塑料水分的存在通常会对塑料的性能及成型加工会产生有害的影响,而且水在高温下会汽化,使制品产生气泡、喷射痕、表面银丝等缺陷,因此塑料水分含量是影响塑料的加工工艺、产品外观和产品特性的一个重要因素,必须对其进行监控。
水份含量影响塑料制品可能会出现以下产品缺陷:
1、产品凹痕和气泡——由于吸湿性物料未干燥好,以及物料中残留单体及其他化合物而造成的。判断气孔造成的原因,只要观察塑料制品的气泡在开模时瞬时出现还是冷却后出现。如果当开模时瞬时出现,多半是物料问题,如果是冷却后出现的则属于模子或注塑条件问题。水份含量超标导致的凹痕现象。
2、产品熔接痕(拼缝线)——产品接痕通常是由于在拼缝处温度低、压力小造成
水份含量超标导致的接痕痕
3、产品发脆——由于物料在注塑过程中降解或其他原因。
4、物料变色——由于烧焦或降解以及其他原因。
5、产品银丝与斑纹
塑料含水量高导致的注塑缺陷
水分管控的意义
1. 塑料原材料水分含量测定
水分是影响塑料粒子物理性能的重要指标,因此,塑料粒子原材料生产过程中的水分含量监控是必不可少的。对于买方来说,原料水分含量检测,可以使双方更好的就产品质量和规格达成一致,避免商业纠纷。同时,也为原料的干燥条件提供科学的依据。
2. 判定干燥机效能,优化干燥程序,提高生产效率
大多数工程塑料和塑料合金粒料都含有不同程度的水分,水分分布在粒子表面和粒子内部。此外,塑料粒子通常具有一定的吸湿性,生产车间的空气湿度,包装过程,运输过程,贮存环境等外部环境条件均会对物料中的水分含量产生一定的影响。因此,在塑料制品成型加工之前,必须使用干燥设备对原料进行干燥处理。干燥时间的控制对于后续产品成型过程和产品质量至关重要。
干燥时间过短,塑料粒子中的水分不能完全排出,则对塑料制品的内在质量与外观质量都有影响,并造成加工困难。塑料制品的内在质量表现为其各项性能指标明显下降,内应力增大,容易开裂,聚合物水解与降解;外观质量表现为制品泛黄,产生气泡、毛疵、银丝、斑纹,以及光泽度降低等。
干燥时间过长,则可能破坏塑料粒子本身的理化性质,如:低分子添加剂降解或挥发,热稳定性下降,韧性降低,脆性增加等。
塑料水分含量测试方法
目前测试含水量,国际上公认准确性高的测试方法是卡尔费休测试法。已被很多国际标准,如ISO,ASTM,DIN,BS,和JIS等采用。常用测试标准ISO 15512、ISO 15512、SH/T 1770。
卡尔费休测试法的原理很简单,就是通过化学试剂中的SO2、碘与水分发生反应测试重量变化。能够客观地反映样品中的总含水量。测量方法如下:
※不溶有机溶剂或溶解缓慢,建议卡式炉法,由于部分物质100-300℃容易氧化,建议用干燥氮气做载气,氮气可以通过分子筛干燥后,水分残留可低到<10ugH2O/L。
※塑料水分含量低容易吸潮,因此打开后要立即分析,塑料与水分结合力非常强,且含水低,建议库仑法,加热温度100-300度可温度梯度,气流量100-500ml/min,在卡式炉上设40-60ml/min,分析时间5-20min。
β-己内酰胺中的水分可直接容量法测定,用滴定度2mgH2O/ml,取2.5-5g样品,不建议用库伦法(污染滴定池)。
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