2005年辛国塑料着色与色母粒学术交流会论文集
ABS塑料专用耐候、着色母粒的开发与应
用
阳范文黄章宇李含春(广,Ji。

I市波斯塑
胶颜料有限公司广东省广州市510530)
前言
ABS是丙烯腈-丁二烯一苯乙烯的三元共聚物，具有易加工、易上色、尺寸稳定、无色无昧、成本低、重量轻、良好的电学性能等，现已广泛应用在包装、电子、模型、卫生等领域。

由于ABS中的丁二烯链段含有双键，在紫外光作用下发生氧化降解，其塑料制件通常表现为黄化、失光和物理性能下降，这些缺点极大地限制了ABS在要求耐候的环境下使用。

因此，采用添加光稳定剂延缓塑料老化，提高ABS塑料部件的颜色稳定性具有重要意义。

随着我国家电企业的不断发展壮大，家电出口份额逐年增大。

家电出口一般长途运输时间较长，特别是出口到中东和热带地区的产品，ABS塑料制件容易产生黄变等问题。

同时，人们生活水平的不断提高对家电的外观要求越来越高，家电塑料部件在使用过程中颜色的稳定性受到广泛关注。

因此，国内许多家电巨头纷纷对ABS塑料制件的耐候性能提出了一定的要求。

针对冰箱、空调和洗衣机等家用电器的需要，我公司研发专用于ABS塑料、集耐候着色于一体的多功能色母粒，以解决家电ABS塑料制件在使用过程中出现颜色变化的问题。

1实验部分
1．1原材料本试验采用的主要材料有：ABS一0215A吉林石化，钛白粉杜邦公司，分散剂、颜料、抗氧剂
和耐候剂进口：填料等。

1．2主要设备
本实验采用的主要设备见表l。

表1实验用主要设备
ABS塑料专用耐候、着色母植的开发与应用
1．3工艺流程
色母粒的制各，色差和耐候性能的测试流程如下；
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1．4测试方法
本研究所需的耐候性试验委托通标标准技术服务公司(SGS)广州实验室进行测试，具体方法
如下：
紫外光老化测试：ASTM4329CycleA(光照：8h，60D，0．77w／(m2·nm)；冷凝：4h，50D)：色差测试：ASTM D2244．02e1．
2结果与讨论
ABS耐候着色专用母粒提高制品耐候性能的原理是：耐候改性剂的加入延缓型料老化、抑制黄变，从而提高颜色的稳定性，获得良好的耐候效果。

本文主要研究耐候荆用量与制件色差之间的关系，并以总色差BE8的变化来评价其耐候性能。

2．1 ET80463色板的耐候性能
采用未添加耐候剂的ET80463色母粒进行着色并注塑色板，其紫外光辐照时间与色差之间的关
系见表2。

表2 ET80463色板紫外光辐照时间与色差之间的关系
从表2中可知，当紫外线照射24h时，b值从o．36增加到了1．23，照射48h增加到5，12，b值增加意味着色板颜色变黄，其原因在于ABS中的丁二烯链段含有双键，在紫外光作用下发生氧化降解
所致。

照射48h时，总色差口E+达到了4．9，颜色变化非常明显。

这说明采用普通的着色母粒对
ABS 进行着色时，ABS制件的耐候性能是比较差的。

2．2 ET80463B色板的耐候性能
为了提高ABS制件的耐候性能，最简便的方法是在制备色母粒时添加耐候剂，在着色的同时提
高其耐候性能。

采用添加一般含量耐候剂的ETS0463B色母粒进行着色，在注塑机上注塑色板，其紫外光辐照
时间与色差之间的关系见表3。

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2005年争国塑料着色与色母粒学术交流会论文集
从表3可知，耐候剂的加入对b值影响较大，照射72小时b值从O．42增加到1．69，总色差为1．58。

这说明耐候剂的加入能有效抑制ABS的黄变，对提高制品的颜色稳定性有利。

2．3 ET80463C色板的耐候性能在3．2的基础上，继续加大耐候剂的用量，ET80463C色板照射时间与色差之间的关系见表4。

从表4中可知，耐候剂含量增加，照射时问对b值的影响减小，说明本研究选用的耐候剂对提高
ABS耐候是比较有效的。

表4 ET80463C色板紫外光辐照时间与色差之间的关系
2A ET80463A色板的耐候性能
当色母粒中耐候剂含量很高时，ET80436A色板紫外光辐照时间与色差之间的关系见表5
表5 ET80436A色板紫外光辐照时间与色差之间的关系
ABS塑料专用耐候、着色母粒的开发与应用
从表5测试结果可知，当辐照时间达到120小时，nE+仅为1．06，即肉眼几乎观察不到辐照
前后的颜色变化，说明采用ET80436A专用耐候色母粒着色的ABS制件具有优异的耐候性能。

3 ABS专用耐候、着色母粒的应用方案
色母粒中添加耐候剂必然增加成本，这是色母粒生产厂及其客户共同面对的一个问题。

因此，
基本原则是：对于用途和使用环境不同的产品。

制定相应的耐候性能指标，在满足产品耐候性能的基础上选择最合适的耐候剂含量，尽量降低生产成本。

3．1色母粒中耐候组分含量选择方案
为了满足客户对耐候性能和成本的不同需求，提供四个方案供选用，见表6。

对耐候性能要求比较高的产品建议选用耐候剂含量高的方案，对耐候性能要求一般的产品建议客户选用耐候剂含量较低的方案。

表6耐候色母粒可供选择的基本方案
耐候方案与ABS制件在户内使用年限之间、色母粒成本增加关系(估计)分别见图1和图2。

总之，对于一般情况下室内使用家电如空调分体机的挂机，由于其受阳光照射时间较短、辐射强度也较小，为了降低生产成本，室内使用的家电建议采用方案I。

放置在窗台旁边、或部分时间经受阳光的家电如饮水机等，建议采用方案II；阳台上使用的洗衣机等家电，建议采用方案ⅡI；主要在室外使用的家电如冰柜，建议采用方案Ⅳ。

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IIⅢⅣII IⅡⅣ耐候方案耐候方案图1耐候方案与户内使
用年限关系图2耐候方案与增加成本关系
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然而，由于制品不同的颜色对阳光的敏感程度、不同地区和年份的阳光照射时间、家电放置位置等诸多因素存在差异，这都将导致制品在实际使爿j过程中颜色变化程度不同。

因此，对于一些较白较浅的颜色或耐候性要求特别高的制品，建议如下：一是采用ABS耐候改性专用料；二是采用耐候性能优异的ASA、AES树脂替代ABS树脂。

3．2色母粒投放比例方案
为了达到最佳的耐候效果，色母粒中耐候改性剂的分散非常重要。

研究与测试表明，耐候色母粒采用5％的投放比例，制品的耐候性能和颜色稳定性比采用4％时有较理想提高。

因此，对于耐候剂含量较高的情况下，建议选用5～6％的投放比例。

ET80463耐候、着色专用母粒现已在广东、山东等国内知名家电企业使用，生产过程中颜色稳定，耐候性能良好。

4．结论
(1)在制备色母粒时添加耐候剂，制备集耐候和着色于一体的多功能母粒以提高家电ABS塑料制
件的耐候性能，具有使用方便、控制自如、性价比高的优点：
(2)耐候剂的加入能有效抑制紫外光对ABS破坏产生的黄变，制件的总色差△E+稳定性变好，耐
候性能得以明显提高。

(3)对于不同用途和在不同环境下使用家电制品，建议采用合适的耐候测试指标，选择合适的耐候
解决方案，以制得性价比较好的产品。

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