要确保色母粒的耐光性,需要从材料选择、配方设计、加工工艺到测试验证进行系统性优化。以下是具体的步骤和关键要点:
1. 选择高耐光等级的颜料
优选无机颜料:如钛白粉(TiO₂)、氧化铁系(红、黄、黑)、炭黑等,其耐光性通常优于有机颜料。
高耐光有机颜料:选择经过表面处理的酞菁蓝(如β型酞菁蓝)、喹吖啶酮红、异吲哚啉酮黄等,需符合ISO 4892或ASTM D4329标准中耐光性≥7级(1-8级,8为最佳)。
验证颜料数据:要求供应商提供耐光性测试报告(如氙灯老化500小时后的ΔE值≤3)。
2. 匹配耐候性载体树脂
选择耐候树脂:如PC、ASA、PMMA或添加抗UV改性的PE/PP。例如,ASA的耐候性比ABS高10倍以上。
相容性控制:确保色母粒载体树脂与基体树脂的熔融指数(MFI)差异≤20%,避免因不相容导致分散不均。
3. 添加光稳定剂和抗氧剂
紫外线吸收剂(UVA):添加0.5%-2%的苯并三唑类(如Tinuvin 326)或二苯甲酮类(如UV-531),吸收280-400nm紫外线。
受阻胺光稳定剂(HALS):如Tinuvin 770(添加0.3%-1%),通过捕获自由基延缓光氧化。
复合配方:UVA+HALS协同使用(如Tinuvin 326+Tinuvin 770),比单一添加效果提升30%-50%。
4. 优化加工工艺
加工温度控制:避免高温导致颜料分解。例如,酞菁蓝的加工温度需≤280℃,钛白粉≤300℃。
高剪切分散:采用双螺杆挤出机(L/D≥40:1),确保颜料分散粒径≤5μm(可通过显微镜检测)。
水分控制:色母粒含水率≤0.05%,避免高温加工时水解降解。
5. 严格耐光性测试验证
加速老化测试:
QUV测试(ASTM G154):UVA-340灯,0.89W/m²辐照,60℃/4h光照+50℃/4h冷凝,循环测试500-1000小时,ΔE≤2为合格。
氙灯测试(ISO 4892-2):辐照度0.35W/m²,黑板温度65℃,湿度50%,测试周期按客户标准(如500小时)。
户外曝晒测试:在强紫外线地区(如美国佛罗里达、中国海南)进行1-2年曝晒,定期监测色差(ΔE)和光泽度变化。
6. 其他辅助措施
添加抗氧剂:如Irganox 1010(0.1%-0.5%),防止加工和使用中的热氧化。
表面涂层保护:对成品喷涂UV固化清漆(如聚氨酯涂层),可提升耐光性50%以上。
注意事项
成本平衡:高性能光稳定剂可能增加成本10%-20%,需根据产品定位选择方案。
供应链审核:确保颜料和添加剂供应商提供COA(质量证书)和MSDS(安全数据表)。
通过以上综合措施,可显著提升色母粒的耐光性,满足户外、汽车等高要求场景的应用需求。