注塑级再生料与全新料的对比及应用

2013-07-09詹建新

家电科技 2013年10期

詹建新

（广东威博电器有限公司广东佛山 528305）

1 引言

目前很多注塑厂家在生产塑料制件时，都会产生浇口料、流道料，以及生产过程中的一些不良品等，这部分物料的重复利用就是平常所说的再生料（再生料）。但是这些物料在周转过程中，如果保护不当，容易受到污染，形成落地再生料。来进行注塑生产，所生产的成品品质就会严重下降。为了防止使用再生料对成品品质的影响，对于再生料的再次利用，有的厂家提出了十分严格的限制，甚至禁止使用再生料。但再生料不再使用，又造成很大的浪费。因此，如何合理使用再生料，成为当前塑料制品厂家面前的一个重要课题。

ABS、HIPS是白色不透明珠状或粒状热塑性树脂，在注塑机中受热后(220～230℃)变成溶融状的液体，并在注塑机的压力下高速注入模具型腔的空隙中，冷却后形成塑料制件。这些塑料材料在注塑生产过程中发生的是物理变化，由珠状（料状）变成溶融状的液体然后再凝固，其间没有产生化学反应，本身的分子结构没有受到影响，因此塑料制件粉碎后形成再生料，投入到注塑桶中，同样可以在注塑机中受热后形成融溶的液体，重新进行注塑。但又由于ABS、HIPS是高分子聚合物，如果反复注塑，材料的分子受到高温的影响，结构就会发生一些细微的变化，化学性能与物理性能都会受到影响。为了弄清楚再生料对塑料制件物理性能的影响，我们从5个不同的注塑厂家的生产现场，提取材料制作标准样条，进行了反复研究与测试，获得了大量一手数据，与大家分享。

表1 上海金发HIPS料（添加色粉，颜色：哑光）

2 实验过程

2.1 实验材料、仪器与设备

实验材料：ABS：镇江奇美；HIPS：上海金发。

全新料来源：从注塑现场的料桶中抽取材料（全新料，含色粉，不含再生料）作为全新料的测试对象。

再生料来源：由全新料注塑成制品，在室温下放置48小时，然后将其充分粉碎，作为再生料的测试对象，在此过程中，再生料没有受到污染。

不明来源的再生料：从注塑现场的料桶中抽取没有品质监控的材料，注塑厂家无法说出此类材料正常来源。

注塑机：MJ20 苏州震旭机械有限公司。

电子万能试验机：WDW-100济南一诺世纪试验仪器有限公司。

悬臂梁冲击试验机：OX-993东莞奥祥仪器设备有限公司。

2.2 实验前的准备工作

将全新的ABS或HIPS（如果是再生料，则将其充分破碎）分别在80℃下烘箱中进行烘干3小时，使其完全变干。然后注塑成标准样条，并对标准样条进行拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、抗冲击强度测试。

2.3 实验温度

室温处理，测试温度为25℃，并在室温下放置24小时，测式样条性能。

表2 镇江奇美ABS全新料（添加色粉，颜色：哑光）

2.4 测试标准

拉伸性能测试：按GB/T 1040-1992测试，拉伸速率为10mm/min，样品尺寸50×3.54×1.76 mm，测试温度为25℃。

悬臂梁缺口冲击强度：按GB/T 1843-1993测试，样品尺寸为50×3.54×1.76mm ，测试温度为25℃。

弯曲强度测试：按GB/T 1042-9179测试，试样尺寸为50×3.54×1.76mm ，跨距为64mm，压头下降速度为2mm/min，测试温度为25℃。

2.5 测试样条数量

将每个厂家的材料制作成标准样条，并对每项检测项目都检测10次，去掉最高值与最低值后取平均值，并把平均值作为分析的依据。

3 测试数据与分析

3.1 HIPS全新料与再生料的测试数据（如表1所示）

从表1中可以看出，用HIPS再生料制作样条的物理性能与全新料相比，差别不大，个别厂家的测试数据还有上升的趋势。其中厂家C的冲击强度，厂家D的拉伸强度与弯曲强度、厂家D的拉伸强度与弯曲强度、厂家E的弯曲强度都比原料有所提高。上述5个厂家平均值，再生料与全新料相比，冲击强度下降2.4%，拉伸强度下降0.35%，弯曲强度不降反升，提升了1.7%，弯曲模量下降5.5%，整体测试数据下降不大。在实际生产中，可适当加入有品质监控的再生料。

3.2 ABS全新料与再生料物理性能的对比（如表2所示）

从表2中可以看出，用ABS再生料制作样条的物理性能与全新料相比，差别不大，个别厂家的测试数据还有上升的趋势。其中厂家A的冲击强度，厂家D的拉伸强度、厂家E的冲击强度与弯曲强度都比原料有所提高。上述5个厂家平均值，再生料与全新料相比，冲击强度下降0.74%，拉伸强度下降2.0%，弯曲强度下降8.8%，弯曲模量下降13.8%。整体测试数据下降不大。在实际生产中，可适当加入有品质监控的再生料。

3.3 ABS全新料与无品质监控的再生料混合注塑后物理性能的对比（如表3所示）

从表3中可以看出，如表3所示在注塑材料中添加无品质监控的ABS再生料制作样条的物理性能与全新料相比，所有的测试数据相差相当大，特别是冲击强度，最低的测试数据只有全新料的44.65%，如厂家B的冲击强度只有10.485，远远低于全新料的测试数据（24.297），具体表现是这些制件很脆，稍微受到冲击就会破碎。这些测试数据表明，在注塑中填加无品质监控的再生料，对产品的品质存在很大的隐患，应当严禁使用。

4 上述研究得到的主要结论

(1)对于HIPS体系，在严格控制再生料来源的条件下，（即加工过程中所产生的水口料或由成型加工过程中所产生的次品经破碎所获得的再生料，且再生料没有受到污染），再生料的使用在一定程度上会使制件的性能略有下降，但影响不大，有些测试项目的数据反而会略有提高，在实际生产过程中，可适当加入一些有品质监控的再生料，不会影响产品的物理性能。

(2)对于ABS体系，在严格控制再生料来源的条件下，（即加工过程中所产生的水口料或由成型加工过程中所产生的次品经破碎所获得的再生料，且再生料没有受到污染），再生料的使用对产品的力学性能（包括拉伸、弯曲、冲击）等影响不大，在实际生产过程中可适当加以使用。

(3)对于没有品质监控来源的再生料，由于其中含有不明的材料成分，对产品的力学性能（包括拉伸、弯曲、冲击）等影响很大，在实际生产过程中应当严禁使用。