聚合物加工工艺及其影响

  聚合物加工工艺及其影响

工艺参数 – 诸如停留时间,剪切,设备等等都是影响颜色的因素。


停留时间
颜料体系经历的加工时间将显著影响样品外观。着色剂的热稳定性不仅仅温度的函数。它是典型的时间-温度的关系。所以,当颜料将要达到耐热极限时,这段停留时间应该越短越好。颜料本身也是化合物,具有参与化学反应的可能。只要颜料发生了化学反应,它将会被视为失效。

聚合物本身也会受时间-温度这个关系而影响。聚合物和颜料一样也会遇到很多相同的问题。受温度影响,很多聚合物体系也会由于长期暴露而变黄或者变暗。

剪切
剪切对于塑胶中的颜料是一个非常重要的因素。当我们需要通过加工来完全分散塑胶中的颜料的时候,需要充分的剪切。不幸的是,剪切也会损害颜料或者其他塑胶中的成份,比如填料和其他功能添加剂。颜料作为特殊物质,在剪切过程中可能会发成破裂。但是通常来说,颜料的着色性能取决于其特定的粒径分布。由于颗粒破裂而发生的分布改变,将改变所观察到的颜色。

对经受剪切的颜料颗粒,另外一个可能发生的两难就是表面磨损。一些颜料的大部分彩度分布在粒子的表面。如果剪切过程磨损了颗粒,将会引起可以观察到的色彩变化。 一定数量的剪切必须在加工过程中从始至终的得到控制,这是必须的。

喷嘴和螺杆末梢
注塑机的喷嘴和螺杆末端是可能产生破坏性剪切和温度的地方。在注塑过程中,塑料处于高速和高压状态下。这些因素足以产生破坏聚合物基体和其它组份的强大剪切。高速产生大量的摩擦热能。通常在喷嘴处材料会升温超过加热温度40°C 。如果温度上升会影响颜料、聚合物或者其他成分的热稳定性,则可能产生外观或者物理性能的缺陷。

聚合物烘干
大多数聚合物在注塑或者挤出之前都需要烘干。对聚合物过多次数或者过高温度的烘干会导致颜色的变化并会/或引起物理性能的损失。

注塑过程中的制件冷却
制件在注塑中的冷却率会影响其颜色、外观以及物理特性。冷却速率受模具温度的影响,将会显著的影响模塑制品的光泽,也可能影响一些塑料制品的物理特性、清晰度和透明度。

因为许多材料都是热敏感的(随温度而改变其颜色),在加工之后,模塑制品的颜色可能经过一段时间的变动。评定颜色之前,制件必须被完全冷却到与其周围的温度相一致。最好的办法是让制件自然冷却,以此来更好的模拟制件实际所处的环境,而不是通过压缩空气或急速水冷的方式。有机颜料要比无机颜料更容易受这些因素的影响。