注塑級(jí)ABS專用易分散色母粒的研制及應(yīng)用

鄭成鋒

摘要：由于著色塑料在多方面有很多優(yōu)勢(shì)，國內(nèi)越來越多的企業(yè)選擇母粒用于復(fù)雜塑料制品的快速著色。但是由于各種原因，國內(nèi)一些塑料生產(chǎn)企業(yè)使用注塑機(jī)的混合成型能力相對(duì)較差，以及企業(yè)對(duì)復(fù)雜塑料制品快速成型的要求，對(duì)色母粒的分散性的要求越來越高，原有的色母粒生產(chǎn)水平已經(jīng)很難完全滿足實(shí)際用戶的要求，尤其是對(duì)各種ABS制品問題更多。原有的色母粒水平已經(jīng)難以滿足使用要求，尤其是ABS產(chǎn)品。本文對(duì)注塑級(jí)ABS專用易分散色母粒的研制及應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：注塑級(jí);ABS專用;色母粒的研制及應(yīng)用

引言

眾所周知，色母粒在基材成型用樹脂中的分散度是指產(chǎn)品表面是否會(huì)出現(xiàn)不均勻的彩條。影響因素很多，一般來說有三個(gè)方面：一是色母粒的組成和配方;第二，成型機(jī)械;第三，成型工藝條件。配方包括母料載體、顏料和輔助成分，機(jī)械包括注塑機(jī)的混煉能力、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品與注塑機(jī)的匹配程度等。成型過程包括料筒各段的溫度、成型壓力、成型周期等。

一、色母粒的組成

色母粒生產(chǎn)過程的起始位置一般在樹脂合成后，但與其他塑料制品不同。這種現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)一體化模式的新發(fā)展形式，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)特征來看，繼續(xù)具有一定的優(yōu)秀經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)材料和合成樹脂比較接近，所以總體上還是沒有太大的性能差別。色母粒一般是指以低溫合成彩色塑料樹脂或塑料蠟為主的顏料合成載體，以低溫合成高分子彩色合成塑料蠟為主的顏料載體分散添加劑，所攜帶的載體是具有一定顏料計(jì)量的合成顏料。最后一種可以直接實(shí)現(xiàn)彩色合成塑料樹脂合成蠟的狀態(tài)，直到稀釋到最終顏料濃度才進(jìn)行加工，直到稀釋形成最終濃度形狀才進(jìn)行加工。

二、色母粒的優(yōu)勢(shì)

2.1使顏料具有更好的分散性

用于色母顏料產(chǎn)品的顏料生產(chǎn)設(shè)備的混合生產(chǎn)工藝是對(duì)企業(yè)生產(chǎn)各種色母顏料產(chǎn)品所用顏料設(shè)備著色力的混合細(xì)化，以不斷提高企業(yè)所用顏料的分散性和著色力。在加熱高溫塑料熔融后的母粒載體顏料后，可將母粒顆粒載體加熱，有效地分散在各種顆粒載體塑料中。

2.2保證產(chǎn)品顏色的穩(wěn)定性

色母粒與聚酯樹脂顆粒分子相似，在直接合成的混合物中能夠?qū)旌衔锏臏y(cè)量更加準(zhǔn)確方便。聚酯樹脂顆粒不會(huì)再混合物合成的時(shí)候吸附在固定的容器面上，而是與聚酯樹脂的固體分子顆粒均勻混合。因此，在聚酯樹脂中高效使用添加劑時(shí)，不僅可以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，也可以有效保證整體外觀和產(chǎn)品顏色的穩(wěn)定性。

2.3方便使用

三、開發(fā)注塑ABS用易分散母料

3.1顏料方面

顏料不能與各種化學(xué)所用的助劑發(fā)生反應(yīng)，顏料需要耐溶性質(zhì)強(qiáng)，流動(dòng)性弱，耐熱性強(qiáng)的特點(diǎn)。使用炭黑能通過控制聚酯中的化學(xué)性質(zhì)來固化反應(yīng)，因此不能直接在白色氧化聚酯中加入炭黑等氧化塑料。色母?？販厝旧夹g(shù)用于染色和氧化成型塑料制品的顏料在熱加工染色過程中溫度較高，氧化成型顏料中色母粒的控溫在塑料制品染色過程中要加熱氧化，在高溫的特殊條件下不能發(fā)生熱氧化分解。一般來說，染料最容易分散，有機(jī)顏料次之，無機(jī)顏料更難分散。但不一定，有機(jī)顏料中的酞菁更難分散。由于這類顏料的表面特性，其潤濕角小，一般分散體系很難潤濕，潤濕是分散的前提。難以滲透，難以分散。此外，由于表面是否活化和處理方法的不同，同一種顏料的分散性能也有很大差異。以二氧化鈦為例，經(jīng)Al2O3包覆和有機(jī)處理的顏料比SiO2包覆的顏料分散性更好，經(jīng)表面活化處理的顏料比未經(jīng)任何處理的顏料分散性更好。此外，顏料是否搭配得當(dāng)對(duì)分散性也有一定的影響。

3.2載體方面

在常規(guī)染色條件下，染色母粒的載體聚酯樹脂和制品母?；w的聚酯樹脂之間應(yīng)選擇相同化學(xué)類型的聚氨酯聚合物，目的是保證母粒載體的聚酯樹脂和制品基體之間有一定的化學(xué)相容性。理想的著色顏料載體的原料應(yīng)該是能發(fā)揮以下的功能：一是可以作為著色固化顏料制備的分散體、穩(wěn)定化膠和著色保護(hù)儲(chǔ)藏室，防止著色后的顏料迅速分散;三是可以將不能進(jìn)行著色的固化顏料隨機(jī)分散團(tuán)聚到固化顏料著色基材和其中的著色樹脂中，完成著色顏料著色的分散和穩(wěn)定性功能。例如，我們把顏料比作“乘客”。那么載體就是一種多功能的交通工具，也就是說它不僅要起到飛機(jī)或者火車的作用，還要起到出租車甚至人力車的作用。換句話說，它必須把顏料帶到它需要的地方。這不僅要求顏料載體本身具有良好的熱熔性和流動(dòng)性，與其他顏料的相容性強(qiáng)。同時(shí)，對(duì)保護(hù)塑料制品的某些物理性能的影響不大。有人認(rèn)為可以通過技術(shù)提高塑料制品的一些機(jī)械性能，對(duì)塑料的安全防護(hù)起到極大的增強(qiáng)作用。因此，使用向量組的選擇標(biāo)準(zhǔn)顯然非常關(guān)鍵，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)和選擇，最終確定使用改性ABS作為母料的載體。

3.3輔助系統(tǒng)

色母粒中的主要合成助劑一般被認(rèn)為是分散劑。主要是潤濕染色顏料的表面涂層，有利于染色顏料進(jìn)一步吸水分散，使其在染色樹脂中穩(wěn)定。同時(shí)，它必須與其他樹脂顏料有良好的相容性，否則會(huì)影響顏料的上色率和產(chǎn)品質(zhì)量。分散劑的作用是使其能夠包覆在成品顏料乳膠粒子周圍，降低其顏料表面積性能，使這些顏料粒子混合形成穩(wěn)定、易分散的小粒子，不再容易發(fā)生部分團(tuán)聚;從而提高成品顏料與母?；旌陷d體的良好親和力;從而改善顏料母料的流動(dòng)性，提高顏料收率。分散劑能否在載體中充分實(shí)現(xiàn)其各種功能，助劑將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。因此，對(duì)于母料來說，分散劑體系也是一個(gè)非常重要的組成部分，它直接影響整個(gè)母料的質(zhì)量及其分散特性。母料的常用分散劑包括：低分子聚乙烯蠟、聚丙烯蠟和一些共聚物蠟、離子聚合物、偶聯(lián)劑和一些表面活性化學(xué)品。在我們的顏料研究和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，分散劑被選為制備顏料體系的重要出發(fā)點(diǎn)之一，即通過不斷增強(qiáng)顏料與溶劑載體的親和性，可以不斷提高其對(duì)顏料載體的重力支撐和運(yùn)載能力。這種顏料載體可以將顏料分散地牢固地粘附到顏料基質(zhì)上的樹脂上。同時(shí)，由于它不僅能大批量地有效降低顏料母粒間熔體的均勻粘度率，而且能提高顏料母粒整體熔融的均勻流動(dòng)性，使母粒中的熔體具有一定的主動(dòng)性和擴(kuò)散散熱能力，加速母粒中的熔體充分、主動(dòng)地?cái)U(kuò)散到乙烯基中的樹脂中。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)、對(duì)比和篩選，針對(duì)復(fù)合顏料的不同應(yīng)用類型，最終建立了以聚乙烯酯共聚物為主的2-5種分散溶劑和工作溶劑組成的多功能復(fù)合顏料分散溶劑應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)了一種令很多人滿意的應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)了自己充滿希望的發(fā)展目標(biāo)。

四、注塑級(jí)ABS專用易分散色母粒的應(yīng)用

一個(gè)好的產(chǎn)品應(yīng)該在實(shí)踐中經(jīng)得起考驗(yàn)，與同類產(chǎn)品相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。色母的實(shí)際應(yīng)用效果對(duì)色母本身的質(zhì)量起著決定性的作用。但是機(jī)械設(shè)備和工藝條件也會(huì)影響實(shí)際效果。例如，注塑機(jī)的混合加工能力強(qiáng)，塑料產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品與其他注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)匹配合理，對(duì)塑料母粒的分散性和性能的成本要求相對(duì)較低，實(shí)際使用的結(jié)果比較好。相反，不同色母粒對(duì)輻射粒子的分散程度要求更高。母料和樹脂之間的顏色流動(dòng)性也應(yīng)該非常接近，并且它們的顏色相容性和親和力應(yīng)該非常好。否則，模具產(chǎn)品的整個(gè)面板上很容易形成許多彩條，影響對(duì)模具產(chǎn)品整體外觀的調(diào)整。此外，適當(dāng)?shù)睦鋮s增加了材料的壓力，并且自動(dòng)計(jì)算合成材料桶的端部和后部的材料溫度也有助于提高效率。

結(jié)束語

本文對(duì)注塑ABS專用易分散色母粒制備的各個(gè)方面進(jìn)行了分析，并對(duì)其性能進(jìn)行了深入的研究和優(yōu)化，使其能夠在合適的工作場(chǎng)所使用，揚(yáng)長(zhǎng)避短。在具體工作中，要注意各種因素之間的相互作用，優(yōu)化各種工藝條件的組合，達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的效果。

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