概况
塑料表面的光亮程度好坏可用光泽度大小来衡量。光泽度越高,说明塑料制品表面的光亮程度越高;光泽度越低,说明塑料制品表面的光亮程度越低,又称为消光表面。光亮表面可反射大部分入射光,而消光表面则吸收或漫反射大部分入射光。
光泽度定义为试样的镜面反射率与同等条件下基准面的反射率之比,常用百分比表示。
按物体表面光泽度的大小可将材料的表面划分成如下几类:
①镜面:玻璃的表面的光泽度为%。
②高光泽表面:物体表面的光泽度为70%-90%。
③半光泽表面:物体表面的光泽度为30%-70%。
④蛋壳光泽表面:物体表面的光泽度为10%-30%,也称为亚光表面。
⑤消光表面:物体表面的光泽度为2%-15%。
材料在不同的使用场合,需要不同的光泽度。如在明朗的环境中,高光泽表面给人以刺眼的感觉,而蛋壳及消光表面给人以柔和的感觉。
02增加塑料光泽配方设计
(一)树脂的选择
树脂本身的特性对塑料制品表面的光泽度影响很大,在具体选用时应注意如下几个方面。
1.树脂的品种
蜜胺树脂、ABS、PP、HIPS、PA、POM、PMMA及PPO等纯树脂制成制品的光泽度较高,其中以蜜胺树脂和ABS的光泽度最好。
树脂对光泽度的影响不是绝对的,合成方法的不同对应制品的光泽度也不尽相同。对PP而言不同方法合成树脂的光泽度大小为无规PP＞均聚PP＞嵌段PP,对PE而言三种不同树脂的光泽度大小为LDPE＞LLDPE＞HDPE,对PVC而言光泽度的大小为乳液法PVC＞悬浮法PVC,对于PS而言光泽度的大小为HIPS＞GPS
2.树脂的特性
对同一种树脂,其具体特性不同,制品的光泽度也不同。对光泽度有影响的特性有:树脂的熔体流动指数越大制品的光泽度越好,树脂的相对分子质量分布越宽制品的光泽度越差,树脂吸水率越高制品的光泽度越差,树脂的透明度越高制品的光泽度越高,所以ABS/PMMA高光合金的ABS选择透明ABS最好。
(二)无机添加剂的选择
一般无机添加剂大都降低制品的光泽度,其中无机添加剂对塑料制品光泽度的影响程度可从以下几方面考虑。
1.无机添加剂的品种不同无机添加剂对光泽度的影响大小为:沉淀硫酸钡＜重晶石硫酸钡＜高岭土＜碳酸钙＜玻璃纤维≤滑石粉＜云母。以PP填充为例,不同填料PP制品的光泽度如表8-4所示。
无机添加剂的选择2.无机添加剂的形状
无机添加剂不同形状对制品光泽度的影响大小为:球状＜粒状＜柱状＜针状＜片状。
3.无机添加剂的加入量
无机添加剂的加入量越大,制品的光泽度下降越大。如碳酸钙加入量为5%时PP的光泽度为50%,而碳酸钙加入量为15%时PP的光泽度为32%,再如硫酸钡的不同加入量,其光泽度如表8-5所示。
机添加剂的加入量4.无机添加剂的表面处理
经过表面处理的无机添加剂有利于光泽度的提高。以20%碳酸钙填充PP为例,未经过处理PP填充制品的光泽度为50%,而经过偶联剂处理PP填充制品的光泽度为65%。
(三)添加增光助剂
1.光亮剂
现已制成光亮母料,组成为聚醚、高级脂肪烃、酰胺化合物、碱式重金属盐、表面活性剂及十八醇等。在PP中加入光亮母料,制品的光泽度可提高35%。
2.外润滑剂
外润滑剂可明显提高制品的光泽度,如EBS(亚乙基双硬脂酰胺)、改性EBS、液体石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸、双硬脂酰胺及硅油等,加入量为1份左右。
3.成核剂
所有成核剂都可用,但以选用有机成核剂的增亮效果好,尤其是β晶型成核剂效果更好。不同成核剂对PP制品光泽度的影响如表8-6所示。
成核剂(四)共混其他树脂光泽改性
在不同的树脂中加入不同的其他树脂,可提高塑料制品的光泽度。举几个具体的应用实例,如:在LLDPE中加入10%-20%LDPE可提高光泽度80%左右,在ABS中加入30%左右的PMMA形成合金表面光泽度会大幅度提高,在HIPS中加入适量的MS树脂光泽度大幅度提高。
03降低塑料光泽配方设计
在原料的选择方面,选用低熔体流动指数低或者低光泽树脂如PVC等。在添加消光助剂方面,选择粒度为2-25um无定型二氧化硅可作为消光剂,此外滑石粉、云母也可作为消光剂。在共混其他树脂方面,在PVC中加入双酸A改性二丙烯酸交联的PVC共聚物,可制成消光片材;在LDPE中加入聚异丁烯、乙丙橡胶等弹性体,可制成消光膜。
在填料的选择方面，一般来说较大粒径的云母粉的消光效果较好。但是普通云母粉的颜色偏黄白度低所以在浅色或透明制品中一般采用合成云母粉去解决消光问题。
