摘要： 注塑产品色差是注塑中最为常见缺陷之一，因注塑件颜色差别造成注塑件成批报废。注塑产品色差影响因素众多，涉及原料树脂、色母、色母同原料的混合、注塑工艺、注塑机、模具、产品结构等，正因为牵涉面广泛，因此色差控制技术是注塑中公认较难掌握技术。要掌握色差控制技术，必须对引起色差的主要因素加以全面了解。本文从实用角度出发，讨论了影响色差主要因素和控制色差的实用技术，为减少色差问题的产生提供了一些好的经验和方法。
关键词： 色母、母料、 色差、注塑、模具
1、色差形成的主要因素有产品结构、色母、母料、注塑工艺、注塑机及模具。
1.1产品结构
产品结构不合理是影响色差的主要因素，塑料产品的色质直接取决于产品结构的合理性。结构不合理导致产品脱模后缩水，拉模等问题产生色差缺陷。
1.2色母
1.2.1色母本身
无疑色母是影响色差的最主要因素，塑料产品的色质直接取决于色母基色的好坏。色母的热稳定性、分散性、遮盖能力的好坏不但是检验色母品质的指标，而且同色差存在直接联系。色母主要是由着色剂、分散剂、塑料原料混炼而成，其中着色剂对颜色的影响最大，着色剂比例的轻微改变都将直接影响制品颜色。不同颜色的着色剂稳定性是不同的，表现在不但不同温度下分解速率不同，而且相同温度下分解速率也各不相同。这些在生产上将直接表现为不同生产温度下，或是相同生产温度但停留时间不同，生产出的产品颜色将有一定差别。因此任何可以引起物料温度或注射周期的变化工艺改变，都会引起制品颜色的变动。建议生产对色泽有较高要求的制品时，尽可能采用较高品质的色母，以减少因温度、周期变动造成的色差，提高注塑产品综合外观。
1.2.2色母同原料树脂相容性的影响
物体的色是着色物对外界投入的光经放射、透射、吸收后呈现的光学印象，色母加入量的改变会改变光的放射、透射及吸收比例，造成视觉上颜色的改变 。如果色母同原料树脂混合不均匀，将造成注塑周期中色母加入量的不同，从而产生色差。原料树脂同色母之间相容性的好坏，将通过影响着色剂分散的均匀性来影响制品色泽，如果两者相容性不佳，同样也会造成色差。
1.3母料
对于原料树脂本身会影响色差，很多从事注塑生产的人可能会感到意外，但事实的确存在，尤其当树脂本身存在一定基色时。我们曾用某公司不同型号的几种ABS在相同注塑条件下作对比试验，发现产品大都存在一定程度色差，即使采用同一型号但不同生产批次的，产品有时也可出现色差。试验表明产品色差程度的大小同树脂基色近似成正比关系，即树脂基色差别越大，产品色差越大。此外，树脂本身的稳定性也对色差产生明显影响，对于稳定性不好的树脂，生产中更易受外界条件波动的影响，出现色差的可能性将大大增加。
1.4注塑工艺
因注塑时压力大、冷却、剪切过热、困气、背压大等因素导致产品表面产生光影不顺缺陷，实则为产品色差。
1.5注塑机及模具的影响
注塑机的喷嘴大小可以通过影响物料剪切速率来影响制品色泽，而注塑机的物料死角不但对制品色泽有影响，而且会造成诸如气斑、焦化等现象。此外，在选择注塑机时需注意注塑机容量和制品重量相适应，过裕或过紧都会引起生产制品颜色不稳定。
模具流道及浇口如果过小，将会产生有害的强剪切作用而使塑料变色，产生局部色差，特别是对那些热敏感性极高的塑料如PVC等；如果浇口过宽，则紊流效果差，温度提升不高，有可能将不均匀色带带入模腔，同样会产生色差。模具排气不良时，塑料被绝热压缩，在高温高压下与氧剧烈反映，也会造成局部变色。
1.6库存时间及其他因素的影响
塑料制品成型后，其内部高分子材料仍然进行着复杂的物理、化学反应，虽然过程缓慢，但不可避免会使制品颜色发生改变。如果库存时间间隔过长，产品装配时可能会发生因配套件颜色差别较大而造成成批产品报废。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为减少此类情况的发生，除了在装配中应尽可能选用生产时间较相近的配套件组装外，安排生产计划时要充分考虑到库存时间对制品色泽的影响。影响色差的因素还有很多，如原料中的杂质(水分、屑料等) 、添加剂等，这些虽然不是主要影响因素，但也需适当注意。
2、色差的控制方案
2.1消除结构不合理
产品皮纹下侧不设计安装结构，避免缩水产生色差；产品结构壁厚均匀，壁厚不应存在段差导致缩水产生色差；
2.2消除色母及色母同母料混合不均的影响
2.2.1色母生产；对于色母，在批量生产前要进行抽检试色，既要同上次对比，又要在本次中对比，如果颜色相差不大，可认为合格，对同批次色母如有轻微色差，可将色母重新混合后再使用，以减少色母本身混合不均造成的色差。需重点检验原料树脂、色母的热稳定性，对于热稳定性不佳的，建议厂家更换。
2.2.2 塑料母料同色母混和不好也会使产品颜色变化无常。采用将母料及色母机械混合均匀后通过下吸料送入料斗时，因静电作用，色母同母料分离，易吸附于料斗壁，这势必造成注塑周期中色母量的改变，从而产生色差。对此种情况可采取原料吸入料斗后再加以人工搅拌的方法解决。现在有很多公司采用喂料机来加入色母，节省了大量人力，并且对色差控制提供了很大的帮助，但不少公司因使用不当，结果往往难以满意。固定转速下喂料机加入色母的多少取决于塑化时间，而塑化时间本身是波动的，有时甚至波动还比较大，因此要保证恒定的加料量，需将喂料机加料时间加以固定，且设定时间小于最小塑化时间。使用喂料机时需注意，因喂料机出口较小，使用一段时间后，可能会因为喂料机螺杆中积存的原料粉粒造成下料不准，甚至喂料机停转，因此需定期清理。
2.3消除原料树脂质量问题
控制原材料是彻底解决色差问题的关键。不能忽视原料树脂的热稳定性好坏对制品色泽波动带来的明显影响，尤其是生产浅色制品时。鉴于大多数注塑生产厂家本身并不生产塑料母料或色母，可将注意重点放在生产管理和原材料检验上，即加强原材料入库的检验；生产中同一产品尽可能采用同一厂家、同一牌号母料。
2.4减少注塑工艺调整时的影响
非色差原因需调整注塑工艺参数时，尽可能不改变注塑温度、背压、注塑周期及色母加入量，调整同时还需观察工艺参数改变对色泽的影响，如发现色差应及时调整。尽可能避免使用高注射速度、高背压等引起强剪切作用的注塑工艺，防止因局部过热或热分解等因素造成色差。严格控制料筒各加热段温度，特别是喷嘴和紧靠喷嘴的加热部分。生产中常常会遇到因某个加热圈损坏失效或是加热控制部分失控长烧造成料筒温度剧烈变化从而产生色差。这类原因产生的色差很容易判定，一般加热圈损坏失效产生色差的同时会伴随着塑化不均现象，而加热控制部分失控长烧常伴随着产品气斑、严重变色甚至焦化现象。因此生产中需经常检查加热部分，发现加热部分损坏或失控时及时更换维修，以减少这类色差产生几率。
2.5消除注塑机及模具因素的影响
要选择与注塑制品容量相当的注塑机，如果注塑机存在物料死角等问题，最好更换设备。对于模具浇注系统、排气槽等问题造成色差的，可通过维修模具相应部分来解决。必须首先解决注塑机及模具问题才可以组织生产，以降低问题的复杂性。
2.6掌握料筒温度、色母量对产品颜色变化的影响
在进行色差调整前还必须知道产品颜色随温度、色母量变化的趋势。不同色母随生产的温度或色母量的改变，其产品颜色变化规律是不同的。可通过试色过程来确定其变化规律。除非已知道这种色母颜色的变化规律，否则不可能很快地调好色差，尤其是在采用新色母生产调色时。
结语：因生产前已排除产品结构、原料、注塑机、模具等因素，如生产中发现色差，只需判断是否是色母同原料树脂混合和注塑温度问题。在分析完成后做出相应对策即可快速解决色差问题。
参考文献：
1、钟志雄. 塑料注射成型技术(修订本) .广州:广东科技出版社.2017. 47.
2、段予忠，张明连.塑料母料生产及应用技术.北京:中国轻工业出版社，2013. 55，141
3、吴增熙.塑料制品生产工艺手册.北京:化学工业出版社，2010.82.
论文作者:王万兴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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