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顏料作為塑料著色劑有哪些性能

作者:www.xzgshj.cn 日期:2021-09-15 人氣:646

 1、色彩性能

塑料著色劑的色彩特性包括相對(duì)著色力、飽和度、亮度、透明性(或遮蓋力(hiding power))以及二色性光學(xué)現(xiàn)象。
(1) 著色力(著色強(qiáng)度)。是賦予塑料(結(jié)構(gòu):合成樹(shù)脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)顏色深度的一種度量。指使每千克5%TiO2聚氯乙烯(PVC)或1% TiO2聚烴烯(PO)塑料。達(dá)到顏色的標(biāo)準(zhǔn)深度(SD)時(shí)所需要的著色劑克數(shù)。
影響(influence)著色力的主要化學(xué)因素是化學(xué)結(jié)構(gòu)(Structure)和晶體結(jié)構(gòu),無(wú)機(jī)顏料著色力低,大多有機(jī)顏料和染料著色力很強(qiáng);除了結(jié)構(gòu),飽和度增加,著色強(qiáng)度增加;亮度增加,著色強(qiáng)度下降(descend)。顏料紅144(Pigment Red 144)給出中性或稍帶藍(lán)光的紅色,具有高的著色力(達(dá)到1/3SD僅需0.7%顏料濃度)及優(yōu)良的耐光牢度,主要用于塑料與印墨著色;用于聚苯乙烯、聚氨酯著色,聚丙烯的原漿著色,在HDPE中耐熱為300℃,耐光為7-8級(jí)(1/3S);高比表面積劑型(50-90m2/g)可用于高檔印墨、耐罩光漆及滅菌處理,用于金屬裝飾印墨;也用于建筑裝飾涂料。投放市場(chǎng)的商品牌號(hào)有23種。
著色力與配色有著極其重要的意義。例如需要配成深色調(diào)應(yīng)選擇著色力高的品種(variety)(有機(jī)顏料),當(dāng)需要配成淺色調(diào)時(shí),應(yīng)選擇著色力低的品種(無(wú)機(jī)顏料)。在配色時(shí)某一顏料缺少是時(shí),或者價(jià)格貴,可選用同色其他顏料代替,但是兩種顏色著色力不同在代替是配成同樣色調(diào)所需要的量也不同。
(2) 飽和度、亮度、遮蓋力,這三個(gè)顏色參數(shù)是定位著色劑顏色價(jià)值的基準(zhǔn)。一個(gè)著色劑飽和度越高,顏色價(jià)值越大,應(yīng)用越廣。大部分塑料對(duì)遮蓋力是有要求的,一個(gè)高遮蓋力的著色劑通常應(yīng)用價(jià)值也高。如果有高飽和度、高遮蓋力和高著色力,這樣的著色劑通常具有極高的商業(yè)價(jià)值。
(3) 二色性,是透明色劑用于塑料著色時(shí),本色色調(diào)隨著色劑的濃度或者制品厚度而變化的一種性質(zhì),黃、橙、紅和紫著色劑的二色性質(zhì)一個(gè)比一個(gè)嚴(yán)重,而藍(lán)色和綠色二色性很小或者不存在二色性。顏料黃180性能:具有突出的著色強(qiáng)度與光亮度及其優(yōu)異的耐熱、耐滲性和良好的耐光牢度,各項(xiàng)性能都很優(yōu)良用。二色性會(huì)給配色造成困難,在透明塑料配色中,經(jīng)常發(fā)生二色性現(xiàn)象,當(dāng)著色劑的濃度變化時(shí),物體的顏色也會(huì)發(fā)生不同程度的變化,并且引起色調(diào)的改變,在半透明甚至有的不透明塑料配色中,也會(huì)出現(xiàn)這種情況。
2、耐熱性,是指在一定加工溫度(temperature)下和一定時(shí)間內(nèi),不發(fā)生明顯的色光、著色力和性能的變化。顏料橙64呈艷麗的橙色,具有極好透明性。顏料橙71具有極佳耐曬性,0.1%透明聚烯烴制品的耐曬性達(dá)7-8級(jí), 3000小時(shí)耐候性達(dá)4級(jí), 也十分優(yōu)異,顏料橙71可適用于軟(硬)質(zhì)聚氯乙烯、聚乙烯、 聚苯乙烯塑料著色,不適用尼龍等工程塑料。 顏料橙71的商品牌號(hào)有瑞士汽巴精化公司的Cromophtal DPP Orange TR 和Cromophtal DPP Orange TRP。
目前許多色劑生產(chǎn)商按歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN BS12877-2的方法檢測(cè)每個(gè)顏料在不同品種塑料的耐熱性:以200℃為基準(zhǔn),采用注射機(jī)注射著色劑某個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)色板,以后每次間隔升溫20℃,停留時(shí)間5min,經(jīng)注射后留取色板,當(dāng)兩色板的色差?E=3時(shí)的溫度作為該著色劑在濃度下的耐熱性。
目前著色劑的耐熱性指標(biāo)往往指1/3標(biāo)準(zhǔn)深度,這并不等同于該著色劑在所有濃度下的耐熱性。塑料配色師應(yīng)在工藝條件范圍下找出合適的著色劑,并通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確認(rèn),同時(shí)也對(duì)生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)提供一定的依據(jù)。配色師可以選擇到價(jià)格相對(duì)便宜且又能滿足生產(chǎn)要求的著色劑,可降低成本,是企業(yè)在激烈的市場(chǎng)(shì chǎng)競(jìng)爭(zhēng)(competition)中占得先機(jī)。
有機(jī)顏料和溶劑染料的耐熱性與化學(xué)結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系,正如顏料分子結(jié)構(gòu)直接決定其色澤及應(yīng)用性能一樣,顏料分子骨架取代基的結(jié)合因其原子的不同而已,直接影響其在一定溫度下的穩(wěn)定性及分解反應(yīng)發(fā)生的難易。改變有機(jī)顏料的耐熱性的最主要方法是改變顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu),如增加顏料的分子量,分子中引入鹵素原子,稠環(huán)結(jié)構(gòu)分子中引入極性取代基,引入金屬原子。
許多塑料在受熱時(shí)由于降解作用而發(fā)生變色、發(fā)黃,需要在樹(shù)脂中加入抗氧(Oxygen)化劑以求得顏色的穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒(méi)有變動(dòng))性。世紀(jì)上著色塑料的組分除了塑料盒著色劑外還可能含有填料、增塑劑、分散劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑以及阻止燃燒劑等,這些組分并非都是化學(xué)惰性的,他們中任何一種都會(huì)或多或少影響色劑和塑料的耐熱性。著色劑受熱變化在色母粒中也有可能發(fā)生。
3、分散性,指顏料在塑料(結(jié)構(gòu):合成樹(shù)脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)著色過(guò)程中均勻分散在塑料中的能力,顏料分散性好壞不僅影響著色力和色光,還對(duì)塑料制品的光學(xué)性能有直接影響。更重要的是:顏料分散性好壞影響它在塑料加工中的應(yīng)用(application)價(jià)值,特別在化纖紡絲和超薄薄膜中的應(yīng)用。顏料分散性還與顏料表面性質(zhì)有關(guān),有機(jī)顏料不同粒子晶體結(jié)構(gòu)顯示不同的表面能,按照相似相容的原理,顏料表面非極性,在非極性的塑料中就非常容易分散。山東公司專業(yè)生產(chǎn)有機(jī)顏料20年,專注顏料易分散,一流的檢測(cè)設(shè)備,雄厚的技術(shù)力量,是我們行業(yè)領(lǐng)先的有利籌碼。
4、遷移性,指著色劑從塑料內(nèi)部遷移到表面上或者從一個(gè)塑料透過(guò)界面遷移到其他塑料,有以下4中表現(xiàn)形式:(1)遷移(2)析出(3)起霜(4)銅光。發(fā)生遷移的主要原因有三個(gè):1)、在塑料著色系統(tǒng)(system)中存在顏料過(guò)飽和的現(xiàn)象。2)、在塑料著色體系中存在顏料分子運(yùn)動(dòng)。3)、在塑料著色體系中的顏料不能充分結(jié)晶。
5、耐光(侯)性,指著色劑與聚合物體系暴露于日光中保持其顏色(color)的能力。著色劑大氣中變化的主要原因除了陽(yáng)光外還有大氣濕度和大氣成分的影響。這項(xiàng)指標(biāo)的重要性視其用途而異,有時(shí)顯得極其重要,如戶外的建筑用板、廣告牌等。
6、收縮/翹曲,塑料(結(jié)構(gòu):合成樹(shù)脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)著色時(shí)發(fā)生成型收縮是因?yàn)榇蠖鄶?shù)塑料著色成型都有一個(gè)加熱的過(guò)程(guò chéng),并且在冷卻過(guò)程中再次收縮。影響這個(gè)過(guò)程的因素很多,塑料制品特性(characteristic),熔體(melt)溫度、成型壓力、成型時(shí)間、模具溫度、模具進(jìn)澆口形式和大小,模內(nèi)冷卻時(shí)間,著色劑加入只是其中一個(gè)因素。
7、耐化學(xué)穩(wěn)定性,著色劑與聚合物體系對(duì)酸、堿、溶劑和化學(xué)藥品的穩(wěn)定性統(tǒng)稱化學(xué)穩(wěn)定性。顏料供應(yīng)商一般按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),僅僅檢測(cè)顏料的耐酸性、耐堿性,這幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)覆蓋(Cover)了較廣泛的使用領(lǐng)域。世紀(jì)應(yīng)用中,特別是在包裝(packaging)領(lǐng)域,不可避免的對(duì)每一種可能(maybe)的組合都測(cè)定著色劑化學(xué)穩(wěn)定性。
8、安全性,目前有機(jī)(organic)顏料廣泛用于塑料(結(jié)構(gòu):合成樹(shù)脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)消費(fèi)品、玩具、食品包裝(packaging)材料的著色劑,除了純顏料的毒物毒理學(xué)和生態(tài)學(xué)性質(zhì)外,必須考慮有機(jī)顏料在生產(chǎn)中產(chǎn)生某些痕量雜志的可能,痕量雜質(zhì)主要有以下幾種:

  (1)、重金屬化合物,如重金屬鹽(鋇)為色淀化有機(jī)顏料。對(duì)于有機(jī)顏料中重金屬的問(wèn)題,山東引進(jìn)了重金屬測(cè)定儀,專門(mén)用來(lái)控制顏料中的重金屬含量,所以山東的有機(jī)顏料在重金屬達(dá)標(biāo)上可以讓廣大用戶放心。

  (2)、芳烴胺類(lèi),在有機(jī)顏料中芳烴胺類(lèi)作為顏料的合成成分只允許出現(xiàn)極低微的量。油漆(lacker)愛(ài)食品包裝材料上,有明確的上限:芳烴伯胺:<500ppm(mg/kg,總量);4-氨基聯(lián)苯、聯(lián)苯胺、2-萘胺、2-甲基-4氯胺苯:<10ppm(mg/kg,總量)。為了更好的服務(wù)廣大用戶,山東引進(jìn)氣質(zhì)聯(lián)用儀,專門(mén)用來(lái)測(cè)定有機(jī)顏料中的芳香胺含量。

  (3)、多氯聯(lián)苯(化學(xué)式:C6H6) 類(lèi),他們?cè)诃h(huán)境中殘留持久性的危害比對(duì)人類(lèi)的危害還大。

  (4)、二噁英,顏料紫23采用四氯苯胺與N-乙基咔唑縮合而成,四氯苯?在合成過(guò)程中不可避免的形成少量二噁英。
今天我們說(shuō)了塑料著色劑性能,篇幅比較長(zhǎng),但是并不詳盡,實(shí)際生產(chǎn)中存在的問(wèn)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的陳述。歡迎大家關(guān)注我們,和我們一起互動(dòng)。

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