塑料/塑胶水分对产品质量的影响及其解决方法
水份测定对注塑成型的重要性
现今企业怎样成功地打进国际市场?“中国制造” 不是廉价产品的代名词
•必须考虑减除成本、改善产品质量和加快产品打进市场的时间
•增加产品和服务的竞争能力
•用最低的成本确保最好的质量
吸湿性( Hygroscopic)
‧塑料中因有各种添加剂,使其对水分各有不同的亲疏程度,所以塑料大致可分为
吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种,料中含水量必须控制在允许范围
内,不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、
外观及机电性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行
预热,在使用时还需用红外线照射以防止再吸湿。
‧测量塑料吸水程度的常用方法是在室温下24小时内所吸收水份,如吸收水份超过
0.2%,塑料通常须要烘干。在0.2%以下,便无此必要。
塑料的最大水份含量和干燥温度、干燥时间
塑料材料 |
水份含量 |
干燥温度 ℃ |
干燥时间 |
注意事项 |
PA |
0.2% |
80 |
2–4 小时
|
当材料暴露于大气中,需
要先焗料,后使用 |
PBT |
0.05% |
120 |
3–4 小时 |
使用前必须焗料 |
PET |
0.02% |
130 |
3–4 小时 |
使用前必须焗料 |
TEEE |
0.1% |
80-110 |
2–4 小时 |
焗料温度要视乎其硬度 |
POM |
0.05% |
80 |
1 小时 |
只在发现水份在表面凝聚
时才需要焗料 |
使用水份含量超标的塑料的不良效果
塑料材料 |
在成形的过程中
出现的症状 |
在塑件表面可见症状 |
影响其机械性能 |
PA |
流水纹
气泡 |
流水纹 |
低冲击和拉伸强度 |
PET
PBT |
没有明显症状 |
不明显的条纹 |
低冲击和拉伸强度 |
POM |
气泡
有沉积物 |
有条纹 |
没有 |
TEEE |
没有明显症状 |
轻微地出现反光面 |
低冲击和拉伸强度 |
塑料中的水份控制
‧干燥- 对于控制注塑成品的质素是尤其重要,尤以对热固性和工程塑料来说比较重要
‧大部分的工程塑料是属于吸湿性塑料,当它们暴露于大气会吸取大气中的水份
‧原料内的水份含量会(运输和贮存)不断改变直至注塑成型为止
‧原料内过多的水份会严重影响成品的机械性能和外观坏品会重新回收重用和或扔弃
‧原材料生产商在规格书上会定出各材料的最高含水率,材料在此含水率之下成形可获最佳的质量
干燥塑料的正确方法
‧当前被塑料加工业所广泛应用,而吸湿性强的Nylon/PC/PET等工程塑料已经被证明由于其受气候条件影响甚大,无法采用传统式热风干燥系统来有效降低其含湿率。
‧吸湿性强的工程塑料,必须于成型前,采用除湿干燥机,配适当的干燥温度和时间,将塑料的湿度减低至可接受水平。此举不但可减低塑料的水份,更能清除那些在达到注塑温度时会挥发成气体的物质。
‧确保塑料最终含湿率降到0.02%以下,一旦此条件达成,该类塑料成型品便能展现出其最佳的物理性质及表面光度。
‧有效率的除湿干燥机,能促使塑料快速释放水份至干燥风,更可以帮助成型业者避免成型品出现缩水,银纹或凹痕等困扰。
超时干燥对塑料制品的影响
‧当PBT 和PA 的干燥时间过长,其内的低分子添加剂会被降解和析出于塑料外
‧当PBT 的干燥时间过长,会增加成品的脆性和表面外观颜色会变得不鲜明
‧当PA 的干燥时间过长,会使其失去热隐定性,造成降解和会增加PA的粘度,影响塑料的
成型
水份分析为你们带来的好处
‧生产周期缩短
---减少反复试验的时间和材料
---有效掌握焗料时间和温度
(可准确判断塑料的干燥时间,因干燥时间受空气湿度、
包装、贮存、运输、等因素影响)
‧废品率减少、防止不必要的损失
---可确保使用前,塑料内的水份在制造商的规格标准内
‧注塑机维护成本下降
--- 避免水汽凝结在模具的表面,日积月累而造成腐蚀
‧水份分析的结果是一个重要数据去判定干燥机的效能
常见的水份测定方法
‧卡氏滴淀法(Karl Fischer) 电量法
‧氢化钙反应法(Calcium Hydride)
‧露点测量法(Dew Point Monitor / Sensor)
‧失重法(Loss on Drying)
‧其它方法(Others
卡氏滴淀库伦法
Karl Fischer Coulometric Titration
‧电化学反映
‧测量结果准确
‧纯水份H2O 检测
‧高成本> USD 15,000.00
‧测试每次的成本USD 1.00 (不包括劳工费)
‧需使用有毒化学试剂
‧测试程序复杂,测试员需经过特别的培训/ 测试环境
要受到保护
‧需要配备负载气体
‧仪器需要每天做较定及起动凖备
失重法(Loss On Drying)
红外线水份分析仪Infrared Moisture Analyzer
‧天平与加热系统连接
‧少量的配件: 不需使用气体/不需使用除湿器/不需使用化学试剂
‧不需每天较正仪器
‧适合朔胶行业用的精准要求
‧不需要任何耗材,无使用成本
‧不使用有毒试剂,保护操作人员的健康,减少环境污染
‧价格相对低廉
一般来讲,红外快速水分仪由于其价格优势以及操作简便、不需任何使用成本而得到用户青睐,特别是在在生产线上的监测,其简便的操作对操作人员要求不高、快速检测缩短了检测时间、不需要测试耗材节约了使用成本,授科公司也优先向您推荐此种方法。