PP遮光料的加工成型

PP 遮光料（聚丙烯遮光材料）的加工成型需结合其熔融流动性、热稳定性及遮光剂分散特性，选择合适的工艺参数和设备。以下是常见加工方法、关键要点及注意事项：

一、主要加工成型方法

1. 注塑成型

应用场景：适用于高精度、复杂结构件，如家电外壳、汽车零部件、食品包装容器（如奶瓶盖、药用瓶）。
工艺要点：

原料准备：

遮光剂（如炭黑、钛白粉）需预先与 PP 树脂通过双螺杆挤出机造粒，确保分散均匀（避免团聚导致遮光不均或力学性能下降）；
干燥处理：PP 吸湿性低，通常无需干燥，但潮湿环境下可于 80℃烘干 2 小时。

设备参数：

注射压力：80~150 MPa（复杂结构件需提高压力，避免缺料）；
保压压力：注射压力的 60%~80%，保压时间 5~15 秒（防止缩水）。
料筒温度：180~230℃（炭黑遮光料导热性略高，温度可取下限；钛白粉遮光料需适当提高至 200~240℃）；
模具温度：30~80℃（低温模具可缩短冷却时间，高温模具提升表面光泽度）。
温度控制：
压力控制：

常见问题及解决：

遮光剂析出：降低加工温度或增加螺杆转速（提升剪切分散）；
表面光泽度不足：提高模具温度或使用抛光模具；
熔接痕明显：增加浇口数量或调整注塑速度。

2. 挤出成型

应用场景：生产连续型材，如管材、片材、薄膜、异型材（如农业滴灌管、工业遮光板）。
工艺要点：

管材 / 板材挤出：

主机温度：190~240℃（从加料段到口模逐步升温，炭黑料温度可略低）；
螺杆转速：10~30 r/min（低转速减少剪切生热，避免炭黑氧化）；
定型装置：冷却水温 15~25℃，确保型材尺寸稳定。

薄膜挤出（吹膜 / 流延）：

骤冷辊温度：20~50℃，快速冷却保持薄膜透明度（若需哑光效果可降低冷却速度）。
熔融温度：180~220℃，吹胀比 2~3:1（高吹胀比提升薄膜均匀性）；
冷却风环风量：根据膜厚调整，厚膜需增强冷却防止降解。
吹膜法：
流延法：

关键控制：

遮光剂分散度：双螺杆挤出机比单螺杆更易实现均匀分散；
型材厚度均匀性：口模间隙需根据遮光剂添加量调整（通常添加量越高，熔体粘度越大，需增大间隙）。

3. 吹塑成型

应用场景：中空制品，如避光瓶（化妆品、药品）、汽车油箱、工业储罐。
工艺要点：

型坯制备：

挤出温度：190~230℃，螺杆长径比（L/D）20~30:1（高 L/D 提升塑化效果）；
型坯壁厚分布：通过储料缸式机头预拉伸，减少吹塑后底部变薄问题。

吹塑阶段：

吹胀压力：0.2~0.8 MPa（根据制品大小调整，压力不足导致遮光层厚度不均）；
冷却时间：占总周期 50%~70%，需确保厚壁制品内部完全冷却。

优势：可通过多层吹塑实现 “遮光层 + 功能层” 复合结构（如内层抗静电、外层耐候）。

4. 热成型

应用场景：片状遮光料二次加工，如电子元件托盘、食品吸塑包装、仪器仪表遮光罩。
工艺要点：

片材预热：

温度：140~170℃（接近 PP 软化点，避免过热导致遮光剂分解）；
时间：根据片材厚度调整（1~3 mm 厚片材预热约 30~60 秒）。

成型方式：

真空成型：适用于浅拉伸制品，真空度≥0.08 MPa；
气压成型：深拉伸制品需配合凸模，气压 0.3~0.5 MPa。

注意事项：

片材储存：避免长期暴露于阳光下，防止 PP 氧化变脆；
拉伸比控制：最大拉伸比≤2:1，否则可能导致遮光层变薄、透光率上升。

二、关键工艺参数与配方设计

1. 遮光剂种类与添加量

遮光剂	添加量（wt%）	特性与适用工艺
炭黑	2%~5%	高遮光率（≥99%），耐温性好（适合高温工艺），但需防分散不均导致制品发黑；
钛白粉	5%~10%	白色遮光，适合浅色制品，加工温度需比炭黑料高 10~20℃，避免黄变；
复合遮光剂	3%~8%	炭黑 + 钛白粉 + 纳米填料，平衡遮光率与力学性能，适合复杂工艺；

2. 助剂协同作用

抗氧剂：1010/168 复合抗氧剂（0.2%~0.5%），防止 PP 高温降解（尤其炭黑可能催化氧化）；
紫外线吸收剂：UV-531（0.3%~0.8%），提升户外制品耐候性（如农业地膜）；
润滑剂：硬脂酸钙（0.1%~0.3%），降低熔体粘度，改善炭黑料的挤出顺畅性。

3. 设备磨损控制

遮光剂（尤其是炭黑）对螺杆、机筒磨损较大，建议采用氮化钢螺杆（表面硬度≥HV1000）或双金属机筒；
注塑模具浇口设计：避免锐角（如采用圆弧过渡），减少遮光剂滞留导致的降解。

三、常见问题与解决方案

问题	可能原因	解决方法
制品透光率高	遮光剂分散不均、添加量不足	提高挤出造粒转速（≥300 r/min）、增加遮光剂含量；
表面黑点 / 晶点	遮光剂团聚、设备死角滞留降解料	定期清理机筒 / 模具、改用分散性更好的遮光母粒；
力学性能下降	遮光剂破坏 PP 分子链、润滑不足	添加增韧剂（如 POE）、调整润滑剂比例；
颜色不均匀	色母粒分散差、加工温度波动	采用预分散色母粒、稳定温控系统（精度 ±2℃）；

四、环保与回收注意事项

回收限制：含炭黑的 PP 遮光料通常可回收，但需与其他颜色 PP 分开（避免污染浅色制品）；
降解性改良：若用于一次性包装，可添加淀粉基降解剂（5%~10%），但需注意遮光剂可能影响降解速率；
欧盟法规合规：食品接触级 PP 遮光料需符合 EC 10/2011 等标准，重金属（如 Pb≤10 ppm）、迁移量（≤0.1 mg/dm²）需严格控制。

总结

PP 遮光料的加工成型需以 **“遮光均匀性” 和 “制品性能稳定性”** 为核心，通过优化配方（遮光剂 + 助剂）、匹配工艺参数（温度 / 压力 / 冷却）及选择适配设备（防磨损螺杆、高精度模具），实现从原料到成品的高效转化。实际生产中，建议先通过小规模试模验证遮光率（如紫外分光光度计检测）和力学性能（拉伸强度、冲击强度），再逐步扩大生产。