工程塑料色母粒应用与发展.doc

-精品 word 文档 值得下载 值得拥有-http:/ 一、色母粒载体树脂的采用 常规情况下色母粒载体树脂与制品的基体树脂应选择相同类型的聚合物，目的是保证载体树脂与基体树脂具有化学相容性。诸如：共聚 POM 树脂可作为载体树脂用在均聚 POM树脂上，SAN 树脂可作为 ABS 基体载体树脂（但 GPPS、HIPS 不行），PA6 作载体树脂可应用在 PA66、PA46 的基体着色上。理由是 PA6 的熔点较低，同属尼龙天然相容，可保证良好混合与分散。另外，对于某种塑料合金而言，可采用合金中二种聚合物之一作为色母粒的载体树脂。色母料添加到树脂中的量一般为 25。计算基体树脂中，载体树脂的含量起码占13左右。这使它成为添加剂系列中含量最大的一种添加剂，因此在确定载体树脂时务必注意其中的细节。在母粒生产过程中若使用不相容树脂作为载体则本质上就是刻意引入杂质或污染物。试想注塑厂如果在 ABS 或 PS、PBT 的料桶里面发现 PE 颗粒料，他们一定会弃用它或者挑选出这些 PE 杂料。然而，很多人关心的则是如何以最低成本来满足制造商指定所需的颜色。其中的办法，包括多加填充剂，采用廉价颜料甚至回收料等等。最常见的是使用廉价聚合物如 PE 或乙烯共聚物如 LLDPE、POE、EVA。这种情况可能是色母粒生产者没有考虑到相容性原则，没有深入了解客户或产品制造商对产品的使用感受。更多的色母料生产者则是致力于价格战。在所谓“通用、万能”的基础上提供低成本产品。其实没有“通用、万能”的载体树脂。那些提供所谓“通用、万能”混合物的供应商也会把这些不相容的材料添加到它们自己的产品中。一个主要供应尼龙 66 树脂的贸易商，它会在一些混合物中使用 PA6 作为载体，但多数情况下还是会采用 EVA。行业内的人知道，PA66 的正常加工温度下，EVA 中的乙烯醋酸乙烯会发生热降解，产生的降解物会引起螺杆的磨损和导致产品外观变差，尤其是浇口和熔接线的地方更加明显。许多工程塑料如 PC、POM，因为使用不相容的载体树脂色母粒而受到不利影响。某纺机凸轮选用 PC 或 POM 基料制成，有些制品颜色外观、部件运行都没有问题，而另外有些颜色有从凸轮向外缓慢释放出来的趋势，并且经过几次运行后会发生破坏性碎裂，严重的装配后未运行就会自然碎裂。这种性能上的差别并不是着色剂而是色母粒中的载体树脂，当纠正后这种过程和现象就消失了。-精品 word 文档 值得下载 值得拥有-http:/ 25的少量，要求在共混中色母粒先于基体树脂软化、熔融、流动才能促进二者的混合，色母粒配方设计时就会选择一种比被着色树脂有更高熔融指数(MFR)的树脂作为载体。例如，己知被着色的 PC 树脂的 MFR 为 10g/min，可采用 MFR 为 1525 g/min 的色母粒。这种思路往往容易走向绝端-弊大于利。什么时候都不能忽视 MFR 和分子量之间的联系，归根结底是分子量决定了树脂的性能。而高熔指(MFR)的载体树脂，在最后成型部分会使产品性能有所下降。同样是某纺机 PC 凸轮配件，有些 PC 凸轮在装配几个月后其表面就出现了裂纹，测试基体树脂和成型凸轮件的 MFR 时，二者之间的差别表明 PC 部件有发生降解的明显迹象。这方面，我们用空白 PC 树脂件与色母料着色 PC 分三组样品做熔融指数等性能测试，第二组MFR 只比空白组增加了 20，它表现出良好的加工性能。而最终的制成品测试性能与空白组制品的性能基本是一致的。MFR 增加了 50%的第三组，则被认为是在加工阶段发生了聚合物的降解，虽然制成品的外观看上去良好，而且刚开始的表现也与预期差不多，但在使用环境下，其平均使用寿命会短一些。测试结果证明，问题并不在加工过程、而是色母粒的原因。单独测试白色 PC 母料的 MFR 为 88g/10min，另外一家的白母料的 MFR 为 147g/10min。这种减小分子量来提高流动混和性的方法，实际上成为针对基体树脂的渗杂污染。二、色母粒着色剂的采用 着色剂(颜料、染料)是塑料配色中最重要的原料，具体讲要求耐光性达到 78 级、耐迁移性 5 级、分散性 5 级、同批次色差E0.5 能通过 ROHS 或 FDA 及 UL 认证等。色母粒生产厂的配色专业人员，应具有对着色剂的各项性能、着色力、色光、易分散能力、耐热稳定性、耐候性、化学结构特征等指标明确无误，还要对着色剂在塑料中应用性能如耐光性、耐迁移性、卫生性、耐高温性牢记于心。配色师会对着色剂在不同添加比例及不同基体树脂中的性能表现一清二楚，特别对着色剂在某些树脂中禁忌使用很清楚。如耐热性能非常好的C.I.颜料红 122(俗称酞菁红)，因氧化等原因不能用于某些 ABS 着色、锰紫颜料同样不能用于 ABS 着色；镉系颜料与氧化铁系颜料不能用于 PVC 树脂着色；某些酸性颜料在 POM中须慎用，群青兰不能用于 POM 树脂着色；还原系颜料不能用于 PA 着色；一些“敏感性”树脂的热稳定性因会受到痕量金属的劣化，所以对金属络合染料、色淀颜料、非合成无机颜料等应该事前否决。当然对着色剂的廉价低线应有周密考量。同时许多种类的着色剂都-精品 word 文档 值得下载 值得拥有-http:/ CI.颜料蓝 15:1、15:2、15:3 与 CI.颜料绿 7 等因内含能提高 HDPE、PP 等半结晶树脂成核的结晶结构，会造成因产生结晶粒大小不同而发生大小不同的收缩或翘曲。有尺寸配合要求的白色和兰色、绿色制品，应在事前予以配方或模具尺寸的修正。同一个着色剂在不同的树脂上显色效果不一样，如均聚物与共聚物，特别是在二种化学结构不同的聚集体内存有橡胶成分的 ABS，超韧尼龙制品很容易产生色斑、色流、色丝、浮块等外观质量问题，原因是二种化学结构的熔体粘度差异、着色力度差异，引起反射光线不一样，人眼所见的色光也就不一样了。除增加着色剂用量来弥补这一缺陷外，更好的办法是对颜料预先进行表面处理，针对基体树脂的化学结构引入羟基、羧基、氨基、环氧基或酰胺基等官能团来增强着色剂与聚合体的亲和性。引入官能团结构不仅可作为第三相对体系起增韧作用，并且可在着色剂粒子表面形成界面层，从而通过剪切形变克服应力集中，阻止颜料粒子与基体树脂的剥离及裂纹的发展。塑料着色是一门专业技术、不仅需要选色配色，综合性能的知识，还需要具备高分子材料各项性能的理解及各种成型工艺过程的认识，涉及面相当广泛，经验积累十分重要。塑料配色需要企业建立色谱数据库，企业的配色系统是在不断实践修正、充实、提高中建成的，不可能一朝完备，这是色母粒生产企业的根本。在此只能概述，有人希望详细了解的，我们将讨论配色与混合问题内在联系以及该如何从源头上来稳定塑料着色这个问题。三、添加剂的选择 工程塑料树脂本身都是分子量较大的高分子聚合物，而大多数塑料添加剂都是低分子量的化合物。要把少量的助剂添加到高分子聚合物中去，分散均匀与否对产品的性能质量影响很大。在工程塑料加工过程中，更加如此。适宜的做法是把塑料助剂及配合剂与适当的分散载体先做成母粒，再用母粒与工程塑料拌和均匀，然后加工成制品。母料的配方与制造工艺的研究是工程塑料发展中的一个重要环节，它的发展和技术进步，令人注目。作为添加助剂，一、应不降低工程树脂的性能，如耐热性、机械强度、耐候性、电性能等；二、加工时不能分解；三、高效、低毒或无毒、价廉，但要同时满足上述条件几乎是不可能的，所以选择实用添加助剂时，大多是在满足基本要求的前提下，在各种因素间求得最佳平衡。通用塑料 PE、PP、EVA 等色母粒一般采用聚乙蜡的分散剂，因它的分子量在3000 左右并且属非极性物质，添加到工程塑料制品中会使性能劣化；另外高分子聚合物在-精品 word 文档 值得下载 值得拥有-http:/ PC 树脂、ABS树脂、POM 树脂中能增加表面润滑以及耐磨性等。抗氧剂与光稳定剂的选择我们从有效基团，相对分子质量、相容性、低碱性、加工性、安全性的全方位考量，一般选择复配如：受阻氨 944 与 UV328 及抗氧剂 1010 复配用在黄色聚烯烃流涎膜上，UV328 保护了着色剂使黄色更加明亮与其它组合相比表现出了明显的协同效应。四、发展工程塑料色母粒的方向 21 世纪制造商的最大困难是什么?是产品卖不出去。为什么卖不出去?怎样才能卖出去?如何才能卖出去?如何做到在卖出产品的同时实现企业、员工与消费者的三赢?精益生产的完整目标应该从生产好产品升级到提供“令人满意的服务”。从使用产品的客户位置想；一、能够完全解决我的问题，二、不会浪费我的时间，三、为我准备好我想要的东西，四、在我需要的时候、地方提供价值，五、在解决问题时减少我的决策选择，六、一劳永逸地解决我的全部问题。转型、创新是大趋势，色母粒制造商怎样提高自己的知识与技术水平与塑料加工行业迅猛发展趋势紧密结合进去?低价竞争甚至蒙人生财的时候应该是过去了，虽不能说“己一去不复返”但肯定“市场在缩小”。色母粒是个中间原料，需要加到树脂中去成型才会显示了它的功能，通常说色母粒是给制品一个颜色外观。但接受了一个颜色外观却牺牲了树脂本来的优良性能，客户无法接受，你良心无愧吗？何况随着标准化的推进，强制性执行标准越来越多，合格与不合格都以产品标准说话，要负法律责任。色母粒制造商能对上述基体树脂、着色剂、添加助剂等有明确认识加以正确选择一般是可以做到客户要求的，当然配方成本会提高、加工难度会增加、检测岗位需加强，其实就是利润下降，甚至亏本。如此不行，就需要创新。在符合功能（着色、阻燃、抗静电、抗菌、抗老化、防霉、防雾等）要求与基本不损伤基体树脂物性的前提下，降低成本，简化工艺，体现技术创新的-精品 word 文档 值得下载 值得拥有-http:/