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如何防止塑料成型品的黄变?
2022.12.26
塑料成形品的黄变是什么
塑料发黄字面意思是塑料成型件变黄。
您是否见过汽车前灯和智能手机外壳等塑料外壳随时间变黄?这种泛黄是常见的泛黄例子。
这种变黄是通过什么机制发生的?
首先,塑料在热、氧、湿气和紫外线的影响下,其分子结构发生变化,导致材料性能发生变化和变色。这称为“塑料的降解”,由热量和氧气引起的降解称为“热降解”。
当塑料分子受到热老化的影响时,它们与空气中的氧气反应成为过氧化物,在这种反应中产生发色团 (导致变色的分子结构) 。由此,塑料会发生黄变等变色。
热和氧是变黄的因素,存在于我们周围的任何地方。换句话说,所有塑料产品都可能受到热劣化的影响,变黄是与塑料模塑密不可分的问题。
为什么在成型过程中会出现黄变?
发黄也是成型过程中会出现的一种现象。
塑料材料中通常会添加抗氧化剂,以防止在成型过程中因高温而变质。但是,由于抗氧化剂不能完全防止变色,因此有时变色标准严格的透明精密成型品(镜片等)可能会被视为次品。
另外,根据干燥时的环境,黄变的风险也会提高。由于材料的干燥温度过高、时间过长等过度干燥,容易发生黄变。
防止塑料变黄的方法是什么?
下面,我们将为您介绍几种在从干燥到成形前的过程中有效抑制黄变的解决方案。
实现适当的干燥
在成形厂,成形机和干燥机一直在工作,手动管理和控制所有材料的干燥状态非常困难和麻烦。
除湿热风干燥机MJ6-i具有自控功能,可根据成型机的树脂使用量,将干燥风量控制在最佳状态,在自动运转中进行适当的干燥,节省能源它将连接。
通过向成形机供给最佳干燥状态的树脂原料,可以期待成形品不易发生变黄的效果。
降低干燥温度
树脂原料的热劣化,越是长时间暴露在高温下,进行得越快。在这方面,最好能够在短时间内干燥树脂,而不会尽可能地提高温度。
在真空下,水的沸点会下降,因此可以在低温下蒸发水分。
基于这个想法开发了真空传热干燥DPD 3.1。通过这种真空传热方式,通过低温干燥树脂来抑制热的影响,防止成型品的黄变。
减少氧气 (氮气置换)
树脂的热降解不仅是由热引起的,而且是由热与空气中的氧气相互作用引起的。
氮气干燥器对于此目的是有效的。在该干燥机中,干燥环境和树脂中的氧气(O2)被氮气(N2)取代,以防止干燥过程中树脂的氧化。
还有一种小型传热干燥机和氮气发生器一起使用的方法。成型机上安装有小型干燥机,在成型前直接向内部注入氮气,隔绝氧气,防止树脂分子与氧气发生反应,抑制成型品黄变。
活用现有机器的氮气置换干燥
我想,有很多模具厂都存在“即使想引进新的干燥机,成本也高,现有的机器浪费,没地方放”等问题。在这种情况下,可以引入可与现有除湿热风干燥机结合使用的氮气供给机以及可安装在成型机上的N2P收集器。在成型机投入口供给温控高浓度氮气,防止温度变化和树脂氧化。由此,能够抑制成型品的黄变。
总结
为了防止塑料模制品变黄,重要的是要了解热劣化和氧化的机制并适当地接近。本专栏介绍了作为成形入口的树脂原料的适当干燥。在适当的干燥状态下向成型机供应树脂不仅对变黄有效,而且对黑点和燃烧等成型不良措施也有效。
解决问题的关键是实施与树脂原料的种类、成型品所需的质量水平以及各成型工厂的条件相匹配的对策。松井制作所提供各种解决方案。请随时与我们联系。
CX设计部饭岛泰彦