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ABS着色应考虑什么问题

日期:2019-11-20 19:48
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摘要:ABS着色应考虑什么问题
ABS着色应考虑什么问题



ABS树脂兼具苯乙烯树脂的耐冲击性与AS树脂的耐油性。他的全名为丙烯腈-丁二烯共聚塑料,是在聚苯乙烯树脂改性的基础上,在20世纪40年代发展起来得到三元共聚物。由于ABS是由三种单体共聚而成,故它能表现三种组分的协同性能。

ABS的制造方法目前有聚合物掺混法与接枝两种。根据使用要求,采用不同的制造方法,可以生产出具有不同特性的ABS.它们有高耐冲击性、中耐冲击性、高刚性,低温耐冲击性以及耐热性等的多种牌号品种。

尽管ABS树脂有很多类型,但所使用的着色剂大体上是相同的。用于ABS的着色剂要求耐热性和耐候性好,遮盖力强。常用的着色剂有钛白粉、镉系颜料、铁红、群青、炭黑等无机颜料以及酞菁系有机颜料、喹吖啶酮系有机颜料。

由于ABS中含有橡胶成分,着色时会出现颜色不均匀的情况。染色不一样,反射不一样,看到的色光也就不一样。如果上色浓一些可以弥补这种缺点。因此,着色剂用量比较大,一般在2%上下,使用钛白粉时甚至有高达10%的情况。由于用量大,着色剂的分散性就成了技术上的难题。

另外,ABS树脂受热和紫外线照射容易变色,所以必须选择变化性比较小的颜料。

(1)颜料对ABS树脂紫外线老化的影响    与聚苯乙烯及其他塑料相同,ABS受紫外线照射会促进老化,特别是其有二聚结合的橡胶成分更容易受紫外线影响。因此,如制品长时间在室外暴露会变色,耐冲击强度会降低。但是若在ABS材料内混入无机或者有机颜料后制成制品,即使在室外长时间暴露其强度几乎没有任何变化。另外,洛氏硬度、拉伸强度的变化也微乎其微。以上情况说明了紫外线影响仅残留在着色物体的表面上,着色物体的表面将紫外线反射或吸收,从而形成表面层对内部起着保护作用。成型物的内部几乎受不到紫外线的影响,因而物性变化小。相比之下本色树脂的老化程度就明显些。一般紫外线吸收能力越大的颜料,抑制老化效果越大。

因此,在选择ABS树脂用颜料时要充分考虑到对树脂的影响如室外使用的ABS树脂制品,尽可能使用浓度高、遮盖力强的合适颜料以便能改善聚合物本身的耐光性。

(2)颜料对ABS树脂热老化的影响  ABS树脂由于橡胶成分的交联,随着热老化变色的同时,拉伸强度、屈服值增加,而冲击值、延伸率显著降低。另外,同样由于橡胶成分及加工条件的不同,着色制品本身的颜色会产生相当大的变化。至于颜料的不同含量的多少从而引起色调的若干差别是不言而喻的了。

从ABS树脂本身的变色以及由于颜料的变色掩盖能力的限制来看,加工范围限定在230~250℃。当然在温度越高情况下,ABS树脂的热变化越明显。但是往往在考虑聚合物本身的稳定性的同时常试图通过选择适当的颜料来掩盖其变色状况。

由于ABS中橡胶成分的交联及加工条件不同、颜料不同、颜料含量不同,在热老化过程中,制品颜色的变化相当大。表4-9示出颜料的添加量对ABS树脂性能的影响。


表4-9     添加颜料后ABS性能保持率


颜料

添加量/%

冲击强度保持率

拉伸强度保持率

螺旋形流动性保持率

空白试验(本色树脂)

99.9%
二氧化钛(金红石型)

1

3

5

7

96%

90%

82%

71%

99%

97%

95%

-

92%

90%

89%

-

炭黑(槽式)

0.1

0.3

0.5

1.0

1.5

97%

97%

94%

60%

40%

93%

95%

94%

-

-

93%

91%

97%

-

-


ABS基本配方如下:

ABS                                      10kg           MgSt                                       2.5g

DG橙                                   10kg           钛白粉                                     20g

D-7G橙                                 5g              磷酸三苯酯                              25ml


ABS具体着色参考配方如下:蓝色,酞菁蓝0.013kg、酞菁绿0.0013kg、软质墨灰0.0005kg;深蓝色,酞菁蓝GN0.029kg、群青0.038kg。

(3)ABS树脂着色加工问题    在塑料着色中,人们往往忽略了成型工艺对着色效果的作用。事实上,正确地掌握成型工艺是保证着色效果的重要手段。

①干燥。ABS树脂是吸收性树脂,在仓库里吸收分率通常为0.3%~0.4%。因此,ABS树脂使用前必须经过充分干燥处理。如果预干燥不充分,挤出制品就会出现泡孔,造成表面伤痕,表面粗糙、气泡等现象。

经过干燥后的ABS树脂放置时间过长会再度吸水。因此,必须在干燥后尽可能地马上作业。如可能,zui好向料斗里吹热风,进行保温。

②掺混。ABS树脂着色浓度一般是1%~3%,ABS树脂与着色剂应有足够的混合时间,使之混合均匀,根据混合设备不同,时间可控制在3~10min。着色剂zui选用色母料,稀释比为5%。如使用粉料着色剂,着色剂zui用250目筛网过滤一下,否则会出现色点,稀释比为2%左右。

③着色工艺。ABS树脂着色一般使用挤出机就可以了。挤出机功率zui好是加工聚苯乙烯、聚乙烯的1.5倍。螺杆可采用杜尔梅奇型,螺杆的压缩比通常是(3:1)~(4:1)为宜。长径比18:22左右。ABS着色树脂的成型温度一般控制在180~230℃。背压对于着色树脂的熔体混合很重要,适宜的背压可增加制品表面光泽,减少或消除色斑,使着色剂的分散性达到佳状态。



表4-10   按热稳定性和耐光性区分尼龙着色用有机颜料


中等

C.I.颜料黄192

C.I.颜料橙68

C.I.颜料蓝15:3

C.I.颜料黄148

C.I.颜料黄150

C.I.颜料黄187

C.I.颜料红149

C.I.颜料红177

C.I.颜料绿7