一、加工黄变,到底是什么原因导致的?
要解决黄变的问题,首先要搞懂,黄变到底是怎么来的,尼龙的加工黄变,主要是这几个原因:
1.热氧降解,这是最主要的原因
尼龙的加工温度很高,PA6 要 220 度以上,PA66 要 250 度以上,在这么高的温度下,尼龙的分子链,会和空气中的氧气发生反应,也就是热氧降解,降解之后,会产生一些共轭的双键结构,这些结构,会吸收可见光,所以,我们看起来,材料就变黄了。温度越高,停留的时间越长,降解的就越厉害,黄变的也就越严重。
2.水解降解,水分导致的黄变
很多人以为,水分只会导致加工的时候产生气泡,其实,不对,水分在高温下,会让尼龙发生水解降解,水解降解,也会破坏分子链,产生一些有色的物质,导致黄变。如果加工之前,原料没有干燥好,水分太多,就很容易出现水解黄变。
3.原料残留的催化剂和杂质
尼龙的原料,在聚合的时候,会残留一些催化剂,比如钛系、锡系的催化剂,这些催化剂,在高温下,会催化尼龙的降解,加速黄变,还有,原料里的杂质,比如铁离子、铜离子这些重金属,也会催化降解,导致黄变,尤其是回收料,里面的杂质很多,很容易黄变。
4.助剂的分解
如果加工的时候,加了一些不耐温的助剂,比如普通的稳定剂、色粉,这些助剂,在高温下,会分解,分解之后,就会产生有色的物质,导致黄变,还有一些不合格的抗氧剂,加了之后,反而会和尼龙反应,导致黄变。
二、加工黄变,该怎么有效预防?
找到了原因,我们就可以针对性的预防,主要是这几个方向:
1.选对原料,优先选低残留的新料
首先,原料要选正规的新料,优先选聚合的时候,催化剂残留低的 PA6/PA66,不要用回收料,回收料里面的杂质太多,很容易黄变,而且,回收料本身就已经降解过一次了,加工的时候,很容易再次降解,黄变。如果是做本色的产品,绝对不能用回收料。
2.添加专用的抗氧剂和热稳定剂
这是预防黄变最有效的方法,在改性的时候,添加尼龙专用的抗氧剂,比如受阻酚类的主抗氧剂,搭配亚磷酸酯类的辅抗氧剂,这些抗氧剂,能捕捉热氧降解产生的自由基,阻止降解的发生,从而预防黄变。如果是加工温度比较高的产品,还可以加铜盐稳定剂,能更有效的抑制高温下的降解,防止黄变,当然,铜盐的不能用在食品接触的产品上,食品级的产品,要用食品级的抗氧剂。
3.严格控制加工温度,不要太高
加工的温度,不能太高,温度越高,降解的就越快,黄变的就越厉害,所以,加工温度,要控制在尼龙的正常加工范围内,PA6 的加工温度,控制在 220-240 度,PA66 的,控制在 250-270 度,不要超过这个范围,而且,料筒的温度要分段控制,不要有局部的高温,比如喷嘴的温度,不要太高,不然,局部过热,就会黄变。
4.控制停留时间,不要太长
原料在高温下的停留时间,不能太长,不然,就算温度不高,时间长了,也会慢慢降解,黄变。所以,挤出的时候,螺杆的转速要合适,不要太慢,注塑的时候,生产周期不要太长,不要让料在料筒里停留太久,尤其是停机的时候,要把料筒里的料清出来,不要让料在料筒里烤着,不然,烤久了,就黄变了。
5.做好干燥,把水分去掉
加工之前,一定要把原料干燥好,把水分去掉,防止水解降解,导致黄变。PA6 的干燥,80 度,4-6 小时,PA66 的,80 度,6-8 小时,把水分降到 0.05% 以下,这样,就不会水解,也不会黄变了。
6.做好排气,把氧气排出去
加工的时候,要做好排气,把料里的氧气排出去,不然,氧气会导致热氧降解,黄变。挤出的时候,要开真空排气,把料里的空气和挥发分排出去,注塑的时候,模具的排气也要做好,还有,螺杆的设计,也要有排气的功能,这样,就能减少氧气和尼龙的接触,减少降解。
7.选耐温的助剂,不要用不合格的
加的所有助剂,比如色粉、稳定剂,都要选耐温的,能扛住尼龙的加工温度,不要用那种不耐温的便宜助剂,不然,加工的时候,助剂分解,就黄变了,而且,食品接触的产品,要用食品级的助剂,不要用普通的工业助剂。


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