塑料消光怎么做?这几类添加剂和选型思路可以参考(消光塑料母粒) ypxx.net

(来源:链塑网)

哑光塑料制品看起来质感更高级,划痕也不容易显现。

要实现哑光效果,靠的是添加到聚合物中的消光剂。这些添加剂在加工过程中与其他组分一起加入,通过迁移到表面、破坏光滑表面、产生漫反射,让肉眼看到的是哑光效果。

下面把常用的消光剂类型和选型思路梳理一下。

哑光塑料表面与光面塑料表面

一、专用消光剂

消光剂是一种聚合物加工添加剂,添加到聚合物中以降低光泽度、实现哑光效果。它的作用是散射光线,防止光线以集中的方式从表面反射。

除了消光本身,这类添加剂还有几个附带效果:

隐藏瑕疵——有助于遮盖表面划痕、凹痕和不平整。

提高附着力——可以提升油漆和涂料对表面的附着力,特别是在高湿度环境中。

增强耐用性——可以提高涂层的耐磨损和耐刮擦性能。

市面上的消光剂种类很多,具体选择取决于粒度和化学成分,根据应用场景来定。

二、PE常用消光剂

聚乙烯配方中常用的消光剂有以下几种:

碳酸钙——多用途填料,能有效降低光泽,同时改善刚度和耐热性。

滑石——软矿物,具有片状结构,可以散射光线,产生哑光效果,同时提高聚乙烯产品的光滑度和印刷性。

二氧化硅——适用于细磨砂PE,光散射特性出色,还能提高耐刮擦性和尺寸稳定性。化学惰性,适用范围广。

三、增塑剂

增塑剂的主要作用是增加聚合物的柔韧性和柔软度,但某些增塑剂也会影响光泽度。

快速溶解的增塑剂可以降低加工温度,同时降低光泽度。与PVC配方兼容的增塑剂有助于材料在模具中以较低温度熔融,从而产生哑光效果。

典型的快速溶解增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)和苯甲酸酯增塑剂。需要注意的是,部分邻苯二甲酸酯类增塑剂在近年来受到环保法规的限制,选用时需确认合规性。

丁腈橡胶是固体增塑剂的典型例子,通常与液体增塑剂一起使用,增强聚合物的柔韧性和柔软度。但两者结合使用时,丁腈橡胶会吸收液体并在高速混合过程中凝结。建议将丁腈橡胶添加到约80°C的冷却混合器中,而不是热混合器中。

丁腈橡胶通常以粉末形式出现,常见牌号有Chemigum®P35或Chemigum®P83。它不仅可以改善表面光洁度,使其变得无光泽,还可以增强压缩变形。

四、矿物质

氧化铝和氧化镁也可用作消光剂,通常用于高性能应用,这些场景对耐用性和抗刮擦性要求较高。

硅藻土、高岭土、合成二氧化硅和二氧化钛等功能性填料,也可用作消光剂。

哑光效果主要取决于涂层厚度和填料的填充量。除填充量外,光泽度还受颗粒形状、粒度、粒度分布(PSD)的强烈影响。

五、蜡

聚乙烯蜡和石蜡是有效的消光剂,通常与二氧化硅一起使用,以提供更耐用的饰面。

蜡以不同形式加入塑料中:微粒化、微粉乳化或分散体。

氧化高分子量PE蜡有助于实现哑光效果。这些低分子量PE蜡有LDPE和HDPE两种形式,部分氧化LDPE和氧化HDPE变体特别有效。氧化HDPE蜡可促进融合,同时降低光泽度。

六、丙烯酸型消光剂

丙烯酸型消光剂比无机光泽控制剂有明显优势——它们不具有研磨性,可延长加工设备的使用寿命。对于设备寿命至关重要的应用,这类消光剂是首选。

交联丙烯酸酯三元共聚物:如SUNIGUM®,是一种多功能添加剂,可增强工程热塑性塑料和热塑性弹性体的性能。与PVC等极性聚合物兼容,可赋予材料柔软度、哑光效果,并提高耐候性、耐热性、耐紫外线辐射性、耐化学品性、耐油性和耐燃料性。

丙烯酸异质聚合物:如PARALOID™ KF-710,可有效降低增塑PVC化合物的光泽度。加入2.5 phr时,可将60°光泽度从42%降低至16%;加入5 phr时可进一步降低至10%。该性能优于硅胶——硅胶在加入2.5 phr时仅将光泽度降低至23%,加入5 phr时无进一步改善。

如果不考虑抗冲击强度,可以使用丙烯酸或聚酰胺的超细聚合物颗粒。对于柔性乙烯基化合物,可使用2-5%的较高分子量丙烯酸抗冲击改性剂。

七、PVC的选型思路

K值的影响:PVC树脂的K值会影响光泽度。一般来说,随着K值增加,光泽度下降。对于增塑PVC产品,选择K值较高的树脂(如K70-72或更高)可以实现哑光效果。

交联的作用:部分交联PVC树脂可用作传统PVC的部分替代品,以实现消光效果。这些树脂由于交联结构,本身就具有消光效果。

某些塑化PVC产品更倾向于使用哑光饰面,以获得丰富、朴素、橡胶般的外观。汽车垫圈和内饰、旅行用品、电缆等更倾向于哑光饰面——在哑光饰面上划痕不会立即显现出来。

八、EVA在PVC中的消光应用

EVA与PVC一起使用时,VA含量为65-70%时具有良好的相容性。当VA含量约为45%时,EVA开始与PVC形成合金,用作硬质PVC的抗冲击改性剂。将VA含量提高到50%时,EVA会转变为PVC的增塑剂。

VA含量较低(8-28%)的EVA共聚物可用作软质PVC中的有效消光剂。这些共聚物与PVC的相容性有限,会破坏软质PVC通常均匀的光泽表面,产生光滑的哑光饰面。

挤出工艺参数也会影响光泽度的降低。导致光泽度降低的因素包括:模具和长度的减少、模具和粗糙度的增加、更高的挤出率、较低的挤出物温度。

实现这一目标的一种实用方法是使用快速溶解增塑剂,它可以降低加工和模具温度。

九、其他影响光泽度的添加剂

颜料——为聚合物提供颜色,也能影响光泽度。

抗氧化剂——防止聚合物因氧化而降解,有时会影响光泽。

紫外线稳定剂——保护聚合物免受紫外线有害影响,也会影响光泽度。

消光剂的选型,核心看三件事:什么树脂体系、什么加工条件、要什么程度的哑光效果。

PE体系可以从碳酸钙、滑石、二氧化硅入手。PVC体系可以调K值、用交联树脂、或选EVA共聚物。对设备寿命有要求的场景,优先考虑丙烯酸型消光剂。

选型之前,先确认树脂体系和工艺窗口,再对照上面几类添加剂的特点来选。