Акрилонитрил-бутадиен-стирольные смолы используются в широком диапазоне применений и обычно встречаются в таких применениях, как электроприборы, игрушки, оргтехника, сантехника и т. Д. Окраска смол АБС обычно проводится в смесительной комнате с цветным смешиванием или путем смешивания первичной цветной смолы с маточной смесью цвета Окраска В прошлом производители и процессоры конечных продуктов, такие как процессоры для литья под давлением, столкнулись с некоторыми проблемами окраски при использовании латексных ABS-материалов периодического действия, включая: 1) Цветные несоответствия, даже между одной и той же маркой продуктов, разные партии смоляной подглазурной стали также сильно различаются: 2) разные первичные цвета смолы ABS с различными желтыми оттенками. Итак, изготовители конечных продуктов от того же производителя смолы Доступность различных марок смолы ABS или приобретение смол ABS из разных производителей требуют дополнительных операций, которые требуют дополнительных ресурсов и затрат.
Рисунок 1. Цвет частиц: объемная полимеризация ABS (слева) и эмульсия ABS (справа)
Для производителей конечных продуктов, использующих первичные смоляные смеси с маточными вставками, обычно необходимо часто использовать большое количество пигмента для маскировки желтоватого фона из смол ABS из разных партий или сортов. Кроме того, ABS-молдинги Термическая стабильность и легкая стабильность деталей также вызывают озабоченность у производителей конечных продуктов. Поскольку применение терминалов ABS очень богато, для повышения эффективности окрашивания смолы ABS стало особенно важно, поэтому в этой статье будет рассмотрена легкая стабильность нескольких смол ABS и Термическая стабильность, конечные производители, чтобы предоставить ссылку на них, чтобы выбрать наиболее подходящие продукты для материала ABS, особенно производство светлых деталей.
Во-первых, праймер
В настоящее время смола АБС обычно производится двумя различными способами производства: Массовая непрерывная полимеризация и периодическая эмульсия, которые обычно упоминаются в промышленности как эмульсия ABS (eABS) и массовая ABS (mABS) По сравнению с этим процессом использование непрерывного производства тела из смолы ABS имеет много преимуществ. Поэтому этот эксперимент по массовой полимеризации смолы ABS (в этом эксперименте - триллион MAGNUM ABS, например, называемый mABS1) с периодической эмульсией АБС-смола (эксперимент с использованием рыночного эмульсирования эмульсионной эмульсии), чтобы изучить преимущества подготовки полимерной смолы с массовой полимеризацией.
Рисунок 2. Влияние первичной ABS-смолы на результаты теста QUV-A изменения времени и цвета
Во-вторых, цветовые характеристики более
В процессе периодической эмульсии получают привитый каучуковый концентрат с использованием бутадиена, стирола, акрилонитрила, эмульгатора и соли, который затем смешивают со смолой стирол-акрилонитрила (SAN) для получения смолы ABS. При этом не все эмульгаторы или соли могут быть удалены, некоторые из них останутся в первичной эмульсионной смоле ABS в качестве примеси, что приведет к желтоватому полимерному грунту из-за различного содержания примесей в смоле, что приведет к основным цветам Однако в процессе массовой полимеризации полиуретановый каучук, стирол и акрилонитрил используют для полимеризации. Поскольку в процессе производства не используется эмульгатор или соль, цвет полученного первичного цвета ABS-полимерный белый фон и однородный цвет.
Рисунок 3. Изменение цвета первичной цветной пластины ABS с временем экспозиции в QUV-A
На рисунке 1 приведено сравнение цвета фона полимеризованной полимерной смолы ABS с эмульсией ABS с периодической эмульсией, где смола АБС, полученная путем массовой полимеризации слева, значительно более чистая, что упрощает согласование цветов, особенно в конце продукта Нужно быть светлым.
◆ Устойчивость к УФ-смоле ABS
Отсутствие окрашивания, окрашенной в пигментное пятно, происходит при воздействии ультрафиолетового излучения. Изменение цвета в основном отражается в усилении желтого цвета, как показано значением b * (значение пожелтения ABS-смолы), изменение происходит из-за ABS В компонентах полибутадиенового каучука и стирола акрилонитрила (SAN) подвергаются фотоокислению, а фотоокисление влияет на блеск формованных деталей. На рисунке 2 показаны две основные цвета смолы ABS (mABS1 и eABS1) после QUV - Результаты изменения цвета после теста на устойчивость к атмосферным воздействиям. Можно видеть, что, поскольку mABS1 является более белым фоном, чем eABS1, после примерно 48 часов воздействия QUV-A (что эквивалентно примерно 8 месяцам воздействия на открытом воздухе), его b * Значения достигли только необработанных значений b * неэкспонированных eABS 1. Фактическое изменение цвета панелей формирования основного цвета показано на рисунке 3. Удержание блеска является еще одним из смол ABS, за исключением стабильности цвета в тесте QUV-A Основные требования Рисунок 4 показывает, что первичная цветная пластина mABS1 по-прежнему имеет более низкое удерживание глянца, чем пластина eABS 1 после 96 часов воздействия теста QUV-A.
Рисунок 4. Тест QUV-A - первичная фиксация блеска смолы ABS и время экспозиции
◆ термостойкость первичной краски ABS
Части или конечные продукты из смолы ABS могут храниться в течение длительного времени в высокотемпературных средах (таких как контейнерные суда, отправленные по регионам или странам), а цвет продукта может быть обесцвечен термическим разложением. Таким образом, эксперимент был проведен Был проведен тест на старение, имитирующий хранение и транспортировку с высокой температурой, и формовочную пластину помещали в печь, поддерживаемую при 70 ° С в течение 4 недель. Испытания на старение печи проводили на формованных пластинах первичных цветов mABS1 и eABS1, и результаты показаны на рисунке 5. Можно видеть, что после 4 недель воздействия, Первичный цвет mABS1 показывает значительно лучшую термическую стабильность и меньший переход цвета, чем eABS1, как видно из дельта E * = '(delta L *) 2 + (delta a *) 2 + (delta b *) 2' 1/2 очевидно.
Рисунок 5. Цвет смолы ABS изменяется со временем при испытаниях на выветривание
В-третьих, сравнение цвета продукта
С натуральным белым фоном полимеризационная смола на основе полимеризации хорошо подходит для использования в таких непрозрачных цветах, как яркие белые и зеленые продукты. На рисунке 6 показаны образцы с маммовым покрытием MABS1 и эмульсии ABS, содержащие 1 % Белая маточная смесь, но образец mABS1 справа значительно ярче и белее.
Рисунок 6. Образец ABS с 1% белой маточной смесью
Два комплекта дверей для стиральной машины показаны на рисунке 7. Фотография справа сделана из объемной ABS (mABS1) и ярче и зеленее, чем левый боковой латекс ABS (eABS).
Рисунок 7. Комплект дверей с шайбой из ABS с 3% -ой зеленой маточной смесью
В-четвертых, сравните количество краски
С более чистым белым фоном, смолы ABS, полученные в процессе массовой полимеризации, сохраняют затраты на пигмент для производителей конечных продуктов, а также достигают производства ярких и светлых продуктов. В таблице 1 белый и специальный УФ-белый используются как два Для каждого цвета mABS1 сравнивали с образцами на основе эмульсии (eABS 1 или eABS2), окрашенными пигментированной камерой, mABS1 был таким же во всех случаях, что и эмульсия ABS с меньшим количеством пигмента Цвет, экономия около 40 долларов США / метрическая тонна.
В-пятых, сравнение стабильности цвета
Результаты светостабильных испытаний QUV-A или QUV-B на образцах ABS-смолы приведены в таблице 1. Результаты показаны на рисунках 8 и 9. Для смол ABS добавление TiO2 может улучшить световую стабильность при ультрафиолетовом облучении Чем выше содержание TiO2, тем лучше стабильность света при УФ-облучении. В тесте QUV-A (рис.8) 2,4% TiO2 mABS1 добавляли с дельта E * % EABS1 для TiO2 было меньше.После 50 часов экспозиции значение Delta E * eABS1 достигало 2, в отличие от этого, mABS1 требовало 90 часов воздействия для достижения того же уровня дельта E *, демонстрируя, что даже при меньшем количестве TiO2, mABS1 по-прежнему обладает лучшей светостойкостью, чем eABS1, и может сэкономить стоимость цвета 40 долл. США / т. В тесте QUB-B (рис. 9) даже при меньшем использовании пигмента изменение цвета образца mABS1 (дельта Например, mABS1 занимает 24 часа (что эквивалентно 6 месяцам воздействия на открытом воздухе), а значение дельта E * достигает 3. Если конечным производителям требуется дельта E * 96 часов. Верхний предел дельта E * после воздействия QUV-B равен 3, затем 2 образца ABS также должны добавить УФ Стабилизаторы отвечают требованиям. Из результатов фотостабильности на рисунке 9 ожидается, что EABS2 потребует больше УФ-стабилизатора, чем mABS1, что увеличит затраты на сырье.
Таблица 1. Использование пигмента и экономия затрат с помощью mABS1
Шесть, более длительный блеск
УФ-излучение влияет на ABS, а также на частицы каучука и частицы SAN. На рисунке 10 изображена фотография электронной микрофотографии (SEM), показывающая влияние ABS на частицы резины в ABS, подвергнутой воздействию УФ. Левая фотография показывает эффект предварительной экспозиции Из каучуковых частиц и слоя SAN темно-серый барьер представляет собой каучуковую частицу со светло-серым слоем между ними. Фотография справа показывает ситуацию после воздействия УФ-излучения и примерно на 20 микрон ниже поверхности, частицы резины наблюдаются в SEM Картина почти невидима, потому что резиновые частицы поперечно сшиваются после воздействия ультрафиолетового излучения, почти все двойные ковалентные связи теряются, а образование желтого тела приводит к обесцвечиванию АБС. Кроме того, фотодеградация слоя SAN также приводит к дальнейшему желтому телу Формирование цепных разрывов в полимерах SAN привело к уменьшению молекулярной массы SAN, что еще больше уменьшило блеск поверхности.
Рисунок 8. Чистый белый тест QUV-A
Один из самых важных тестов в области УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ УСТАНОВКИ АБС-смол - это то, насколько хорошо их блеск поддерживается. Чистая белая смола ABS имеет свой блеск после удержания QUV-A, как показано на рисунке 11. После прохождения После 96 часов воздействия QUV-A (что эквивалентно примерно 16 месяцам воздействия на открытом воздухе) mABS1 (с добавлением небольших количеств TiO2) показал сохранение блеска на 10% выше, чем у eABS1, что явно демонстрирует превосходное удерживание глянца.
Рисунок 9. Специальный тест QUV-B с УФ-белой смолой
Семь более высоких температурных характеристик
Чтобы имитировать долговременное хранение деталей или конечных продуктов в средах с высокой температурой, смолы mABS1 и eABS1 были превращены в простые белые пластины и помещены в печь с постоянной температурой при 70 ° C в течение 4 недель. Цветовой сдвиг показан на рисунке 12. Из дельта E * Можно видеть, что mABS1 имеет незначительный сдвиг цвета после 4 недель хранения, демонстрируя, что он имеет лучшую термическую стабильность, чем eABS 1. Это в хорошей цветовой стабильности с предыдущей парой (неокрашенным) mABS1 при повышенных температурах Результаты испытаний согласованы.
Рисунок 10. Фото SEM показывает фотодеградирование АБС после воздействия УФ-излучения
Восемь сравнения УФ-стабильности
Конечные продукты, такие как кондиционеры и наружное оборудование, должны подвергаться воздействию солнечных лучей, поэтому производители имеют строгие требования к цветовой стабильности, и все они добавляют УФ-стабилизаторы (УФ-поглотители или УФ-блокирующие добавки) к их АБС. Для сравнения mABS1, eABS1 и eABS2 три вида чистой белой стабильности цвета смолы ABS, эксперимент, добавив эти три вида ABS в разные части УФ-абсорбера для сравнения. Поскольку TiO2 имеет эффект улучшения светостойкости, поэтому в тесте на устойчивость к атмосферным воздействиям , 1,5% TiO2 добавляли к каждой АБС, чтобы выделить результаты испытаний. Три материала ABS были добавлены к двум общим поглотителям ультрафиолетового излучения в том же количестве, добавленном тремя различными частями (0,1%, 0,2% и 0,4% ) Первичная смола, пигмент и УФ-поглотитель были объединены в простые белые образцы ABS-смолы для ксеноновой дуги и QUV-A для оценки их световой стабильности.
Рисунок 11. Тест QUV-A - Удержание блеска чистой белой смолы ABS
Рисунок 12. Цветовой сдвиг чистой белой смолы ABS со временем в испытании на выветривание печи
На рисунке 13 показано изменение цвета АБС, подвергнутого воздействию УФ-поглотителей, в течение 300 часов в испытании на ксеноновую дугу, из которого видно, что в каждом АБС дельта E * увеличивается по мере увеличения количества поглотителя УФ-излучения Будет уменьшаться, указывая, что использование УФ-поглотителей может эффективно улучшить светостойкость ABS, но при испытании степень изменения цвета трех видов смолы ABS изменяется. Чтобы соответствовать конкретным требованиям цвета, то есть через 300 часов после экспозиции delta E * Значение 2, mABS1 0,1% УФ-поглотитель добавлено: eABS1 и eABS2 вам нужно добавить 0,4% УФ-поглотителя, чтобы достичь такого же эффекта, используя большее количество УФ-поглотителя, будет конечным продуктом Производители берут дополнительные затраты на производство около 20-35 долларов за 0,1% увеличения УФ-поглотителя в зависимости от используемого УФ-поглотителя в этом примере, чтобы достичь дельта E * Для 2-х требований стоимость добавления поглотителей УФ-излучения к eABS1 и eABS2 будет примерно на 60-100 долл. / Т выше, чем mABS1.
Рисунок 13. Нормальные белые смолы ABS Изменение цвета, которое происходит при 300-часовом испытании на ксеноновую дугу после добавления различных частей УФ-поглотителя
Влияние УФ-поглотителей на изменение цвета АБС после 96 часов экспозиции в тесте QUV-A показано на рисунке 14. Чтобы достичь определенного требования к изменению цвета, дельта E * из 2 после 96 часов воздействия, mABS1 Требуется 0,4% УФ-поглотитель, а дельта E * для eABS1 и eABS2 намного превышает значение 2 с тем же добавлением 0,4% УФ-поглотителя, что указывает на то, что eABS1 и eABS2 требуют больше УФ-поглотителя Чтобы удовлетворить те же требования, еще раз убедитесь, что это приведет к значительному увеличению расходов для производителей конечных продуктов.
Рисунок 14 Изменения цвета произошли в 96-часовом испытании QUV-A с обычными белыми пластинами ABS с различными количествами УФ-поглотителей
На рисунках 16 и 17 показаны затухание глянцевых профилей с 0,4% УФ-поглотителями, соответственно, по ксеноновой дуге и испытаниям QUV-A. Данные показывают, что MAGNUM ™ A136 значительно лучше удерживает глянцевое покрытие, чем другие две эмульсии эмульсии производительность.
Рисунок 15. На фотографии показано изменение цвета обычного белого образца ABS, подвергнутого QUV-A через 96 часов после добавления различных поглотителей УФ-излучения
Рисунок 16. Испытание на ксеноновую дугу - Удержание блеска простой белой смолы ABS после добавления 0,4% УФ-поглотителя
Девять выводов
Результаты исследования ясно показывают, что смола mABS1, полученная в процессе массовой полимеризации, имеет следующие преимущества по сравнению с смолой eABS, полученной в процессе периодической эмульсии:
◆ белый фон помогает справиться с проблемами окраски, такими как более белые и яркие цвета;
◆ использование метода массовой полимеризации. АБС-смола, окрашенная в светлые цвета, может сэкономить средства;
◆ первичный цвет и белый тест на устойчивость к атмосферным воздействиям на основе ABS, даже если пигмент используется в небольших количествах, при этом сохраняют хороший блеск и стабильность цвета;
◆ метод массовой полимеризации АБС-смола Пигмент используется меньше, основной цвет и белая смола по-прежнему способны поддерживать отличную термическую стабильность;
◆ использование массовой полимеризации ABS Для приложений, которые требуют отличной стабильности цвета, УФ-стабилизаторы могут значительно снизить стоимость.
Рисунок 17. Тест QUV-A - удержание блеска простой белой смолы ABS с 0,4% УФ-поглотителем
Массовая полимеризация ABS обладает значительными преимуществами по сравнению с эмульсией ABS, особенно в поисках наилучших цветовых характеристик и стабильности. Метод сополимера Белизна ABS дает ему экономическую эффективность при производстве более белого, яркого тона, И может значительно уменьшить желтый цвет. Даже под воздействием ультрафиолетового света, сохраняя стабильность цвета, УФ-стабилизатор может снизить стоимость, сохраняя при этом блеск. В то же время метод массовой полимеризации ABS также может выдерживать продолжительную высокотемпературную среду, улучшить хранение И эффективность транспортировки. Поэтому выбор насыпной полимеризации АБС может обеспечить клиентам постоянный цвет и отличные эстетические результаты, с отличной эффективностью и экономией продукции.