|
|
|
|
|
|
|
|
熒光增白劑在塑料中的使用方法
塑料的增白是在壓塑成型之前,將熒光增白劑均勻地混入成型前物料中。為使塑料均勻增白,必須要做到兩點, 是把熒光增白劑均勻地混合到塑料基材中,即需要在塑料成型前加入;第二是要把熒光增白劑均勻地分散在塑料中並在熔體中均勻分布。熒光增白劑一般以純品加入聚合物粉、顆粒或切片中,可在聚合前或聚合過程中加入,也可在高溫成型前加入。用於色彩鮮艷的淡色塑料制品增艷,大多採用有機顏料和熒光增白劑混用。有機顏料或熒光增白劑可用溶劑和分散介質處理后加入成型前的物料中,一同混合加熱進行塑制。在某些情況下,熒光增白劑和聚合物利用機械混合均勻后擠壓成型。熒光增白劑加入塑料中的形態(劑型)一般根據着色加工機械的種類、工藝以及被增白塑料材料的形態來決定。常用的熒光增白劑形態有粉末狀、漿狀和熒光增白劑色母料三種
為了使性能不同的塑料達到均勻增白的目的,熒光增白劑不但要適應塑料的加工條件,而且還要在塑料中具有充分的分子分散性或完全溶解性,若以聚集體的形式分散在塑料內,則顯示不出或大大降低光學增白效果。從熒光增白劑加入塑料基材中的形態和方式來看,塑料通常採用干法增白、濕法增白和色母料法增白三種工藝。
干法增白和濕法增白
1.干法增白
塑料的於法增白就是將一定量的熒光增白劑干粉直接添加于成型前的塑料基材中,先與塑料基材進行混合,待擠出機達到塑料熔融溫度時,將混合料擠入螺杆熔融,以使熒光增白劑在熔體中均勻分布, 進行造粒或壓製成型
干法增白主要用於硬質聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS以及其他熱塑性樹脂的注塑成型增白。用於干法增白的熒光增白劑價格相對比較便宜,但是有粉塵飛散性大、污染環境的缺點。
2.濕法增白
為了改善分散效果,有時(如聚碳酸酯)還需要在熒光增白劑中加入一定量(約500mg/kg樹脂)的粘合劑,如硬脂酸丁酯,使熒光增白劑較好地粘附于物料表面,以減少其粉塵飛揚和污染。也可以將熒光增白劑分散在助劑溶液中,以助劑分散體的形式分批加入,如用於軟質聚氯乙烯(PVC中,可先將其配成10%的鄰苯二甲酸二辛酯增塑劑溶液后,再分批加入。
在濕法增白中熒光增白劑呈細微的分散狀漿料,因有非揮發性有機溶劑混入增塑劑中,所以有發黏的缺點。這種方法主要用於軟質聚氯乙烯增白。
3.應用實例
應用實例1:塑料熒光增白劑FP對聚酯薄膜、PVC、PP、ABS、有機玻璃等多種原料有良好的增白效果。
在干法應用時塑料:FP=100002-100005(質量比)。將各種原料先混合,然後加入熒光增白劑FP,在160℃攪拌均勻約5min,再經軋輥軋成片狀即可。
在濕法應用時溶劑:FP=2:1~3:1(質量比)。熒光增白劑FP先用增塑劑溶解后,經三輥研磨機磨成懸浮液組成母液,再在加工過程中均勻拌入增白劑懸浮液,在一定溫度下成型,一般在120160C需0.5h左右,180~-190C下只需lmin左右即能產生增白效果
應用實例2:熒光增白劑OB-1用於白色聚氯乙烯(PVC硬片的配方(質量分數):
硫醇辛基錫
2.8%~3.0%
環氧大豆油辛酯
1.0%-1.5%
甘油脂肪酸酯
1.2%
硬脂酸丁酯
1%~1.3%
耐衝擊改性劑MHs
5%~6%
加工改性劑K-120N
1.8%~2.5%
熒光增白劑OB-1
0.01%~0.05%
碳酸鈣
20%~30%
增白流程
PVC樹脂、助劑→捏合→冷卻混合→過篩→擠出→模頭整形→牽引→冷卻定型→切邊→卷繞→成品增白工藝:按上述配方,首先將PVC樹脂、碳酸鈣投入捏合機中,進行低溫低速捏合,溫度升至60℃時,加入穩定劑,攪拌1~2min,然後進行高速捏合。溫度升至80℃時加入改性劑,溫度達到100C再加入其他助劑,溫度升至110℃結束捏合,捏合機由高速轉為低速。將捏合物料卸至冷卻混合器中,低速攪拌冷卻將冷卻的物料送入雙螺杆擠出機中,控制螺杆溫度為110℃,機身溫度分段控制在190~160℃,機頭溫度分段控制在180~175℃,牽引溫度由120℃、100℃、85℃、45℃逐級降低。冷卻輥溫度為20~25℃擠出物料經摸頭整形變為薄片,然後由管筒牽引經切邊架進入卷繞機得成卷產品。
應用實例3:將0.01份二苯乙烯類熒光增白劑與70份的PVC30份的增塑劑和2份的穩定劑混合,混合物在150℃研磨5min,可製成薄膜。如果要要制備白色覆蓋膜，則應將2.5份的TiO2在研磨前加到料中。
色母粒法增自
目塑料着色廣氾使用“色母粒”(也稱為色母料或色母),“色母”是預先將熒光增白劑或顏料與所需樹脂塑料相混合,直接熔融擠壓成型而形成的含熒光增白劑或顏料濃度相當高的着色劑制品,可直接使用,已成為塑料着色的一種主要手段
在使用色母粒時,只要將色母粒和樹脂按比例混合均勻,即可直接用來進行塑料制品的成型加工。少量的攪拌只需用手,在加工量較大的情況下,為了保証色母粒的分散性,可以使用機械攪拌。色母粒與樹脂塑料機械混合以後即可送到帶預塑裝置的注塑機,邊預塑邊着色
1.色歌粒增白方法
般來說,色母料與樹脂的混煉配比範圍比較寬,從1:101100不等。這主要取決于色母料中熒光增白劑的含量、塑料的流動性。據塑料工程技術人員的經驗,常見塑料的混煉流動性序列如下
GPs→PE(高熔體指數)→PE(低熔體指數)、PP(低熔體指數)、pvC→HIPS→ABS、SAN→PC、PA、NY根據上述序列,對相同的注塑設備,在操作上和配比選用上可以做工藝的參照依據。混煉性好的塑料,配比可以小些;混煉性差的色母配比可適當放大,並在工藝上加以注意
對注塑機螺杆的控制是使色母料分散均勻的關鍵。螺杆一般分為三個區段:加料段、壓縮段、計量段。為了使色母料進入機筒后儘快融,從而與塑料均勻混合,使用色母料時,需適當提高加料段的溫增白度,使之接近壓縮段的溫度或略高些。如果加料段溫度太低,色母料于壓縮段才熔融,預塑時間相對縮短,這樣容易造成產品着色不勻,出現條紋,對於流動性較小、不易混煉的工程塑料更應注意在使用色母料注塑的過程中,要注意施加一定的背壓,這樣可以提高螺杆的混煉效果,使色母料擴散得更加均勻。施加背壓的大小視不同的設備實際效果確定。
由於熒光增白劑用量極少,所用色母粒只需計量準確,使用時取其一定量混入塑料成型前的物料中即達到着色增白目的,頗為方便。並減少了粉塵,大大改善了工作環境,深受眾多廠家喜愛,目前已有熒光增白劑色母粒產品供應市場。用這種方法着色的塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。一般有混煉裝置的注射成型、擠出管、擠出薄膜、電線被覆、中空成型品或者片材等都適合使用色母料着色。
色母粒增白技術與干法、濕法增白技術相比較具有以下優越性:(1)使用色母粒增白可以正確地按照產品規格控制白度,白度的重現性好。
(2)干法增白時,熒光增白劑和塑料顆粒度相差很大,難以分散均勻,雖可以用加入粘附劑的辦法給予補救,但效果並不理想。色母粒採用的色料經過超微處理,所以着色效果和遮蓋性較好。(3)由於色料在製造色母粒時均勻地分散于載體塑料之中,色母粒顆粒的直徑與樹脂顆粒的直徑相接近,從而保証了色料在加工過程中具有良好的分散性。
(4)色母粒是將色料固定于載體之中,因此可以避免色料與空氣的接觸,防止因氧化和受潮所引起的色質變化,有利於生產色質純正的塑料制品。
(5)使用色母粒,去掉了擠出、造粒等工序,既簡化了操作,又有利保証樹脂的性能不受影響
(6)使用色母粒還可以淨化環境,無粉塵飛揚,減少貯料,節約能源
濃色母料對於從事塑料制品着色者來說並不是一個陌生的概念。B粒着色技術已經成為塑料着色的主要技術之一。並且隨着工藝朮的進步提高了濃色母粒的制備技術,國際上曾經出現過“通用”色它以低分子量的聚乙烯為載體,加入一定量的色料,這種色母粒與種樹脂具有兼容性,對工藝的要求也不是太嚴格。但是,所謂的“通用”都是相對的,實際上,這種色母粒的使用範圍相當小,而且經濟效不高,着色效果不能預測,對塑料制品的強度有影響,因此,近些年來已逐漸被淘汰,取而代之的是專用色母粒。專用色母粒則針對制品的塑料種類,選用相同的樹脂作為載體製造,例如ABS色母粒,載體是ABS;HPS色母粒,載體是HPS;HDPE色母粒,載體是HDPE等.色母粒形狀有粒狀、丸狀、粉狀等
色母料中除了含有基本熒光增白劑、顏料、染料和載體外,按制品的用途和性能要求,通常還加入潤滑劑、光亮劑、抗氧劑等,為賦予制品特殊的性能還能製造出多功能色母料。
2.色母粒製造實例
實例1:ABS塑料瓷白色母料的制備。ABS塑料瓷白色母料具有廣氾的用途,常見的有電冰箱內膽、洗衣機內膽、餐具等。通常樹脂廠生產的ABS塑料呈淡黃色,若製成瓷白色就必須加入熒光增白劑和料近行增白和調色。
ABS色母料配方(質量分數):
ABS塑料
55%~60%
立德粉或鈦白粉(金紅石)
35%~40%
潤滑劑
熒光增白劑OB-1
0.08%
群青
0.08%
水固紫
0.045%~0.048%
增白流程:
ABS塑料→立德粉或鈦白粉(金紅石)、潤滑劑混煉→擠出→切粒→成品
增白工藝:加工過程中的溫度控制在200~230C。首先將ABS塑料、立德粉或鈦白粉(金紅石)、潤滑劑加入高速混煉機中進行混煉,混煉一定時閫后再加入熒光增白劑、群青、水固紫,繼續混煉。將混煉后的物料送入單螺杆擠出機中進行擠出、造粒實例2:聚酯用熒光增白劑色母粒的制備。熔融的聚酯顆粒(粒子大小<650m)与粉状荧光增白剂(用量<40%)千混。混合物于200~300C向水溶液中挤压,生成的条状物粒化并干燥,得到涤纶抽丝用色母粒。例如,475g聚酯与25 kg Leucophor EGM混合,以150kg/h挤压得含荧光增白剂5%的色母粒。该色母粒与聚酯混合、抽丝得纤维。
实例3:超白色母粒的制备。将钛白粉、碳酸钙、硬脂酸酞菁蓝及荧光增白剂与载体树脂(如PVC)按一定比例配合,并采用恰当的工艺进行充分混合再造粒而得到超白色母粒。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
