Vliv pigmentů na vlastnosti plastového výrobku

Abstract

Tato dizertační práce se zabývá zkoumáním vlivu koncentrace komerčních barevných koncentrátů na výsledné vlastnosti plastového dílu. Pro experimentální účely byly zvoleny dva polymerní materiály. Jedním byl zástupce amorfních materiálů a to polykarbonát prodávaný pod obchodním názvem Lexan 923a a druhý zvolený materiál byl zástupcem ze semikrystalických materiálů polypropylen distribuovaný pod obchodním názvem Mosten. Tyto materiály se běžně používají v průmyslové praxi a zpracovávají se technologií vstřikování. Pro zkoumání vlivu barevných koncentrátů byly vybrány tři komerční barevné koncentráty od firmy Lifocolor pro barvení polykarbonátu a dva barevné koncentráty od firmy Maxithen pro barvení polypropylenu. V první části disertační práce byl zkoumán vliv barevných koncentrátů na mechanické vlastnosti polymerních materiálu. Důraz byl kladen na provedení tahové zkoušky a rázové houževnatosti. Z provedené tahové zkoušky byly vyhodnocovány parametry meze pevnosti, Youngova modulu pružnosti a poměrného prodloužení. Z testu rázové houževnatosti byly vyhodnocovány parametry součinitele vrubové houževnatosti a maximální síly. Další část byla zaměřena na měření kolorimetrických vlastností a kvantifikovaní barevného odstínu, včetně stupně probarvení pomocí kolorimetrického zařízení. Následně byl kladen důraz na měření rozměrové stability, a sice jakým způsobem koncentrace barevného koncentrátu v polymerním materiálu tuto stabilitu ovlivní. Následně byla navrhnuta a vyrobena vstřikovací forma na výrobu zkušebních těles pro měření smrštění. Na těchto zkušebních tělesech byl ověřen charakter rozměrové stability a smrštění v hlavním a vedlejším směru. V další části byly zkušební vzorky podrobeny skenovací elektronové analýze. Výsledky z této analýzy poukazují především na velikosti pigmentových částic, které jsou součástí barevného koncentrátu a také jak je homogenně rozptýlen uvnitř směsi. V poslední řadě bylo otestováno, jakým způsobem ovlivní přítomnost barevného koncentrátu index toku taveniny polymerních materiálů. Bylo prokázáno, že barevné koncentráty mají statisticky významný vliv na mechanické vlastnosti, ovlivňují kolorimetrické vlastnosti a také rozměrovou stabilitu. Avšak tento vliv se u různých barevných koncentrátů mírně liší. Jako optimální koncentrace z hlediska uvedených vlastností se dá považovat koncentrace 3 % barevného koncentrátu.