為了保證觀眾觀賽的舒適性和安全性,體育場館的塑料座椅需具有外形美觀、結構結實、使用壽命長、彈性足、座靠舒適、耐沖擊、耐熱、高韌性、耐水性好等優點,但更需要有良好的耐光與耐候性。
運動場座椅一般是用注塑工藝,也有采用共聚聚丙烯吹塑工藝。中空吹塑座椅為雙層中空結構,舒適性會更好。
運動場座椅大多一年四季在室外,日曬、雨淋、冰凍,因此色母粒配方設計需關注的指標有耐候性、耐熱性、分散性、耐遷移性等。
一、耐候性
由于運動場座椅長期在戶外使用,所以選擇的顏料應具有非常優異的耐候性,耐紫外線照射,至少三年不會褪色。不少品種因耐候性不好,造成塑料制品褪色,客戶投訴。

二、耐熱性
注塑加工時熔體的溫度都比較高,且滯留在高溫料簡中的時間也比較長,這就需要所使用的著色劑要有較高的耐熱性,方能抵御高溫對其破壞作用。如使用PP共聚吹塑成型溫度會更高。
三、分散性
運動場座椅制品外觀的基本要求是色彩鮮艷、光澤度高、沒有色點。對于光澤度而言,除了模具本身的因素之外,制品配方中所含有的顏料等固體物質的分散程度也是一個重要的因素。注塑機螺桿短,對顏料顆粒的分散作用又十分有限,所以顏料分散十分重要。
四、遷移性
運動場座椅一旦發生遷移問題,會污染觀眾的衣服,造成的影響極壞。

五、以下十點,是運動場座椅色母粒配方設計都需要特別關注的事項。
1、應用戶外運動場座椅的顏料需耐候性優異,需滿足5000h人工老化測試,本色及沖淡色的色差都要小于3,而且低濃度測試性能也要好,所以可以滿足要求的有機顏料品種不多。
2、除了需關心顏料化學結構外,還需關注顏料的粒徑大小對耐候性的影響。顏料用于塑料著色時、以許多分子組合成的微納米顆粒形態分散在塑料介質中。通過顏料分子顆粒對投射到這些應用介質表面的光線產生吸收、反射、透射、折射等作用實現對這些塑料的著色。因此,顏料在塑料著色上應用性能不僅與結構有關而且應用性能與顏料的晶體形態、晶格結構、比表面積、粒徑大小與分布等有密切關系。
有機顏料經光照后褪色的過程,被認為是光氧化-降解的過程,反應速度與顏料表面積有關。細小的顏料粒子,有較大的比表面積,在光照射下更易發生光化學氧化與還原反應,導致顏料褪色,因此耐光牢度就比較差。著色劑經光照后,粒徑較大的顏料的褪色速度與粒子直徑平方成反比,而粒徑較小時其褪色速度與粒子直徑的一次方成反比。

3、顏料紫23分子中含有三苯二噁嗪,母體結構呈橙色,在兩側苯環上引入不同取代基和雜環,可得到鮮艷的紫色,顏料分子具有對稱平面性。顏料紫23具有美麗、明亮、純凈的藍光紫色調,有特別高的著色力和光澤;具有優異的耐光性,良好的耐熱性、耐候性及溶劑性,它的性能可與酞菁顏料媲美。但它的缺點和優點一樣明顯,因其著色力高,所以低濃度著色時性能下降,顏料紫23耐光性優異,可達8級。但需注意沖淡至1/25標準深度就會急劇下降,僅為2級。另外二噁嗪紫加人鈦白粉后性能下降更甚,需特別注意。顏料紫37也是同類二噁嗪母體咔唑紫結構,其性能有所提高,但不顯著。
所以如需耐候性優異的紫色,可選用顏料藍15:3與顏料紅122或顏料紅202拼色而成。
4、戶外深色塑料制品一般選用有機顏料,為了保證其優異的耐候性,在制品中盡量少用或不用鈦白粉、使顏料濃度在制品中盡可能高。可以利用無機顏料遮蓋力好的優點,與有機顏料復配而成。
5、戶外淺色塑料制品一般都采用加大量的鈦白粉和少量有機顏料配制而成,由于大多數有機顏料加入鈦白粉后的耐候性、耐熱性均會有不同程度的下降,無機顏料一般都有良好的耐候性,可選用無機顏料加少量鈦白粉配制而成。
如果塑料著色無重金屬安全要求,可選用包膜鉻黃和鉻紅無機顏料。

6、配方中分散劑、潤滑劑、載體選擇與薄膜級色母配方基本相同,可以進行參考。
7、配制戶外制品時首先要選擇耐候性好的著色劑,另外需要有足量的光穩定劑和抗氧劑穩定系統以保證樹脂不變色。對聚烯烴防老化體系來說,可加抗氧劑約0.1%和光穩定劑到0.5%來滿足戶外抗老化需求。
8、需注意,阻燃劑的加入可能會抑制抗氧劑、光穩定劑作用,而且加速了體系的老化。
9、有時,塑料耐候性技術指標總是不能夠完全滿足客戶的需求。這是因為氣候反復無常,再加上全天耐光(候)試驗需要很長的周期,客戶不愿意等待這么長的時間。因此需在實驗室中采用人工光源加速條件測定耐光(候)性。任何加速試驗的基礎都是要用實驗裝置充分模擬不同的氣候條件,并且還要考慮到兩個試驗原理之間的相關性。
如何利用快速老化測試迅速得出結果,保證產品滿足客戶需求,確立評價系統至關重要。
10、盡量不要加填料,只可少量添加滑石粉。

西安新奧體中心體育場
與體育場座椅相似的是,目前有越來越多塑料制品應用在戶外,如大橋的鋼纜護套,建筑用材、廣告箱、周轉箱、汽車塑料的零部件等,可參考這以上十個要點,舉一反三,進行戶外產品的色母粒顏料選擇和配方設計。
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