如何实现表面哑光效果？

如何实现表面哑光效果？

本文原文来自360doc.com，详细介绍了如何在塑料表面实现哑光效果，包括各种添加剂的使用、影响因素及具体应用领域。

一、哑光与光泽饰面

哑光表面具有微观纹理，可以漫射光线，使其不反射。这种表面处理更能隐藏划痕，同时更耐用，更容易维护。相比之下，光泽表面具有直接反射光线的光滑表面，从而创造出闪亮的外观。光滑的表面显示出更多的划痕，但提供了更好的美学和颜色深度。

• 光泽处理：具有高反射性和光泽。通常用于需要豪华或高端外观的应用。
• 哑光处理：不反光且无光泽。通常用于更低调或实用外观的应用。

在下表中列举了哑光饰面和光泽饰面之间的特征比较。图1显示了两个相同的零件，其机械特性仅在表面处理上有所不同。与显示光泽表面的右图像相比，左图像具有无光泽表面，减少了反射。哑光表面也有点粗糙。因此，可以根据原型或系列零件的所需外观来选择表面处理类型。

哑光饰面相关特征包括：

• 哑光外观：它提供了一种无光泽、天鹅绒般的表面光洁度。它非常适合需要光滑、哑光外观的应用。
• 改进的表面涂层：能够实现一致和均匀的表面涂层。这对于包装材料和消费品尤其重要。
• 质地改性：可以改变塑料制品的触感。它增强了抓地力，减少了滑溜感。
• 成本效益高：它允许在不需要额外加工步骤的情况下进行表面改性。

二、实现哑光效果的添加剂

为了在塑料中获得所需的哑光效果，需要使用几种聚合物添加剂。它们主要通过在加工过程中迁移到表面来进行表面改性。它们会破坏光滑的塑料表面，并产生漫反射，在眼睛看来是哑光的。

1. 消光剂

消光剂是一种聚合物加工添加剂，添加到聚合物中以降低其光泽度并实现哑光效果。这些添加剂通过散射光并防止其以集中的方式从表面反射而起作用。降低挤出模头温度可提供哑光表面。

哑光助剂还可以提供其他好处，例如：

• 隐藏缺陷：可以帮助隐藏表面缺陷，如划痕、凹痕和不平坦。
• 提高附着力：可以提高油漆和涂料对表面的附着力，特别是在高湿度环境中。
• 增强耐久性：可以通过使油漆和涂料更耐磨和更耐刮擦来增强油漆和涂料的耐久性。

哑光母粒添加剂化合物是一种通用的解决方案，可在塑料产品中实现特定的视觉和功能效果。具体取决于它们的粒径和化学成分。

1. 碳酸钙：聚乙烯配方中常用的通用填料。CaCO3可以有效地降低光泽度，同时还可以改善硬度和耐热性等其他性能。
2. 滑石：柔软的矿物具有板状结构，可以散射光线，形成哑光效果。滑石粉还增强了聚乙烯产品的光滑度和可印刷性。
3. 二氧化硅：由细砂制成的PE的有效消光剂，具有优异的光散射性能。它还可以提高最终产品的耐刮擦性和尺寸稳定性。它能有效降低光泽，而且化学惰性，使其适用于广泛的应用。

2. 增塑剂

增塑剂增加了聚合物的柔韧性和柔软性。一些增塑剂也会影响光泽度。快速溶剂化增塑剂可以降低工艺温度并降低光泽度。它们提供了一系列好处，例如：

• 兼容性：与PVC配方兼容的增塑剂有助于在较低温度下熔融，从而形成哑光表面。
• 适用于塑性溶胶应用：可以很容易地用于几乎任何需要增加灵活性和柔软性的聚合物系统。

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）和苯甲酸酯增塑剂是快速溶剂化增塑剂的显著例子。丁腈橡胶是固体增塑剂的一个典型例子，通常被称为“增韧剂”或“增塑剂”。它通常与液体增塑剂结合使用，以增强聚合物的柔韧性和柔软性。然而，当与液体增塑剂结合时，丁腈橡胶会在高速混合过程中吸收液体并凝结。为防止这种情况，建议在大约80°C的温度下将丁腈橡胶添加到较冷的混合器中，而不是热混合器中。丁腈橡胶通常以Chemigum等级的粉末形式补充® P35或化学胶® P83.它不仅改善了表面光洁度，使其无光泽，而且增强了压缩永久变形，可与热塑性弹性体（TPE）相媲美。

3. 矿物

矿物质，如氧化铝和氧化镁，也可用作消光剂。它们通常用于耐久性和耐刮擦性很重要的高性能应用。硅藻土、高岭土、合成二氧化硅和二氧化钛等功能性填料可用作消光剂。哑光处理主要取决于涂层厚度和填料的负载水平。除了填料的负载水平外，光泽度还受到以下因素的强烈影响：颗粒形状，粒径，以及粒度分布

4. 蜡

蜡，如聚乙烯蜡和石蜡，是有效的消光剂。它们通常与二氧化硅结合使用，以提供更耐用的表面处理。蜡以不同的形式掺入塑料中，例如：微粉化、微粉、分散体。

氧化高分子量PE蜡有助于打造哑光外观。这些低分子量PE蜡，如LDPE和HDPE形式。部分氧化的LDPE和氧化的HDPE变体特别有效。氧化HDPE蜡，促进熔融，同时降低光泽。

5. 丙烯酸类消光剂

它们比无机光泽控制剂具有明显的优势。它们是非磨蚀性的，延长了加工设备的寿命。这使得它们成为设备寿命重要的应用的首选。

交联丙烯酸酯三元共聚物：俗称SUNIGUM®, 它是一种通用的添加剂，可以增强工程热塑性塑料和热塑性弹性体。与PVC、SUNIGUM等极性聚合物兼容® 赋予柔软度、哑光效果，并提高耐候性、耐热性、抗紫外线辐射性、耐化学性、耐油性和耐燃料性。

丙烯酸杂聚合物：PARALOID™ KF-710是一种丙烯酸杂聚合物，可有效降低增塑PVC化合物的光泽度。当加入量为2.5phr时，KF-710可以将60°光泽度从42%降低到16%，在5phr时进一步降低到10%。这种性能超过了硅胶，硅胶在2.5phr时仅将光泽度降低到23%，在5phr5时没有进一步改善。

如果不考虑冲击强度，可以使用丙烯酸或聚酰胺的超细聚合物颗粒。对于柔性乙烯基化合物，使用2-5%的高分子量丙烯酸抗冲改性剂。

6. 其他消光剂

• 颜料：它们为聚合物提供颜色，也会影响其光泽度。
• 抗氧化剂：这些可以防止聚合物因氧化而降解。抗氧化剂有时会影响光泽。
• 紫外线稳定剂：它们保护聚合物免受紫外线辐射的有害影响。紫外线稳定剂也会影响光泽度。

三、影响塑料哑光效果的因素

1. 消光剂的类型

在加工过程中向聚合物中添加消光剂是实现哑光效果的最常见方法。

• 无机哑光剂：以1-3phr（每百份树脂中的份数）的水平添加这些试剂有助于获得哑光效果。它们较大的粒径有助于突出颗粒，有效地散射光线并降低光泽。实例包括二氧化硅或滑石。
• 有机消光剂：包括通过分散聚合制备的聚合物微珠/球形树脂。实例包括聚甲基脲颗粒、聚苯乙烯复合微球和三聚氰胺甲醛微球树脂。

消光剂的几种化学和物理性质会影响其消光效果。这些包括孔体积、平均粒径、粒径分布、颗粒表面是否经过处理等。

• 消光剂的浓度：体系的光泽度随着消光剂浓度的增加而降低。
• 粒径：消光剂的颗粒越大，消光效果越好。对于沉淀二氧化硅和硅胶来说尤其如此。然而，在选择消光剂时，应考虑漆膜厚度的粒径。粗糙的消光剂会对薄膜的其他性能产生负面影响。
• 孔隙体积（密度）：这种高度多孔材料的孔隙率由孔隙体积表示，孔隙体积表示内部空隙的数量（如二氧化硅）。配合剂的高孔体积会影响系统的流变性。

2. 机械抛光

砂光、喷砂或火焰处理等技术可以产生降低光泽的纹理表面。这些是最经济和最受欢迎的表面处理，如表2所示，使用细石粉抛光。有时被称为石材饰面，它提供了良好的脱模效果，有助于隐藏加工痕迹。

3. 表面蚀刻

使用化学物质蚀刻塑料表面可以产生散射光的微纹理表面。

4. 化学消光

化学消光是指通过某些化学反应合成特定的聚合物树脂。这利用了其结构和性能之间的关系或组件之间的性能差异，而无需添加各种消光剂。这有助于实现大灭绝或自灭绝的效果。不同树脂结构的消光程度不同。含有吸光基团的树脂，如硝化纤维、氨基树脂和短油醇酸树脂，容易起雾。饱和聚酯和聚氨酯等树脂很难进行亚光处理。当杂化树脂中含有一些消光基团时，也有利于消光效应的形成。化学消光涂料最初是作为粉末涂料开发的，然后逐渐扩展到紫外线固化化学哑光涂料和水性化学哑光涂料（图3）。与传统的物理消光法相比，化学亚光涂料可以避免因添加消光剂而导致的涂层缺陷。同时，它们可以降低原材料成本，并使工艺流程更加流畅。

四、哑光聚合物的应用

亚光母粒在包装、汽车、消费品和纺织品等各个行业都有应用。它通常用于生产亚光薄膜、层压板和注塑零件。

• 汽车：仪表板、门板和其他内部部件。
• 消费电子产品：智能手机、平板电脑和笔记本电脑的外壳。
• 包装：瓶子、容器和薄膜。
• 建筑和施工：屋顶材料、墙板和地板。
• 家居用品：电器、家具和厨具。

五、结论

在聚合物中实现哑光饰面是一个多方面的过程，结合了特定消光添加剂和加工技术的使用。这种表面处理通过提供非反射性表面来增强产品的美学吸引力。此外，它还具有提高耐用性和易于维护等优点。这些好处导致汽车、消费品、包装、电子等多个行业对亚光成品聚合物的需求增加。