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    色母粒技术
    载体应用篇
     
    载体树脂与基体树脂应具有化学相容性
    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2~5%。计算基体树脂中,载体树脂的含量起码占1~3%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。
     
    没有“通用、万能”的载体树脂
    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
     
    关注载体树脂分子量的大小是第二原则
    确定了载体树脂和基体树脂是相容的,关注载体树脂分子量的大小是第二原则。在塑料原料上一般用熔融指数(MFR)来表示。由于色母料在基体树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15~25 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。
     
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    点击次数:  更新时间:2019-03-12 09:49:35  【打印此页】  【关闭
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