一、加工黃變,到底是什么原因導致的?
要解決黃變的問題,首先要搞懂,黃變到底是怎么來的,尼龍的加工黃變,主要是這幾個原因:
1.熱氧降解,這是最主要的原因
尼龍的加工溫度很高,PA6 要 220 度以上,PA66 要 250 度以上,在這么高的溫度下,尼龍的分子鏈,會和空氣中的氧氣發生反應,也就是熱氧降解,降解之后,會產生一些共軛的雙鍵結構,這些結構,會吸收可見光,所以,我們看起來,材料就變黃了。溫度越高,停留的時間越長,降解的就越厲害,黃變的也就越嚴重。
2.水解降解,水分導致的黃變
很多人以為,水分只會導致加工的時候產生氣泡,其實,不對,水分在高溫下,會讓尼龍發生水解降解,水解降解,也會破壞分子鏈,產生一些有色的物質,導致黃變。如果加工之前,原料沒有干燥好,水分太多,就很容易出現水解黃變。
3.原料殘留的催化劑和雜質
尼龍的原料,在聚合的時候,會殘留一些催化劑,比如鈦系、錫系的催化劑,這些催化劑,在高溫下,會催化尼龍的降解,加速黃變,還有,原料里的雜質,比如鐵離子、銅離子這些重金屬,也會催化降解,導致黃變,尤其是回收料,里面的雜質很多,很容易黃變。
4.助劑的分解
如果加工的時候,加了一些不耐溫的助劑,比如普通的穩定劑、色粉,這些助劑,在高溫下,會分解,分解之后,就會產生有色的物質,導致黃變,還有一些不合格的抗氧劑,加了之后,反而會和尼龍反應,導致黃變。
二、加工黃變,該怎么有效預防?
找到了原因,我們就可以針對性的預防,主要是這幾個方向:
1.選對原料,優先選低殘留的新料
首先,原料要選正規的新料,優先選聚合的時候,催化劑殘留低的 PA6/PA66,不要用回收料,回收料里面的雜質太多,很容易黃變,而且,回收料本身就已經降解過一次了,加工的時候,很容易再次降解,黃變。如果是做本色的產品,絕對不能用回收料。
2.添加專用的抗氧劑和熱穩定劑
這是預防黃變最有效的方法,在改性的時候,添加尼龍專用的抗氧劑,比如受阻酚類的主抗氧劑,搭配亞磷酸酯類的輔抗氧劑,這些抗氧劑,能捕捉熱氧降解產生的自由基,阻止降解的發生,從而預防黃變。如果是加工溫度比較高的產品,還可以加銅鹽穩定劑,能更有效的抑制高溫下的降解,防止黃變,當然,銅鹽的不能用在食品接觸的產品上,食品級的產品,要用食品級的抗氧劑。
3.嚴格控制加工溫度,不要太高
加工的溫度,不能太高,溫度越高,降解的就越快,黃變的就越厲害,所以,加工溫度,要控制在尼龍的正常加工范圍內,PA6 的加工溫度,控制在 220-240 度,PA66 的,控制在 250-270 度,不要超過這個范圍,而且,料筒的溫度要分段控制,不要有局部的高溫,比如噴嘴的溫度,不要太高,不然,局部過熱,就會黃變。
4.控制停留時間,不要太長
原料在高溫下的停留時間,不能太長,不然,就算溫度不高,時間長了,也會慢慢降解,黃變。所以,擠出的時候,螺桿的轉速要合適,不要太慢,注塑的時候,生產周期不要太長,不要讓料在料筒里停留太久,尤其是停機的時候,要把料筒里的料清出來,不要讓料在料筒里烤著,不然,烤久了,就黃變了。
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,導致黃變。PA6 的干燥,80 度,4-6 小時,PA66 的,80 度,6-8 小時,把水分降到 0.05% 以下,這樣,就不會水解,也不會黃變了。
6.做好排氣,把氧氣排出去
加工的時候,要做好排氣,把料里的氧氣排出去,不然,氧氣會導致熱氧降解,黃變。擠出的時候,要開真空排氣,把料里的空氣和揮發分排出去,注塑的時候,模具的排氣也要做好,還有,螺桿的設計,也要有排氣的功能,這樣,就能減少氧氣和尼龍的接觸,減少降解。
7.選耐溫的助劑,不要用不合格的
加的所有助劑,比如色粉、穩定劑,都要選耐溫的,能扛住尼龍的加工溫度,不要用那種不耐溫的便宜助劑,不然,加工的時候,助劑分解,就黃變了,而且,食品接觸的產品,要用食品級的助劑,不要用普通的工業助劑。


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