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光泽度仪测定PVC塑料异型材表面的光泽度

时间:2023-12-21  来源:光泽度仪   作者:3nh   点击: 270 次
  

PVC塑料异型材作为一种环保型材料,因为质量轻、隔音好、绝缘性能好以及易于着色、造型美观、防水,防潮、耐腐蚀、寿命长等优良性能,而被广泛的应用于门窗。但随着经济的快速发展,对门窗档次要求也在逐步提高,尤其在外观质量光泽度方面要求更高。本文介绍了光泽度仪在PVC塑料异型材表面光泽度测定中的应用。

PVC塑料异型材

PVC塑料异型材表面光泽度影响因素:

光泽是物体的一种外观光学特性,表面平滑材料受到可见光的照射时都会产生有方向性的镜面反射,镜面反射的结果使材料表面带有光泽称为镜面光泽,其反射能力的大小称为镜面光泽度。但影响塑料异型材表面光泽度因素较多,主要有以下几个因素:

1.干混合料质量对塑料异型材光泽度影响

干混料制备是PVC型材加工生产的第一道工序,对挤出生产来说属半成品。干混料质量对型材加工生产的工艺稳定性、成品质量都起到至关重要的作用。在干混料制备的过程中,多种因素会导致干混料的参数发生变化,进而导致PVC型材在外观上出现光泽度不一致的情况。

2.塑化效果对异型材光泽度的影响

在塑化阶段主要通过真空排湿系统将混合料中的水分及低分子化合物通过真空负压进行抽出,保证原料的加工质量。干混合料通过混料至均化库,在通过气压输送到各使用平台,其过程会致使原料本身吸收水分,同时受环境温差的影响,会导致原料中的水分提高,不能保证原料生产时的干燥效果。为此在挤出生产时,水分及挥发份得不到充分排出,不仅使制品的物理性能造成很大影响,同时会使制品表面存在水泡、表面粗糙等现象,严重影响表面光泽度。

3.模具成型及冷却定型对光泽度的影响

具有流动性的均匀熔体,利用螺杆的旋转挤压作用通过多孔板进入模具,经过预成型段流向芯模和口模成型为具有一定形状的型坯。型坯受挤出压力和牵引的作用,通过真空冷却定型模后,形成具有一定强度、刚度和尺寸精度的制品。在模区内,若不能保证物料达到粘流状态,会直接导致物料流动不均匀,分子间容易出现破裂,原本在筒区内达到的包裹效果会恶化,导致脱模效果非常差,表面光泽容易出现亚光或粗糙,同样影响到表面光泽度。

4. 填充剂对型材光泽度的影响

作为无机填料,碳酸钙的使用不仅可以降低成本,还可以增强熔体强度,改进型材散光性能。为此,在选用活性钙原料中,要使用经过表面活性处理的轻质碳酸钙,以增加与树脂的亲合力。同时在碳酸钙原料选用中,要注重碳酸钙的细度,在PVC塑料异型材加工中,一般使用的轻质活性碳酸钙粒径平均控制在1~5um,并要保证能形成一定的分散性,避免在混料制备中发生物料团聚现象,导致在挤出加工中不能得到充分塑化而形成碳化物或颗粒杂质,影响型材表面光泽度。

5.抗冲改性剂对型材光泽度的影响

抗冲改性剂的含量会影响其与主原料树脂的溶融,同时也影响其分散效果,对型材光泽度控制产生一定影响。另外,在控制型材光泽度中,要控制好抗冲改性剂的残留结晶度,一般要求其残余结晶度不得到超过5%-10%,否则会影响物料的塑化效果,造成制品表面上形成麻点,影响型材表面光泽度。

6.加工改性剂对型材光泽度影响

硬质PVC熔体粘度较高,但其熔体强度却较低,在一般的剪切速率下(通常的挤出速率下)就可能会出现熔体破裂。加入ACR可改善PVC复合物的熔体温度,防止熔体破裂,并可承受较高的剪切速率。加入加工改性剂后,增加了模具表面对PVC熔体的剪切作用,相应地离膜膨胀也增大了,同时这种剪切作用使得PVC熔体可以沿模具表面稳定均匀地流动,使得挤出物表面的光泽显著提高。

7.润滑剂对异型材光泽度的影响

润滑剂按功能分为内润滑剂、外润滑剂、两性润滑剂,内外润滑作用平衡以及前、中、后期润滑作用的平衡,对异型材光泽度影响较大。初期润滑保证粒子间有恰当的摩擦力,可以向前输送,压实和塑化物料,当外润滑剂使用不足时,摩擦力过大,物料的剪切可能会增加物料在金属表面粘附,导致型材光泽度的下降。


光泽度仪测定PVC塑料异型材表面的光泽度:

光泽度衡量的是物体表面对于光的反射能力,用GU表示。光泽虽说是物体对光线反射所产生的光泽感,但从心理上来说,即便是观察那种毫无光泽的物体也出现光泽感,我们一般称之为心理光泽。由于PVC塑料异型材的表面结构以及材料的特殊性,因而除反射光的方向以外,影响光泽的还有表面结构、内部反射比例和透明性等。对于PVC塑料异型材光泽度的评价,常用的方法就有目测法和仪器法。目测法,就是在稳定的光源环境下,人眼通过特定的角度直接观察PVC塑料异型材表面光泽,这种方式可以准确的对比样品和标样的光泽差异,不过对于具体的光泽度等级却没办法评定,并且测定的结果容易受到光源、观察角度、观察者自身条件的影响。仪器测量法就是指,通过光泽度仪测量PVC塑料异型材样品表面的光泽。

测量PVC塑料异型材光泽度的光泽度仪是利用光反射的原理对样品的光泽度进行测量,在规定入射角和规定光束的条件下照射样品,得到镜向反射角方向的光束。用光泽度仪测定试样表面反射光通量与入射光通量的比值,即用反射率来评定表面光泽的强弱。光泽度计由光源、透镜、接受器和显示仪表等组成。其测量原理分为平行光路和会聚光路两种,光泽度计又分为定角式及变角式。常用的角度为20°、60°、85°。

光泽度测量时,所选光入射角度不同,结果也不同。入射角越大,镜面反射率越大,光泽度值越高,反之亦然。由此可见,光泽度值的高低不仅取决于物体的表面特性,而且取决于测量角度。在具体测量时,根据PVC塑料异型材表面光泽度级别不同,可采用不同的测量角度。目前许多光泽度仪的测量角是可调的,可任意选择。对于大部分具有一定光泽度的表面来说,可以在60°入射角条件下进行测量,其典型的光泽度测量值在10—70的单位范围之内。对于高度反光的光亮表面,如果用60°入射角条件进行测量,测量值都会远远超过70个单位,相互比较过于接近,这时可以采用 20°入射角进行测量。而在另一个比较极端的情况下,亦即表面的光泽很低的材料表面,如果用 60°入射角条件进行测量,测量值都会远远低于10个单位,相互比较也过于接近,这时可以采用85°入射角进行测量。不过,需要注意的是,要比较一组试样的光泽度时,需要在同一角度下进行测量,否则测量值没有可比性。多数的测量仪器对光泽度的测量以平面区域为主,带有具有曲率的曲面测量,如果曲率太小,会影响到测量的精确性。

在测量PVC塑料异型材表面的光泽度时,由于不同区域的光泽度可能都一样,为了更好的表达物体表面的平均光泽,就需要在测量样品表面取点测量,通常会测量多次,取平均值。