注塑級再生料與全新料的對比及應(yīng)用

詹建新

（廣東威博電器有限公司 廣東佛山 528305）

1 引言

目前很多注塑廠家在生產(chǎn)塑料制件時，都會產(chǎn)生澆口料、流道料，以及生產(chǎn)過程中的一些不良品等，這部分物料的重復(fù)利用就是平常所說的再生料（再生料）。但是這些物料在周轉(zhuǎn)過程中，如果保護不當(dāng)，容易受到污染，形成落地再生料。來進行注塑生產(chǎn)，所生產(chǎn)的成品品質(zhì)就會嚴(yán)重下降。為了防止使用再生料對成品品質(zhì)的影響，對于再生料的再次利用，有的廠家提出了十分嚴(yán)格的限制，甚至禁止使用再生料。但再生料不再使用，又造成很大的浪費。因此，如何合理使用再生料，成為當(dāng)前塑料制品廠家面前的一個重要課題。

ABS、HIPS是白色不透明珠狀或粒狀熱塑性樹脂，在注塑機中受熱后(220～230℃)變成溶融狀的液體，并在注塑機的壓力下高速注入模具型腔的空隙中，冷卻后形成塑料制件。這些塑料材料在注塑生產(chǎn)過程中發(fā)生的是物理變化，由珠狀（料狀）變成溶融狀的液體然后再凝固，其間沒有產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，本身的分子結(jié)構(gòu)沒有受到影響，因此塑料制件粉碎后形成再生料，投入到注塑桶中，同樣可以在注塑機中受熱后形成融溶的液體，重新進行注塑。但又由于ABS、HIPS是高分子聚合物，如果反復(fù)注塑，材料的分子受到高溫的影響，結(jié)構(gòu)就會發(fā)生一些細(xì)微的變化，化學(xué)性能與物理性能都會受到影響。為了弄清楚再生料對塑料制件物理性能的影響，我們從5個不同的注塑廠家的生產(chǎn)現(xiàn)場，提取材料制作標(biāo)準(zhǔn)樣條，進行了反復(fù)研究與測試，獲得了大量一手?jǐn)?shù)據(jù)，與大家分享。

表1 上海金發(fā)HIPS料（添加色粉，顏色：啞光）

2 實驗過程

2.1 實驗材料、儀器與設(shè)備

實驗材料：ABS：鎮(zhèn)江奇美；HIPS：上海金發(fā)。

全新料來源：從注塑現(xiàn)場的料桶中抽取材料（全新料，含色粉，不含再生料）作為全新料的測試對象。

再生料來源：由全新料注塑成制品，在室溫下放置48小時，然后將其充分粉碎，作為再生料的測試對象，在此過程中，再生料沒有受到污染。

不明來源的再生料：從注塑現(xiàn)場的料桶中抽取沒有品質(zhì)監(jiān)控的材料，注塑廠家無法說出此類材料正常來源。

注塑機：MJ20 蘇州震旭機械有限公司。

電子萬能試驗機：WDW-100濟南一諾世紀(jì)試驗儀器有限公司。

懸臂梁沖擊試驗機：OX-993東莞奧祥儀器設(shè)備有限公司。

2.2 實驗前的準(zhǔn)備工作

將全新的ABS或HIPS（如果是再生料，則將其充分破碎）分別在80℃下烘箱中進行烘干3小時，使其完全變干。然后注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，并對標(biāo)準(zhǔn)樣條進行拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、抗沖擊強度測試。

2.3 實驗溫度

室溫處理，測試溫度為25℃，并在室溫下放置24小時，測式樣條性能。

表2 鎮(zhèn)江奇美ABS全新料（添加色粉，顏色：啞光）

2.4 測試標(biāo)準(zhǔn)

拉伸性能測試：按GB/T 1040-1992測試，拉伸速率為10mm/min，樣品尺寸50×3.54×1.76 mm，測試溫度為25℃。

懸臂梁缺口沖擊強度：按GB/T 1843-1993測試，樣品尺寸為50×3.54×1.76mm ，測試溫度為25℃。

彎曲強度測試：按GB/T 1042-9179測試，試樣尺寸為50×3.54×1.76mm ，跨距為64mm，壓頭下降速度為2mm/min，測試溫度為25℃。

2.5 測試樣條數(shù)量

將每個廠家的材料制作成標(biāo)準(zhǔn)樣條，并對每項檢測項目都檢測10次，去掉最高值與最低值后取平均值，并把平均值作為分析的依據(jù)。

3 測試數(shù)據(jù)與分析

3.1 HIPS全新料與再生料的測試數(shù)據(jù)（如表1所示）

從表1中可以看出，用HIPS再生料制作樣條的物理性能與全新料相比，差別不大，個別廠家的測試數(shù)據(jù)還有上升的趨勢。其中廠家C的沖擊強度，廠家D的拉伸強度與彎曲強度、廠家D的拉伸強度與彎曲強度、廠家E的彎曲強度都比原料有所提高。上述5個廠家平均值，再生料與全新料相比，沖擊強度下降2.4%，拉伸強度下降0.35%，彎曲強度不降反升，提升了1.7%，彎曲模量下降5.5%，整體測試數(shù)據(jù)下降不大。在實際生產(chǎn)中，可適當(dāng)加入有品質(zhì)監(jiān)控的再生料。

3.2 ABS全新料與再生料物理性能的對比（如表2所示）

從表2中可以看出，用ABS再生料制作樣條的物理性能與全新料相比，差別不大，個別廠家的測試數(shù)據(jù)還有上升的趨勢。其中廠家A的沖擊強度，廠家D的拉伸強度、廠家E的沖擊強度與彎曲強度都比原料有所提高。上述5個廠家平均值，再生料與全新料相比，沖擊強度下降0.74%，拉伸強度下降2.0%，彎曲強度下降8.8%，彎曲模量下降13.8%。整體測試數(shù)據(jù)下降不大。在實際生產(chǎn)中，可適當(dāng)加入有品質(zhì)監(jiān)控的再生料。

3.3 ABS全新料與無品質(zhì)監(jiān)控的再生料混合注塑后物理性能的對比（如表3所示）

從表3中可以看出，如表3所示在注塑材料中添加無品質(zhì)監(jiān)控的ABS再生料制作樣條的物理性能與全新料相比，所有的測試數(shù)據(jù)相差相當(dāng)大，特別是沖擊強度，最低的測試數(shù)據(jù)只有全新料的44.65%，如廠家B的沖擊強度只有10.485，遠遠低于全新料的測試數(shù)據(jù)（24.297），具體表現(xiàn)是這些制件很脆，稍微受到?jīng)_擊就會破碎。這些測試數(shù)據(jù)表明，在注塑中填加無品質(zhì)監(jiān)控的再生料，對產(chǎn)品的品質(zhì)存在很大的隱患，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁使用。

4 上述研究得到的主要結(jié)論

(1)對于HIPS體系，在嚴(yán)格控制再生料來源的條件下，（即加工過程中所產(chǎn)生的水口料或由成型加工過程中所產(chǎn)生的次品經(jīng)破碎所獲得的再生料，且再生料沒有受到污染），再生料的使用在一定程度上會使制件的性能略有下降，但影響不大，有些測試項目的數(shù)據(jù)反而會略有提高，在實際生產(chǎn)過程中，可適當(dāng)加入一些有品質(zhì)監(jiān)控的再生料，不會影響產(chǎn)品的物理性能。

(2)對于ABS體系，在嚴(yán)格控制再生料來源的條件下，（即加工過程中所產(chǎn)生的水口料或由成型加工過程中所產(chǎn)生的次品經(jīng)破碎所獲得的再生料，且再生料沒有受到污染），再生料的使用對產(chǎn)品的力學(xué)性能（包括拉伸、彎曲、沖擊）等影響不大，在實際生產(chǎn)過程中可適當(dāng)加以使用。

(3)對于沒有品質(zhì)監(jiān)控來源的再生料，由于其中含有不明的材料成分，對產(chǎn)品的力學(xué)性能（包括拉伸、彎曲、沖擊）等影響很大，在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁使用。

5 防止再生料受到污染的具體實施方法

為了防止受到污染或低品質(zhì)的再生料進入生產(chǎn)中，影響產(chǎn)品的品質(zhì)，應(yīng)加強對再生料的控制。防止再生料受到污染的方法很多，歸納起來，主要有但不局限于以下幾點：

(1)對每批再生料進行必要的常規(guī)測試，嚴(yán)禁使用性能較差的再生料。

(2)再生料在周轉(zhuǎn)過程中，必須做好明確的標(biāo)識，防止不同材質(zhì)的再生料混淆。

(3)在進行破碎時，盡可能地使用一一對應(yīng)的破碎機破碎再生料，即專門用一臺機破碎ABS，一臺機破碎HIPS，一臺機破碎PP，切忌用一臺破碎機破碎不同材質(zhì)的物料，這樣可減少操作工人清理破碎機的勞動強度，也可以起防呆作用。

(4)如果要破碎其他材質(zhì)的再生料，則一定要將破碎機充分清理干凈，切忌留有上次的破碎材料。

(5)再生料在周轉(zhuǎn)過程中，嚴(yán)禁受到污染，對于已經(jīng)受到污染的，也要清潔干凈，嚴(yán)禁不干凈的再生料流入注塑機的料桶中。

(6)可以在注塑機的料桶上安裝一個小型的破碎機，對于水口料或澆口料等即時生成的再生料，可以立即投入到破碎機中破碎后自動進入料桶中，可以減少周轉(zhuǎn)的工作量，也防止在周轉(zhuǎn)過程中受到污染。

(7)對于機頭料或嚴(yán)重受到污染的再生料，應(yīng)當(dāng)禁用。

表3 ABS全新料與再生料按（1:1）的比例混合所測數(shù)據(jù)

[1]Riew C.K.Rubber-Toughened ACS[M].Washingtom DC,1989