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色母粒技術(shù)之載體應(yīng)用

發(fā)布日期:22-01-07 作者:admin 點擊次數(shù): 374

  載體樹脂與基體樹脂應(yīng)具有化學(xué)相容性:


  常規(guī)情況下色母粒載體樹脂與制品的基體樹脂應(yīng)選擇相同類型的聚合物,目的是保證載體樹脂與基體樹脂具有化學(xué)相容性。諸如:共聚POM樹脂可作為載體樹脂用在均聚POM樹脂上,SAN樹脂可作為ABS基體載體樹脂(但GPPS、HIPS不行),PA6作載體樹脂可應(yīng)用在PA66、PA46的基體著色上。理由是PA6的熔點較低,同屬尼龍?zhí)烊幌嗳荩杀WC良好混合與分散。另外,對于某種塑料合金而言,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%。計算基體樹脂中,載體樹脂的含量起碼占1~3%左右。這使它成為添加劑系列中含量最大的一種添加劑,因此在確定載體樹脂時務(wù)必注意其中的細節(jié)。在母粒生產(chǎn)過程中若使用不相容樹脂作為載體則本質(zhì)上就是刻意引入雜質(zhì)或污染物。試想注塑廠如果在ABS或PS、PBT的料桶里面發(fā)現(xiàn)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(guān)心的則是如何以最低成本來滿足制造商指定所需的顏色。其中的辦法,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、萬能”的載體樹脂:


  其實沒有“通用、萬能”的載體樹脂。那些提供所謂“通用、萬能”混合物的供應(yīng)商也會把這些不相容的材料添加到它們自己的產(chǎn)品中。一個主要供應(yīng)尼龍66樹脂的貿(mào)易商,它會在一些混合物中使用PA6作為載體,但多數(shù)情況下還是會采用EVA。行業(yè)內(nèi)的人知道,PA66的正常加工溫度下,EVA中的乙烯醋酸乙烯會發(fā)生熱降解,產(chǎn)生的降解物會引起螺桿的磨損和導(dǎo)致產(chǎn)品外觀變差,尤其是澆口和熔接線的地方更加明顯


  許多工程塑料如PC、POM,因為使用不相容的載體樹脂色母粒而受到不利影響。某紡機凸輪選用PC或POM基料制成,有些制品顏色外觀、部件運行都沒有問題,而另外有些顏色有從凸輪向外緩慢釋放出來的趨勢,并且經(jīng)過幾次運行后會發(fā)生破壞性碎裂,嚴重的裝配后未運行就會自然碎裂。這種性能上的差別并不是著色劑而是色母粒中的載體樹脂,當(dāng)糾正后這種過程和現(xiàn)象就消失了


  關(guān)注載體樹脂分子量的大小是第二原則:


  確定了載體樹脂和基體樹脂是相容的,關(guān)注載體樹脂分子量的大小是第二原則。在塑料原料上一般用熔融指數(shù)(MFR)來表示。由于色母料在基體樹脂中的添加量局限于2~5%的少量,要求在共混中色母粒先于基體樹脂軟化、熔融、流動才能促進二者的混合,色母粒配方設(shè)計時就會選擇一種比被著色樹脂有更高熔融指數(shù)(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15~25g/min的色母粒。這種思路往往容易走向絕端-弊大于利。什么時候都不能忽視MFR和分子量之間的聯(lián)系,歸根結(jié)底是分子量決定了樹脂的性能。而高熔指(MFR)的載體樹脂,在最后成型部分會使產(chǎn)品性能有所下降。


  同樣是某紡機PC凸輪配件,有些PC凸輪在裝配幾個月后其表面就出現(xiàn)了裂紋,測試基體樹脂和成型凸輪件的MFR時,二者之間的差別表明PC部件有發(fā)生降解的明顯跡象。這方面,我們用空白PC樹脂件與色母料著色PC分三組樣品做熔融指數(shù)等性能測試,第二組MFR只比空白組增加了20%,它表現(xiàn)出良好的加工性能。而最終的制成品測試性能與空白組制品的性能基本是一致的。MFR增加了50%的第三組,則被認為是在加工階段發(fā)生了聚合物的降解,雖然制成品的外觀看上去良好,而且剛開始的表現(xiàn)也與預(yù)期差不多,但在使用環(huán)境下,其平均使用壽命會短一些。測試結(jié)果證明,問題并不在加工過程、而是色母粒的原因。單獨測試白色PC母料的MFR為88g/10min,另外一家的白母料的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污染。


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