發光顏料在塑料中的應用
2:B 1刖言以鋁酸鹽為主要成份的新型長余輝光致發光材料,經短工夫光照后,有比傳統ZnS發光材料高十倍以上的余輝工夫,并具有優良的耐光性和耐長久性,無毒無害,不具有任何放射性。在制備過程中,不引入和產生有毒的化學物質。我公司消費的以鋁酸鹽為主要成份的長余輝光致發光材料,發光余輝工夫長達12小時以上。將發光顏料應用于塑料當中,可賦于塑料的自發光功能。這種發光塑料,具有暗處指示功能和裝飾功能。
塑料中使用發光顏料有兩種不同的加料方式。一種是直接將發光顏料和樹脂混合加工成制品,該辦法不能保障發光顏料在制品中的均勻分散和制品性能。
要想使發光顏料均一分散,必需首先使顏料粒子充分潤濕,這能夠通過添加低黏度添加劑來實現,或升高力口工溫度來促進潤濕,這種辦法通常是發光顏料在混合機中于室溫下和粉料、粒料停止干混,必要時可參與分散劑,而后將這些預混物直接送至注塑機或擠出機即可。關于性能要求不高的厚壁制品能夠使用該辦法,但薄壁制品由于得不到高品質而不宜采納。另一種辦法是使用發光母料,這種辦法雖在技術上與直接加發光顏料辦法雷同,但它的長處是使發光顏料處于最佳的分散狀態,同時由于在發光母粒中參與一些相應的助劑等,可減少制品因添加發光顏料而產生力學性能下降的現象。
使用發光母料有以下長處:發光顏料在樹脂中分散均勻;消費操作不產生粉塵有利于環保和勞動愛護;()減少廠家的設施磨耗與能耗,省工、省時、省能源、降低了本錢易實現自動化消費;2試驗部分發光顏料做為無機鹽類能夠在塑料中添加,和塑料用的填料有雷同的加工辦法,對其性能的影響及變遷規律也類似。不同的是發光顏料在加工過程中,如處置不當容易使物料變黑,招致制品的外觀色澤變暗,甚至完全變黑,使塑料制品的發光輝度下降。處置發光顏料在塑料中變黑的問題,使發光顏料在塑料中寬泛的應用。本文將介紹有關這方面的。
表1 m目型號輝度均勻粒徑過篩率雜質(個/10g)發光工夫(h)2.1.2基體樹脂發致發光塑料基體樹脂如表2所示。表2名稱牌號消費廠家鎮江奇美法國阿托大連有機合成廠韓國三星吉化、蘇州安利化工廠臺灣奇美2.2主要加工設施及測試儀器光致發光塑料主要加工設施如下:雙螺桿擠出機南京科亞切粒機上海高橋塑料機器廠拉力實驗機德國沖擊實驗機河北承德試驗機有限責任公司熔體活動速率儀長春第二試驗機廠亮度計曰本2.3實驗辦法將發光顏料和樹脂混和制成塑料發光粒料或母料,測定其輝度值,并加以比較。為了使發光顏料在塑料中寬泛應用,對發光顏料在通用的主要塑料種類(選擇了十種)中的應用停止了鉆研。
2.4工藝流程樹月旨一發光顏料――>預混―雙螺桿擠出造粒―枯燥―壓片―測試助劑一|將載體樹脂、發光顏料、助劑按一定比例稱量后,先將樹脂參與混合器中,而后參與0 5%的液體石蠟和樹脂混合好后,再參與發光顏料和助劑,進一步混合均勻,將混合好的物料在擠出機中停止擠出造粒,而后停止自然枯燥或烘干,枯燥過的發光母料取樣測定輝度,合格后入庫。
2.5測試標準對發光母料的測試按下述標準停止:1熔體活動速率測;定按趣36821%恤也Publishin 3結果與探討3.1發光顏料變黑起因發光顏料變黑的起因很多,在塑料加工中變黑的主要起因是:發光顏料是非常堅挺的,在機械中經摩擦、剪切使機械受到磨損,物料中混入金屬雜質所致。
塑料加工中的大部分工序都是在機械中完成的,變黑是不可防止的,但采取相應的措施減少剪切和摩擦可大大減輕變黑的程度。通過在不同加工設施、工藝和配方的條件下,鉆研輝度的變遷規律,從中找出最佳的條件,使產品的外觀和輝度都得到明顯的改善。
3.2螺桿的構造對輝度的影響調整螺桿的構造,使之減少加工中對物料的剪切和摩擦,能夠減少發光顏料的變黑程度。
3.2.1減少螺桿的嚙合塊調整螺桿模塊的模式,去掉五對嚙合塊,換成螺紋±,并從新排布組合元件,以LDPE為基體樹脂,參與10%PID-7D發光顏料,再與一定比例的添加劑混合,停止造粒,制備標準樣條停止測試,為螺桿的構造扭轉前后發光母料輝度值的變遷:由圖i看出將部分螺桿嚙合段扭轉為螺紋段后能夠進步發光塑料粒子的輝度,并改善發光塑料粒子的外觀和色澤。在保障充分混煉的同時,通過扭轉螺桿的構外型式,對進步發光制品的輝度成效是十清楚顯的。
3.2.2減少螺桿的長徑比長徑比由原來的28/1變為如今的2/1,這樣可減少物料在機缸中的摩擦工夫,抵達進步輝度的宗旨,見。
從能夠看出,減少螺桿長徑比能夠進步發光料粒子的8同時也明顯地改善了粒子的外觀、色o儀工夫min螺桿長徑比對發光顏料輝度的影響澤。
3.3扭轉工藝條件3.3.1溫度bookmark12適當進步螺桿第二段的溫度,使物料進入機缸后很快地進入粘流狀,將發光顏料包裹起來減少對螺桿的摩擦,防止變黑。
3.3.2螺桿轉速通過對螺桿轉速的降低,能夠抑制因減少長徑比而招致的物料塑化缺乏,同樣還能減少物料在機缸中的摩擦,防止變黑,見。
3.4原材料的選擇bookmark13 3.4.1發光顏料要得到高輝度的發光制品,應選擇徑大的發光顏料,但產品的機械性能下降,所以要綜合思考機械性能和輝度來選擇發光顏料。
3.4.2基體樹脂在選擇基體樹脂時,為了最大限度地發揮發光顏料的自發光功能,進步塑料發光制品的輝度,應盡量選擇透明樹脂以減少對發光顏料的遮蓋,而影響發光制品的輝度。
基體樹脂的選擇有以下幾個準則:在塑料母粒消費時,通常我們選擇熔融指數大的,消費塑料發光母粒時也同樣選擇熔融指數大的,不只有利于顏料的分散,而且熔化得快,使發光顏料盡早被樹脂包裹。
由于發光顏料為粉狀,因此選擇粉狀樹脂更易混合均勻。與粒料相比較熔化快,迅速將發光顏料包粒徑、、不同型號的發光顏料在制品:中的―gHUSe.M圖hts不同含量量發光的制品輝dki.netbookmark14從能夠看出,在雷同的配方和工藝條件下,用粉料為載體樹脂其輝度明顯高于用粒料為載體樹脂的。而且從粒子的外表來看,用粉料為載體樹脂其外表光澤和色澤明顯好于用粒料為載體樹脂的。因此在選擇樹脂時要盡可能用粉料做載體樹脂。
(4)實際消費中,發光顏料的粒徑對制品輝度的影響并不是很大,這與發光顏料粒徑大輝度高的結果不一致。其中大粒徑的7B、7C輝度值降低較大,小粒徑的7F降低較小,而粒徑處于中間的7D、7E輝度值降低最小,見。這是因為粒徑大的發光顏料在加工過程中由于受到螺桿的剪切和摩擦力的作用,粒子變小、變黑所致。因此選擇7D、7E發光顏料較為適宜。
很顯然,用PL0-7D發光顏料從輝度、制品的光澤要優于其它的發光顏料。
(6)發光顏料的加量不同,制品的輝度也不同。以7D發光顏料為例,加量低于5%時,不只輝度低,余輝工夫也短,加量大于20%時,盡管輝度高,但對機械性能影響比較大,綜合思考以加量為10%~20%為宜。
4結論發光顏料粒徑對輝度影響,在塑料中發光顏料的粒徑大,由于其對螺桿的磨損,制品易變黑,而且性能下降;粒徑太小則輝渡過低,應選擇粒徑為rnum~15n較為適宜;為了保障產品的機械性能和發光輝度,發光顏料的加量在10%左右為宜;()在保障充分混煉前提下,減少螺桿的長徑比及調整螺桿構造及排列順序,能夠減少發光顏料在加工過程中的變黑程度;()適當進步擠出溫度和螺桿轉速可明顯改善發光塑料變黑程度。