注塑工藝對(duì)啞光PC／ABS光澤度的影響

柏蓮桂，胡建建，李 強(qiáng)

（上海錦湖日麗塑料有限公司，上海 201107）

0 前言

PC／ABS合金是由聚碳酸酯（PC）和丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）共混形成的合金，既具有ABS很好的抗沖擊性和成形性，又具有PC優(yōu)異的耐熱性，廣泛應(yīng)用于汽車零部件、電子產(chǎn)品等［1］。PC／ABS合金用于汽車內(nèi)飾件時(shí)，要求光澤度低，不造成視覺(jué)疲勞；免底涂使用時(shí)，要求材料具有低光澤度的特性［2］。

材料的光澤度受折射指數(shù)、入射光的角度和材料表面的形貌等影響。添加啞光劑可以增加材料表面的粗糙度，有效降低光澤度［3］。段春來(lái) 等［4］研究了消光劑對(duì)PC／ABS 性能和消光效果的影響。結(jié)果表明：材料表面的形貌和光澤度受模具的表面和材料復(fù)制模具的精度的影響。

筆者研究了注塑工藝對(duì)啞光PC／ABS的光澤度的影響，包括注塑溫度、模具溫度、射膠速率、射膠壓力、保壓壓力和保壓時(shí)間等影響。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

PC 3201，LG－Dow 聚碳酸酯樹(shù)脂有限公司；

ABS 275，上海高橋石油化工公司；

啞光劑 KS－T D－00201，環(huán)氧官能團(tuán)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%；

抗氧劑、潤(rùn)滑劑、炭黑母粒，市售。

1.2 儀器和設(shè)備

高速混合機(jī) SH140Φ85，張家港白熊科美機(jī)械有限公司；

雙螺桿擠出機(jī) CTE50－TY3513，直徑35cm，長(zhǎng)徑比40／1，南京科倍隆機(jī)械有限公司；

光澤度測(cè)試儀 MNLTI GLOSS 268，德國(guó)BYK－GARDNER 公司；

注塑機(jī) JN88－E，震雄機(jī)械有限公司；

顯微鏡 BX51M，奧林巴斯公司。

1.3 樣品制備

表1為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。將各種原料按照表1的配方，在高速混合機(jī)中混合；在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后用注塑機(jī)注塑色板。色板長(zhǎng)140 mm，寬90mm，厚度為3mm，皮紋為K31皮紋。

表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.4 性能測(cè)試

用光澤度儀測(cè)試K31皮紋面的光澤度，測(cè)試角為60°。

用顯微鏡觀察K31皮紋面的表面形貌。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對(duì)啞光PC／ABS光澤度的影響

圖1給出了注塑溫度對(duì)PC／ABS K31面光澤度的影響。

圖1 注塑溫度對(duì)PC／ABS K31面光澤度的影響

隨著注塑溫度的升高，60°的光澤度明顯降低。其原因是注塑溫度升高后，材料的黏度降低，流動(dòng)性提高，能更好復(fù)制模具表面的皮紋，如圖2所示。注塑溫度240 ℃時(shí)，材料復(fù)制了皮紋的粗糙結(jié)構(gòu)；270 ℃時(shí)，復(fù)制了皮紋的精細(xì)結(jié)構(gòu)，造成光澤度明顯下降；280 ℃時(shí)，材料復(fù)制能力與270 ℃時(shí)的相似，光澤度稍有下降。

圖2 不同注塑溫度時(shí)PC／ABS K31 面的形貌（50x）

圖3給出了模具溫度對(duì)PC／ABS K31面光澤度的影響。

圖3 模具溫度對(duì)PC／ABS K31面光澤度的影響

模具溫度為50℃和70℃時(shí)，光澤度沒(méi)有明顯變化；模具溫度升高到80 ℃時(shí)，光澤度顯著下降；繼續(xù)升高到110 ℃時(shí)，光澤度達(dá)到最低值。其原因是模具溫度越高，材料的冷卻速率越慢，復(fù)制皮紋越精細(xì)，造成光澤度下降，如圖4所示。

2.2 射膠對(duì)啞光PC／ABS光澤度的影響

圖5 和圖6 是射膠速率和射膠壓力對(duì)PC／ABS光澤度的影響。射膠速率提高，光澤度下降；射膠壓力升高，光澤度下降。其原因是射膠速率或壓力升高后，剪切提高，造成材料的黏度下降，流動(dòng)性提高，能更好復(fù)制模具。由圖5、6可知：射膠壓力對(duì)光澤度的影響大于射膠速率的影響。

圖4 不同模具溫度時(shí)PC／ABS K31 面的形貌（50x）

圖5 射膠速率對(duì)PC／ABS光澤度的影響

圖6 射膠壓力對(duì)PC／ABS光澤度的影響

2.3 保壓對(duì)啞光PC／ABS光澤度的影響

圖7 和圖8 是保壓壓力和保壓時(shí)間對(duì)PC／ABS 光澤度的影響。保壓壓力從30%提高到40%，光澤度下降了50%；繼續(xù)提高保壓壓力，光澤度緩慢下降。延長(zhǎng)保壓時(shí)間，光澤度下降，保壓時(shí)間超過(guò)16s以后，光澤度幾乎不變。

圖7 保壓壓力對(duì)PC／ABS光澤度的影響

圖8 保壓時(shí)間對(duì)PC／ABS光澤度的影響

3 結(jié)語(yǔ)

研究了注塑工藝對(duì)啞光PC／ABS光澤度的影響。皮紋面的光澤度與材料復(fù)制模具的能力有關(guān)。注塑溫度和模具溫度升高，材料流動(dòng)性提高，復(fù)制模具的能力提高，光澤度下降。提高射膠速率和壓力也會(huì)降低光澤度；提高保壓壓力和延長(zhǎng)保壓時(shí)間也會(huì)降低光澤度。

［1］于建，馬澤仁，凌學(xué)良，等.高流動(dòng)性PC／ABS合金形成過(guò)程中的相形態(tài)演變與性能研究［J］.塑料，2007，36（6）：1－4.

［2］王榮偉，楊為民，辛敏琦.ABS樹(shù)脂及其應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

［3］OLIVEIRA M J，BRITO A M，COSTA M C.Gloss and surface topography of ABS：A study on the influence of the injection molding parameters［J］，Polymer Engineering and Science，2006，46（10）：1394－1401.

［4］段春來(lái)，田冶，張毅，等.PC／ABS啞光合金的研究［J］.中國(guó)塑料，2009，23（6）：18－21.