PVC塑料異型材作為一種環(huán)保型材料，因?yàn)橘|(zhì)量輕、隔音好、絕緣性能好以及易于著色、造型美觀、防水，防潮、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)良性能，而被廣泛的應(yīng)用于門窗。但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)門窗檔次要求也在逐步提高，尤其在外觀質(zhì)量光澤度方面要求更高。本文介紹了光澤度儀在PVC塑料異型材表面光澤度測(cè)定中的應(yīng)用。
光澤是物體的一種外觀光學(xué)特性，表面平滑材料受到可見光的照射時(shí)都會(huì)產(chǎn)生有方向性的鏡面反射，鏡面反射的結(jié)果使材料表面帶有光澤稱為鏡面光澤，其反射能力的大小稱為鏡面光澤度。但影響塑料異型材表面光澤度因素較多，主要有以下幾個(gè)因素：
1.干混合料質(zhì)量對(duì)塑料異型材光澤度影響
干混料制備是PVC型材加工生產(chǎn)的第一道工序，對(duì)擠出生產(chǎn)來說屬半成品。干混料質(zhì)量對(duì)型材加工生產(chǎn)的工藝穩(wěn)定性、成品質(zhì)量都起到至關(guān)重要的作用。在干混料制備的過程中，多種因素會(huì)導(dǎo)致干混料的參數(shù)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致PVC型材在外觀上出現(xiàn)光澤度不一致的情況。
2.塑化效果對(duì)異型材光澤度的影響
在塑化階段主要通過真空排濕系統(tǒng)將混合料中的水分及低分子化合物通過真空負(fù)壓進(jìn)行抽出，保證原料的加工質(zhì)量。干混合料通過混料至均化庫，在通過氣壓輸送到各使用平臺(tái)，其過程會(huì)致使原料本身吸收水分，同時(shí)受環(huán)境溫差的影響，會(huì)導(dǎo)致原料中的水分提高，不能保證原料生產(chǎn)時(shí)的干燥效果。為此在擠出生產(chǎn)時(shí)，水分及揮發(fā)份得不到充分排出，不僅使制品的物理性能造成很大影響，同時(shí)會(huì)使制品表面存在水泡、表面粗糙等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響表面光澤度。
3.模具成型及冷卻定型對(duì)光澤度的影響
具有流動(dòng)性的均勻熔體，利用螺桿的旋轉(zhuǎn)擠壓作用通過多孔板進(jìn)入模具，經(jīng)過預(yù)成型段流向芯模和口模成型為具有一定形狀的型坯。型坯受擠出壓力和牽引的作用，通過真空冷卻定型模后，形成具有一定強(qiáng)度、剛度和尺寸精度的制品。在模區(qū)內(nèi)，若不能保證物料達(dá)到粘流狀態(tài)，會(huì)直接導(dǎo)致物料流動(dòng)不均勻，分子間容易出現(xiàn)破裂，原本在筒區(qū)內(nèi)達(dá)到的包裹效果會(huì)惡化，導(dǎo)致脫模效果非常差，表面光澤容易出現(xiàn)亞光或粗糙，同樣影響到表面光澤度。
4. 填充劑對(duì)型材光澤度的影響
作為無機(jī)填料，碳酸鈣的使用不僅可以降低成本，還可以增強(qiáng)熔體強(qiáng)度，改進(jìn)型材散光性能。為此，在選用活性鈣原料中，要使用經(jīng)過表面活性處理的輕質(zhì)碳酸鈣，以增加與樹脂的親合力。同時(shí)在碳酸鈣原料選用中，要注重碳酸鈣的細(xì)度，在PVC塑料異型材加工中，一般使用的輕質(zhì)活性碳酸鈣粒徑平均控制在1~5um，并要保證能形成一定的分散性，避免在混料制備中發(fā)生物料團(tuán)聚現(xiàn)象，導(dǎo)致在擠出加工中不能得到充分塑化而形成碳化物或顆粒雜質(zhì)，影響型材表面光澤度。
5.抗沖改性劑對(duì)型材光澤度的影響
抗沖改性劑的含量會(huì)影響其與主原料樹脂的溶融，同時(shí)也影響其分散效果，對(duì)型材光澤度控制產(chǎn)生一定影響。另外，在控制型材光澤度中，要控制好抗沖改性劑的殘留結(jié)晶度，一般要求其殘余結(jié)晶度不得到超過5%-10%，否則會(huì)影響物料的塑化效果，造成制品表面上形成麻點(diǎn)，影響型材表面光澤度。
6.加工改性劑對(duì)型材光澤度影響
硬質(zhì)PVC熔體粘度較高，但其熔體強(qiáng)度卻較低，在一般的剪切速率下（通常的擠出速率下）就可能會(huì)出現(xiàn)熔體破裂。加入ACR可改善PVC復(fù)合物的熔體溫度，防止熔體破裂，并可承受較高的剪切速率。加入加工改性劑后，增加了模具表面對(duì)PVC熔體的剪切作用，相應(yīng)地離膜膨脹也增大了，同時(shí)這種剪切作用使得PVC熔體可以沿模具表面穩(wěn)定均勻地流動(dòng)，使得擠出物表面的光澤顯著提高。
7.潤(rùn)滑劑對(duì)異型材光澤度的影響
潤(rùn)滑劑按功能分為內(nèi)潤(rùn)滑劑、外潤(rùn)滑劑、兩性潤(rùn)滑劑，內(nèi)外潤(rùn)滑作用平衡以及前、中、后期潤(rùn)滑作用的平衡，對(duì)異型材光澤度影響較大。初期潤(rùn)滑保證粒子間有恰當(dāng)?shù)哪Σ亮Γ梢韵蚯拜斔停瑝簩?shí)和塑化物料，當(dāng)外潤(rùn)滑劑使用不足時(shí)，摩擦力過大，物料的剪切可能會(huì)增加物料在金屬表面粘附，導(dǎo)致型材光澤度的下降。
光澤度衡量的是物體表面對(duì)于光的反射能力，用GU表示。光澤雖說是物體對(duì)光線反射所產(chǎn)生的光澤感，但從心理上來說，即便是觀察那種毫無光澤的物體也出現(xiàn)光澤感，我們一般稱之為心理光澤。由于PVC塑料異型材的表面結(jié)構(gòu)以及材料的特殊性，因而除反射光的方向以外，影響光澤的還有表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部反射比例和透明性等。對(duì)于PVC塑料異型材光澤度的評(píng)價(jià)，常用的方法就有目測(cè)法和儀器法。目測(cè)法，就是在穩(wěn)定的光源環(huán)境下，人眼通過特定的角度直接觀察PVC塑料異型材表面光澤，這種方式可以準(zhǔn)確的對(duì)比樣品和標(biāo)樣的光澤差異，不過對(duì)于具體的光澤度等級(jí)卻沒辦法評(píng)定，并且測(cè)定的結(jié)果容易受到光源、觀察角度、觀察者自身?xiàng)l件的影響。儀器測(cè)量法就是指，通過光澤度儀測(cè)量PVC塑料異型材樣品表面的光澤。
測(cè)量PVC塑料異型材光澤度的光澤度儀是利用光反射的原理對(duì)樣品的光澤度進(jìn)行測(cè)量，在規(guī)定入射角和規(guī)定光束的條件下照射樣品，得到鏡向反射角方向的光束。用光澤度儀測(cè)定試樣表面反射光通量與入射光通量的比值，即用反射率來評(píng)定表面光澤的強(qiáng)弱。光澤度計(jì)由光源、透鏡、接受器和顯示儀表等組成。其測(cè)量原理分為平行光路和會(huì)聚光路兩種，光澤度計(jì)又分為定角式及變角式。常用的角度為20°、60°、85°。
光澤度測(cè)量時(shí)，所選光入射角度不同，結(jié)果也不同。入射角越大，鏡面反射率越大，光澤度值越高，反之亦然。由此可見，光澤度值的高低不僅取決于物體的表面特性，而且取決于測(cè)量角度。在具體測(cè)量時(shí)，根據(jù)PVC塑料異型材表面光澤度級(jí)別不同，可采用不同的測(cè)量角度。目前許多光澤度儀的測(cè)量角是可調(diào)的，可任意選擇。對(duì)于大部分具有一定光澤度的表面來說，可以在60°入射角條件下進(jìn)行測(cè)量，其典型的光澤度測(cè)量值在10—70的單位范圍之內(nèi)。對(duì)于高度反光的光亮表面，如果用60°入射角條件進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過70個(gè)單位，相互比較過于接近，這時(shí)可以采用 20°入射角進(jìn)行測(cè)量。而在另一個(gè)比較極端的情況下，亦即表面的光澤很低的材料表面，如果用 60°入射角條件進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10個(gè)單位，相互比較也過于接近，這時(shí)可以采用85°入射角進(jìn)行測(cè)量。不過，需要注意的是，要比較一組試樣的光澤度時(shí)，需要在同一角度下進(jìn)行測(cè)量，否則測(cè)量值沒有可比性。多數(shù)的測(cè)量?jī)x器對(duì)光澤度的測(cè)量以平面區(qū)域?yàn)橹?，帶有具有曲率的曲面測(cè)量，如果曲率太小，會(huì)影響到測(cè)量的精確性。
在測(cè)量PVC塑料異型材表面的光澤度時(shí)，由于不同區(qū)域的光澤度可能都一樣，為了更好的表達(dá)物體表面的平均光澤，就需要在測(cè)量樣品表面取點(diǎn)測(cè)量，通常會(huì)測(cè)量多次，取平均值。
