注塑ABS制品发黄的原因及解决办法
在注塑 ABS 制品时,制品发黄主要有以下几个原因: 加工温度过高 热分解:ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的热塑性塑料。在注塑过程中,如果料筒温度、喷嘴温度或者模具温度过高,ABS 材料会发生热分解。尤其是丁二烯成分,其含有双键结构,在高温下容易分解。例如,当温度超过 260℃时,ABS 材料中的丁二烯部分会发生热氧化反应,产生含有双键的降解产物,这些产物会使制品颜色发黄。 剪切生热:注射速度过快或螺杆转速过高时,会产生较大的剪切力,使材料在料筒内受到过度的剪切作用。这种剪切生热会导致局部温度过高,引发材料的热分解,进而导致制品发黄。例如,在高速注射薄壁 ABS 制品时,材料在狭窄的浇口处和型腔中流动速度极快,产生的剪切热如果不能及时散失,就容易造成制品发黄。 原料问题 水分含量高:ABS 材料具有一定的吸水性,如果原料在储存或加工前没有充分干燥,含有较多水分,在注塑过程中,水分会在高温下汽化,导致材料发生水解反应。水解会使 ABS 分子链断裂,产生一些含有羰基等生色基团的化合物,使制品发黄。一般要求 ABS 原料的含水量应低于 0.1% - 0.2%。 原料质量差:如果使用的 ABS 原料本身质量不佳,例如含有较多杂质、残留的催化剂或者未反应完全的单体,这些成分在注塑过程中可能会引发化学反应,导致制品发黄。比如,原料中的杂质可能会在高温下与 ABS 发生反应,或者残留的催化剂会加速材料的分解反应。 注塑设备问题 设备清洁度差:如果注塑机的料筒、螺杆等部件内部有积料、碳化的塑料残渣或者其他杂质,在注塑时,这些杂质会混入新的 ABS 材料中。当受到高温作用时,杂质和 ABS 材料之间可能会发生化学反应,导致制品发黄。例如,之前注塑过含有易变色添加剂的其他塑料,残留在设备中的添加剂可能会污染 ABS 原料。 温控系统故障:注塑机的温控系统如果出现故障,如温度传感器不准确或者加热冷却装置失控,会导致实际加工温度与设定温度不符。例如,温度传感器失灵可能会使料筒温度过高而未被及时发现,从而造成材料过度加热而发黄。 添加剂问题 添加剂分解:如果在 ABS 材料中添加了某些不耐高温的添加剂,如不合适的颜料、填料或者改性剂,在注塑高温环境下,这些添加剂可能会分解。分解后的产物可能会导致制品发黄。例如,一些含有金属离子的颜料在高温下可能会发生氧化反应,使制品颜色发生变化。 添加剂与 ABS 反应:部分添加剂可能会与 ABS 材料本身发生化学反应,尤其是在高温和高压的注塑条件下。例如,某些含有活性基团的添加剂可能会与 ABS 分子链上的活性位点反应,生成有色的化合物,导致制品发黄。
注塑 ABS 制品时发黄,应如何调整加工温度?
了解 ABS 材料特性与合适温度范围 ABS 是一种热塑性塑料,一般来说,其注塑温度范围在 180℃ - 250℃之间。这个温度区间可以使 ABS 材料保持良好的流动性,便于填充模具型腔,同时又能减少因温度过高导致的热分解和发黄问题。不同的 ABS 牌号可能会有细微的温度差异,例如,一些高抗冲 ABS 可能需要稍高一点的温度来保证其流动性,而一些普通 ABS 在较低温度下就能顺利注塑。 检查和调整料筒温度 分段控制:注塑机的料筒通常分为前段、中段和后段,各段温度应合理设置。对于 ABS 注塑,后段温度可以设置在 180℃ - 200℃,主要起到预热和输送原料的作用;中段温度可控制在 200℃ - 230℃,此段温度用于进一步塑化材料,使材料均匀受热;前段温度在 210℃ - 250℃,保证材料在进入喷嘴前达到合适的注塑温度。这样的分段温度设置可以使 ABS 材料逐步均匀升温,减少因温度骤升引起的热分解。 微调调整:如果制品出现发黄现象,首先考虑适当降低料筒前段温度,每次降低 5℃ - 10℃,观察制品颜色变化。同时,要注意保持料筒各段之间的温度梯度,避免温差过大影响材料的流动性。例如,若降低前段温度后,发现制品出现填充不足的情况,可以适当提高中段温度来补偿材料流动性的损失。 控制喷嘴温度 喷嘴温度应与料筒前段温度相匹配,但通常略低于料筒前段温度,一般在 200℃ - 240℃之间。喷嘴温度过高会使材料在注射过程中提前分解,而过低则会导致材料流动性变差,影响制品的成型质量。当制品发黄时,可以将喷嘴温度降低 3℃ - 5℃,并检查喷嘴是否有堵塞或磨损情况,因为这些情况可能会导致局部温度过高。 优化模具温度 模具温度对 ABS 制品的质量也有重要影响。一般模具温度可设置在 40℃ - 80℃之间。较低的模具温度可以使制品快速冷却定型,减少在模具内的停留时间,降低热分解的可能性。如果制品发黄是因为在模具内停留时间过长导致的热分解,可以适当降低模具温度,但要注意过低的模具温度可能会使制品产生内应力,导致制品变形或出现表面缺陷。每次调整模具温度的幅度可以在 5℃ - 10℃之间,观察制品质量的变化来确定模具温度。 考虑注射速度和压力对温度的影响 注射速度:注射速度过快会产生较大的剪切热,使材料温度升高。如果制品发黄,在调整温度的同时,要适当降低注射速度。一般可以先将注射速度降低 20% - 30%,观察制品颜色和成型质量。例如,对于一些薄壁的 ABS 制品,降低注射速度可以减少剪切热的产生,同时可能需要稍微提高料筒温度来保证材料的填充性能。 注射压力:注射压力过高也会使材料在模具内产生摩擦热。在保证制品能够完整成型的前提下,适当降低注射压力,每次降低 5% - 10%,可以减少摩擦热,配合温度的调整来改善制品发黄的问题。