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某些塑料的成型条件比较苛刻,如成型温度高、时间长,要考虑到助剂能否适应。在加工方面对塑料助剂的要求是加工温度下不分解、不挥发和升华。同时,还要注意塑料助剂对加工设备和模具可能产生的腐蚀作用。不同聚合物的加工条件不同,同一种聚合物,由于加工成型的方法不同,所需要的塑料助剂也可能不同。总之,选用的塑料助剂对加工条件应具备适用性。
塑料配方设计的主要目的之一是要实现塑料助剂之间的协同作用。两种或两种以上助剂配合使用时,要有协同效应。因为一种塑料在成型时往往使用多种助剂,这些助剂处于同一体系中,彼此之间会产生影响。如果配合得当,不同助剂之间会产生增效作用,即起到“协同效应”。配方选择不当时,不同助剂之间可能会产生“对抗作用”,彼此削弱各种助剂原有的效能,这应该尽力避免。另外,不同的塑料助剂之间可能发生化学变化、引起变色等情况,故这也应该避免。
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。
色母粒的原材料一般有通用和,通用是大部分塑料树脂都可以使用的,就是根据您的塑料制品原材料来制作,所以他的原材料都会根据不同的树脂,制作的色母粒不一样。
通俗来说色母粒是厂家用树脂原料与颜料助剂混合后再造粒的带颜色的塑料粒子,其主要作用为着色,因其已经与基体树脂混合均匀,因而用户直接与基体树脂及其他助剂共混就能得到带颜色的塑料产品。即:色母粒就是塑料着色剂的原料。
色母生产过程中须对颜料进行细化处理,以提高颜料的分散性和着色力。色母的载体与制品的塑料品种相同,具有良好的匹配性,加热熔融后颜料颗粒能很好地分散于制品塑料中。
目前,国内的色母粒生产设备基本能够符合色母粒生产的要求。双螺杆挤出机、往复式单螺杆挤出、密炼机以及三螺杆挤出机等为色母粒生产提供了越来越好的分散手段。