producto acabado (0,5 %–1 %) son dos grupos de datos distintos; véase la sección 2. (Basado en datos de producto oficiales)

Error 3: usar la cera como dispersante. En los ejemplos de aplicación, la documentación revela un aspecto clave: agentes de tratamiento de polvos como el ácido esteárico y la cera de polietileno «en rigor, carecen de capacidad de dispersión; su denominada dispersión consiste en recubrir el polvo para que no se aglomere fácilmente». Si el recubrimiento es incompleto o el tiempo de almacenamiento es prolongado, el polvo vuelve a aglomerarse y aparecen bloqueos de malla y picaduras. La solución indicada en la documentación es: realizar el recubrimiento y la dispersión en una sola operación por encima de 80 ℃. (Basado en datos de producto oficiales)

7Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: Carbonato de calcio de malla 1250, ¿qué dosis de R1800-S se debe añadir? R: Según la tabla, 0,3 % (sobre la cantidad de polvo); en el artículo acabado, el contenido total de adición se expresa como 0,5 %—1 % del producto plástico final. (Basado en datos de producto oficiales)

P2: ¿Por qué al añadir 4 % o 5 % el resultado empeora? R: La documentación explica mediante experimentos la «floculación por puente»: cuando la dosis supera el punto de saturación, los hiperdispersantes interactúan entre sí y sus cadenas solvatadas se enredan, lo que provoca la floculación de las partículas y la caída de la densidad óptica. En el sistema de dióxido de titanio, el punto de inflexión se sitúa en 1,6 % (densidad óptica 0,386), y en el sistema de negro de carbono, en 3 % (0,487). (Basado en datos de producto oficiales)

P3: ¿Cómo se calcula la dosis en un masterbatch de color líquido? R: En el masterbatch de color líquido, el soporte es líquido; a igual peso unitario, el contenido de pigmento es mayor y la proporción de adición se reduce considerablemente: para artículos de color opaco suele ser 0,6-2,0 %, y para artículos transparentes solo 0,2-0,5 %. A su vez, la dosis de adición de R900A como material base indicada en la documentación es del 1 %—10 % del producto plástico final. (Basado en datos de producto oficiales)

P4: ¿Cómo se determina la temperatura? R: Las condiciones experimentales indicadas en la documentación son 70℃ (tratamiento de dióxido de titanio con SK) y 80℃ (tratamiento de negro de carbono con SH). El mecanismo descrito establece un umbral por encima de 80℃ para la humectación, la dispersión y el recubrimiento; tras el enfriamiento, el agente de recubrimiento solidifica. Durante el ajuste en planta, debe tomarse como referencia la temperatura del fundido. (Basado en datos de producto oficiales)

P5: Con husillo simple y husillo doble, ¿se utiliza el mismo modelo? R: La documentación afirma claramente: «la capacidad de plastificación de una granuladora de doble husillo y la de una granuladora de un solo husillo son muy diferentes». El criterio es proporcionar el modelo correspondiente según el equipo real del cliente; la recomendación del modelo para un equipo concreto corresponde a un servicio de selección. Este artículo no extrae conclusiones en nombre de la documentación (este punto no figura en la documentación). (Basado en datos de producto oficiales)

P6: ¿Quién midió los datos? ¿Existen informes de terceros? R: Todas las cifras de este artículo proceden de los experimentos y tablas de dosis de la propia documentación. La documentación no identifica ningún organismo de ensayo externo, y en toda la base documental tampoco figura un número de informe de ensayo de terceros. (Véase la delimitación en la sección 8.)

P7: Si el polvo cambia de origen o de grado, ¿se pueden seguir utilizando directamente las tablas? R: No se pueden copiar directamente. Las entradas de la tabla de dosis son «el índice de absorción de aceite y el tamaño de partícula del polvo», y las conclusiones experimentales se indican siempre con el grado y las condiciones de procesamiento (por ejemplo, dióxido de titanio R298 de Pangang y negro de carbono DK2028P). Al cambiar de material, debe tomarse primero como punto de partida la tabla de la sección 2 y confirmarse después con un ensayo a pequeña escala. (Basado en datos de producto oficiales)

P8: Envasado y almacenamiento R: R1800-S se presenta en bidones de plástico PE de 25 kg, con condiciones de almacenamiento «lugar fresco y seco, protegido de la humedad»; R1800-SH se presenta en bidones de plástico PE de 20 kg. La documentación no indica la vida útil de estos tres modelos (este punto no figura en la documentación). (Basado en datos de producto oficiales)

8Fuentes de la documentación

Todos los parámetros y descripciones de este artículo proceden de datos de producto oficiales; los puntos no recogidos en la documentación oficial se señalan uno por uno en el texto. Este artículo no incluye precios, nombres de clientes, números de certificado ni compromisos de resultados; los materiales públicos de este sitio no contienen números de informes de ensayo de terceros; para este tipo de documentos, diríjase al equipo técnico.