کربن سیاه یک پرکننده معمولی است که به طور گسترده در صنایع پلاستیک، لاستیک، پوشش، جوهر و سایر صنایع استفاده می شود. در فرآیند تولید لوله های پلاستیکی، کربن سیاه به طور گسترده ای به عنوان پرکننده برای بهبود استحکام و مقاومت در برابر سایش لوله ها استفاده می شود. استفاده از کربن سیاه نیز بر شاخص مذاب پلاستیک لوله تاثیر خواهد داشت.
شاخص مذاب (MFR) یک اندازه گیری کمی برای جریان پذیری مذاب پلاستیک ها است. این نشان دهنده مقدار پلاستیکی است که در شرایط معین دما و فشار ذوب می شود. هرچه شاخص مذاب بیشتر باشد، سیالیت مذاب پلاستیک بهتر است و شکل گیری لوله آسان تر است.
دو اثر اصلی کربن سیاه بر شاخص مذاب وجود دارد:
1. کربن سیاه شاخص مذاب را کاهش می دهد: هنگامی که مقدار کربن سیاه افزایش می یابد، شاخص مذاب پلاستیک کاهش می یابد. این به این دلیل است که ذرات کربن سیاه رسانایی حرارتی بالا و هدایت حرارتی ضعیفی دارند. آنها گرما را در طول فرآیند ذوب جذب می کنند و دمای ذوب پلاستیک را کاهش می دهند و در نتیجه شاخص ذوب کمتری را به همراه دارند.
2. کربن سیاه شاخص مذاب را افزایش می دهد: کربن سیاه می تواند با تغییر ساختار زنجیره مولکولی پلاستیک ها نیز شاخص مذاب را افزایش دهد. ذرات کربن سیاه اثر پیوند دارند که می تواند چسبندگی بین زنجیره های مولکولی پلاستیکی را افزایش دهد، ویسکوزیته پلاستیک را افزایش دهد و در نتیجه شاخص مذاب را افزایش دهد. این اثر به طور کلی کمتر از اثر کاهش شاخص مذاب است.
اثر کربن سیاه بر شاخص مذاب پلاستیک لوله پیچیده است. هم مقدار و هم نوع کربن سیاه بر شاخص مذاب تأثیر می گذارد. در فرآیند تولید واقعی، مقدار کربن سیاه باید به طور مناسب با توجه به نیازها تنظیم شود تا بهترین شاخص ذوب حاصل شود.
لازم به ذکر است که کربن بلک گاهی اوقات اثرات دیگری بر عملکرد خطوط لوله دارد، مانند هدایت حرارتی، هدایت الکتریکی، مواد مضر موجود در گازهای دودکش و غیره. میزان و نوع کربن بلک باید بر اساس سناریوی کاربردی واقعی تعیین شود. از خط لوله
به طور خلاصه، کربن سیاه یک پرکننده رایج است که اثر بهبود عملکرد خوبی در فرآیند تولید پلاستیک لوله دارد. با این حال، برای دستیابی به بهترین شاخص ذوب، باید با توجه به ویژگی ها و سناریوهای کاربردی لوله، به طور منطقی کنترل شود.