CMF实验室 | 免喷涂材料

在如今“颜值为王”和追求高品质时代，“色彩革命”正在深刻影响着整个家电、汽车等领域的流行趋势，加上环保、低VOC也开始成为衡量产品性能的一个重要指标，免喷涂材料的研究与应用已经成为家电、汽车、3C、日用品等领域的“新宠”。

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什么是免喷涂材料

免喷涂材料，是一种可直接注塑、无需喷涂就能实现多彩外观效果的材料。在塑料原料中直接添加有色颜料（金属粉、矿物质粉或其他染料），然后直接通过注塑或者挤出加工成不同的塑料制件，这些制件本身就带有不同效果的颜色，其表面无需再进行喷涂处理。由于减少了“喷涂”这一环节，免喷涂材料更环保、成本更低，为企业省时省力。

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免喷涂材料的特点

1、超高光泽，亮丽炫彩：设计自由度大，可以呈现不同颜色，不同效果的亮丽外观

2、生产工艺简便：可通过直接注塑，实现特殊珠光、金属光泽、闪耀、炫丽的外观，不需表面修饰，生产效率提升

3、 环保：少了喷漆环节，可以避免油漆及喷漆过程产生的VOC，环保无污染，降低环境负担

4、节约成本：免去喷涂工艺，无需后处理，良品率高，与喷涂相比，综合成本降低20%~50%

5、耐化学溶剂：采用特殊助剂，明显改善了材料的耐化学品性能

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免喷涂材料的种类

按基材分类：

按表现效果分为：珠光系列、金属系列、大理石系列和聚光系列。

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免喷涂材料的应用

在家电领域，免喷涂材料的应用已经日益广泛和成熟。目前，家电领域常用的免喷涂材料有ABS、PP和PC/ABS等，主要应用在液晶电视面框、空调和洗衣机面板、吸尘器外壳和饮水器等。

在汽车领域，免喷涂材料主要以高光和金属效果的应用为主。高光免喷涂材料主要有PMMA/ASA、PC和ASA，他们主要应用在汽车控制面板、格栅、挡泥板等部件。金属光泽效果的免喷涂材料主要以PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA为主，可以替代电镀塑料，用于汽车保险杠、踏板、行李支架等制件。

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工艺难点

1、材料相对容易降解

由于树脂中添加了特殊颜料、金属颜料等，在材料的加工过程中，在温度和剪切力的作用下，金属颜色容易充当催化剂的作用，引起材料降解，造成制品表面产生气痕或银丝、甚至是表面气孔及材料发黄降解等不良现象。

2、金属颜料容易沿剪切方向排布

注射速度过高造成剪切过大，金属颜料将沿着剪切方向进行排布，使产品表面产生熔接痕和流痕，影响产品外观。

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工艺要点

1、选择合适的铝粉

采用规则的球型铝粉对光线的反射较为均匀一致，主要发生镜面反射，表面具有高亮度及光泽度。一般而言，铝粉的形状越不规则，尺寸越大，其闪烁效果越明显。随着铝颜料含量的增加，颜色逐渐加深，一般添加范围为1%-4%。

2、合理的颜料配方组合

采用相容性好和能够增加流动性的助剂，确保颜料和树脂充分混合及均匀分布。

3、干燥控制——含水量5%以下

免喷涂材料与大多数材料一样，会吸收空气中的水汽。在成型加工前必须进行干燥，否则可能导致制品表面银丝和水花以及影响制品表面光泽。通常要求干燥后免喷涂材料含水量控制在0.05以下。

例如，对于ABS基材的免喷涂材料，干燥温度通常为70℃-85℃，干燥3-4小时。温度过高容易引起材料性能降低;温度过低、干燥时间不够，树脂含水率过高，制品表面容易产生气痕。

4、注塑温度——中低温注塑

由于免喷涂树脂中添加了金属颜料，在螺杆的高剪切作用下，容易引起金属颜料的变色。因此，免喷涂材料成型温度设置原则是在确保材料充分塑化前提下，尽量使用中低温度注塑，以防止材料降解。

例如，以ABS为基材的免喷涂材料加工温度为210℃-230℃。温度过高，材料发生降解，制品表面产生气痕。

5、注塑速度——中速分段阶梯式控制

在注塑时，选择注塑速度主要考虑制品的外观、模具的排气以及注塑机型腔内树脂流动的阻力。较快的注塑速度一般会使熔胶流程加长，适合充填薄壁制品，并形成较好的表面光洁度和表面效果。

6、注射压力——选择较低的注射压力

注射压力是为了克服熔体在流动过程中的阻力，给予熔体一定的充填速度及对熔体进行压实、补缩，以保证充填过程顺利进行。实际注塑压力跟许多变量有关，如：熔体温度、模具温度、制件几何形状、壁厚、流动长度，以及其它模具和设备情况。

通常，最好选用能满足性能、外观和注塑循环的较低压力。同时要关注实际注塑峰值压力与设定值的差异。一般情况下，合适的保压压力为注射压力的60-80%。

7、较高的模具温度

模具温度直接影响最终制品的表面光亮度、熔接线及其强度等。使用高的模具温度可以增加材料流动性，获得较高的结合线强度，并且能降低成型制品内应力，使其耐热性和耐化学品性更好，同时提髙熔胶对模具表面的复制性，提髙制品光泽度和特殊色彩效果。

为了达到理想的表面质量效果，在使用金属颜料时，应尽量采用较高模温。对于ABS作为基材的产品，模温通常为70-90°C。

本篇文章部分图片素材来源自网络

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