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色母粒技術之載體應用是如(rú)何的一起看看
載體樹脂與基體樹脂應具有化學(xué)相容性:
常規情況下色母粒載體樹脂與製品的基(jī)體樹脂應選擇相同類型的聚合物,目的是保證載體(tǐ)樹脂與基體樹脂具有化學相容性。諸如:共聚POM樹脂可作為(wéi)載體樹脂用在均聚POM樹脂上,SAN樹脂可作為ABS基體載體樹脂(zhī)(但GPPS、HIPS不行),PA6作載體樹脂可應用在PA66、PA46的基體著色上。理由是PA6的熔(róng)點(diǎn)較低,同屬尼龍天然(rán)相容,可保證良好混合與(yǔ)分(fèn)散(sàn)。另外,對於某種塑料合金而言,可采用合金中二種聚合物之一作為色母粒的載體樹脂。
色母料添加到樹脂中的量一般為2~5%。計算基體樹脂(zhī)中,載體樹脂的含量起碼占1~3%左右。這使它成為(wéi)添加劑係列中含量最大的一種添加劑,因此在(zài)確定載體樹脂時務必注意(yì)其中的細節。在母粒生產(chǎn)過程中若使用不相容樹脂作為載體則本質上就是刻意引入雜質(zhì)或(huò)汙染物。試想注塑(sù)廠如果在ABS或PS、PBT的料桶裏麵發現PE顆粒料,他們一定會棄用它或者挑選出這些PE雜料。然而,很多人關心的則是(shì)如何以最低成本來滿足製造商指定所需的顏色(sè)。其中的辦(bàn)法(fǎ),包括多加填充劑,采用廉價顏料甚至回收料等等。最常見的是使用廉價聚合物如PE或乙烯共聚物如LLDPE、POE、EVA。
沒有“通用(yòng)、萬能”的(de)載體樹脂:
其實沒有(yǒu)“通用(yòng)、萬能”的載體樹脂。那些提(tí)供所謂“通(tōng)用、萬能”混合物的供應商也會把這些不相容的材料添加到它們自己的產(chǎn)品中。一個主要供(gòng)應尼龍66樹脂的(de)貿易商,它會在一些混合物中使用PA6作為載體,但多數情況下還是會采用EVA。行業內的(de)人知道,PA66的正常(cháng)加工溫度下,EVA中的乙烯醋酸(suān)乙烯會發生熱降解,產生的降解物會引起螺杆的(de)磨損和導致產品外觀變差,尤其是澆口和熔(róng)接(jiē)線的地方更加明顯(xiǎn)
許多工程塑料如PC、POM,因為(wéi)使用不相(xiàng)容的載體樹脂色母粒而受到不利影響。某紡(fǎng)機凸輪選用PC或POM基料製成,有些製品顏色外觀、部件運行都沒有問題,而另(lìng)外有些顏色(sè)有(yǒu)從凸輪向外緩慢釋放出來(lái)的趨勢,並且經過幾次運行後(hòu)會發生破壞性碎裂,嚴重的裝配後未運行就會自然碎裂。這(zhè)種性能上的差別並不是(shì)著色劑而是色母粒中的(de)載(zǎi)體(tǐ)樹脂,當糾正後這種過程和現象就消(xiāo)失了
關注載體樹脂分子(zǐ)量的大小是第二原則:
確定了載(zǎi)體樹脂和基體樹脂是相容的,關注載體樹脂分子量的大小是第二原(yuán)則。在塑料原料上一般用熔融指(zhǐ)數(MFR)來表示。由於色母料(liào)在基體樹脂中的添加量局限於2~5%的少(shǎo)量,要求在共混中色母粒(lì)先於基體樹(shù)脂軟化、熔融、流動才能(néng)促(cù)進二者的混合,色母粒配方(fāng)設計時就(jiù)會選(xuǎn)擇一種比被著色樹脂有更高熔融指數(MFR)的樹脂作為載體。例如,己知被著色的PC樹脂的MFR為10g/min,可采用MFR為15~25 g/min的色母粒。這種思路往往容易走向絕端-弊大於利。什麽(me)時候都不能忽視MFR和分子量之間的聯係,歸根結底是分子量決定了樹脂(zhī)的性能。而高熔指(MFR)的載體樹脂,在最後成型部分會使產品性能有所下降。
同樣是某紡機PC凸(tū)輪配件,有些PC凸輪在裝配幾(jǐ)個月(yuè)後其表麵就(jiù)出現了裂紋,測試基體樹脂和(hé)成型凸輪件的(de)MFR時,二者之間的(de)差別表明PC部件有發生降解(jiě)的明顯跡象。這(zhè)方麵,我們用空白PC樹脂件(jiàn)與色母料著色PC分三組樣品做熔融指數等性能(néng)測試,第(dì)二組MFR隻比空白組增加了20%,它表現出良好的加工性能。而最終的製成品測(cè)試(shì)性(xìng)能與空白組製品的性(xìng)能基本是一致的。MFR增加了50%的第三(sān)組,則(zé)被認為是在加工階段發生了(le)聚合物的降解,雖然製成品的外觀看上去良好,而且剛開始的(de)表現(xiàn)也與(yǔ)預(yù)期差不多(duō),但在使用環境下,其平均使用壽命會短(duǎn)一(yī)些。測試結果證明(míng),問題(tí)並不(bú)在加工過程(chéng)、而是(shì)色母粒的原因。單獨測試白色PC母料的(de)MFR為88g/10min,另外一家的白(bái)母料(liào)的MFR為147g/10min。這種減小分子量來提高流動混和性的方法,實際上成為針對基體樹脂的滲雜汙染。