透明性衡量指標及透明分類介紹:
透光率、霧度、折光指數、雙折射及色散等是常用的衡量材料透明性指標。其中透光率和霧度二個指標主要表徵材料的透光性,而折光指數、雙折射及色散三個指標主要用於表徵材料的透光質量。要想透明性好,就要求上述效能指標優異且均衡。
按材料的透光率大小,可將其分為三類:
①透明材料:波長400nm—800nm可見光的透光率在80%以上;
②半透明材料:波長400nm—800nm可見光的透光率在50%—80%之間;
③不透明材料:波長400nm—800nm可見光的透光率在50%以下。
結晶性塑膠在成型冷卻時形成緻密的晶體結構,可見光遇到晶體後就會發生光的散射和反射,從而阻止了光的透過,表現為不透明。如果結晶的顆粒很小,小於可見光的波長時,晶體對光的散射和折射小,也可以有透明性。對於非晶性塑膠,由於只是分子鏈的雜亂的凍結在一起,沒有晶核和晶粒的生長,可見光由於波長較短,可穿過這些分子鏈的間隙,表現為透明狀態。
如何保證塑料是透明的?
前面已經說過塑料透明性與結晶性有關,所以控制結晶度大小和結晶結構就可以保證透明性。
通常方法原理有:
①控制成型溫度降低結晶度,如提高加工溫度,降低模具溫度;
②控制晶型,多晶型的材料不同晶型透明性不同;
③新增一些不影響透明性的有機或無機物提高折射指數;
④加工過程控制取向度,降低取向度可以降低雙折射。
塑料中新增改性透明性
(1)成核劑
新增成核劑是比較有效的方法。一般分為兩種,一種是可以促進結晶的小分子物質,異相成核增加了體系內微晶數量,減小了晶體尺寸;另一種是新增其他樹脂,例如PP中新增POM,同樣可以起到異相成核作用。
(2)新增一些高折光指數無機物、能降低雙折射物質以及抗霧劑。
塑料成型工藝控制
(1)溫度
主要是加工溫度和冷卻溫度。加工溫越高,可以消去樹脂中的晶體結構,但是也應考慮低的加工溫度,可以保留熔體內一些細小晶體,細小晶體也可以成為成核劑,產微晶從而提高透明性。冷卻溫度越低,冷卻的速度越快,晶體尺寸越小,結晶度越小,從而透明度越高。實際生產中需要綜合考慮兩者的影響。
(2)控制取向
成型過程中取向越大,雙折射就越大,從而影響透明性。
(3)雙向拉伸
通常拉伸會有取向結晶,降低透明性,但是雙向拉伸有時會提高透明性,因為雙向拉伸使塑料製品中的晶體破碎,晶體尺寸減小,從而達到提高透光率,改善透明性。
原作者： 孫雨喬