常用的塑料顏料及著色方法有哪些?
分類:技術(shù)文檔 來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-09
現(xiàn)在的塑料制品五顏六色,色彩斑斕,其實(shí)塑料分為透明顆粒和不透明顆粒,一般呈現(xiàn)乳白色和蠟色,彩色塑料通常是通過著色工藝將著色劑充分滲透到塑料中制成的。塑料著色常用的著色劑主要有:有機(jī)顏料、無機(jī)顏料和溶劑染料。有機(jī)顏料著色性能優(yōu)異、色澤鮮艷、色譜完整、添加量少等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于PE、PP等結(jié)晶樹脂中,但有機(jī)顏料價(jià)格相當(dāng)高,通常選擇機(jī)械加熱混合分散法作為工藝。與有機(jī)顏料相比,無機(jī)顏料耐熱、耐光、耐氣候性能優(yōu)異,常用于PA、PBT、PC、POM等灰度樹脂中。目前塑料著色主要使用環(huán)保無機(jī)顏料,較傳統(tǒng)的無機(jī)顏料更環(huán)保,性能更優(yōu),通常應(yīng)用于對耐光性、耐候性、耐溫性等要求高的工程塑料制品,戶外使用可長達(dá)幾十年不褪色。溶劑染料一般溶于水和油,是一個(gè)油性體系,它的耐熱性和耐光性較差,但顏色鮮艷透明,因此常用于聚酯透明塑料中。
塑料著色工藝一般分為三種,即:色粉加入樹脂法,色粉混合樹脂法及色母粒法。三種工藝各有優(yōu)劣,可以選擇適合產(chǎn)品的著色工藝進(jìn)行應(yīng)用。
1、色粉加入樹脂法
色粉加入樹脂法又稱干混著色、粉末著色、純顏料著色,可生產(chǎn)普通塑料制品。它簡化了生產(chǎn)工藝,直接通過注塑、擠出等加工方式生產(chǎn)使產(chǎn)品著色,避免了樹脂因造粒加熱而降解。干混著色一般采用白油、松節(jié)油等表面活性劑作為分散劑,使著色劑很好地粘附在樹脂顆粒上。這種方法適用于顏色量多,產(chǎn)量少的產(chǎn)品。珠光顏料經(jīng)常使用這種著色方法,減少了混合造粒工序,避免了過度混合的顏料晶片破壞的,不影響塑料制品的閃光著色效果。其次當(dāng)使用分散性差異很大的顏料時(shí),塑料加工廠難以進(jìn)行配色時(shí),可以使用顏料供應(yīng)商提供的粉狀配色顏料混合物,即將顏料通過研磨機(jī)混合粉碎,在配料中加入一些分散劑或潤滑劑,得到易分散的顏料混合物。
干混著色法具有分散性好、成本低、可根據(jù)需要任意指定數(shù)量、配制方便等優(yōu)點(diǎn),節(jié)省了色母、色漿等著色劑加工的人力物力消耗,因此成本低,買賣雙方不受數(shù)量限制,但干混法的缺點(diǎn)是在混合和投料過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵,污染環(huán)境影響工人的健康,且變色時(shí)成型設(shè)備清洗工作量大,操作麻煩。干混著色要注意混合條件,如混合設(shè)備、樹脂用量等,特別是時(shí)間不同時(shí),其分散狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。
2、著色色粉混合樹脂法(色漿)
著色色粉混合樹脂法又被稱為糊狀著色劑或色漿,是利用三輥研磨機(jī)、捏合機(jī)等混合、混合設(shè)備,利用增塑劑、多元醇、脂肪酸甘油酯等液態(tài)色彩載體,將顏料研磨成糊狀的顏料糊狀物。因此,顏料細(xì)膩,分散效果好,生產(chǎn)過程中不會(huì)發(fā)生顏料顆粒的聚集。該著色劑的顏料顆粒厚度小于薄膜的顏料顆粒厚度,可用于生產(chǎn)塑料薄膜著色。當(dāng)然,由于液體載體的存在,著色過程中沒有粉塵污染。
與前兩種著色劑相比,糊狀著色法由于研磨設(shè)備和生產(chǎn)工藝的需要,不像干法那樣簡單,成本略高,但比母粒成本低1/3,糊狀著色法主要用于PVC、不飽和聚酯、聚氨酯等塑料的著色。糊狀著色法(色漿)著色的優(yōu)點(diǎn)是分散效果好,不會(huì)形成粉塵污染,缺點(diǎn)是著色劑用量不易計(jì)算,成本較高。
3、色母粒著色法
在配制色母粒時(shí),通常先配制出顏色合格的顏料,然后將顏料按配方配比混入色母粒載體中,最后通過造粒機(jī)的加熱、塑化、攪拌、剪切,使顏料的分子與載體樹脂的分子充分結(jié)合,再制成與樹脂顆粒大小相近的顆粒,再通過成型設(shè)備用于制造塑料制品。使用時(shí)只需在著色樹脂中加入少量(1%~4%)即可達(dá)到著色的目的。不同的塑料制品對色母粒的要求不同,可以根據(jù)色母粒的性能指標(biāo),如色差、白度、黃度、黃化程度、熱穩(wěn)定性、氧指數(shù)、熔體流動(dòng)速率等進(jìn)行添加,當(dāng)然,其工藝顏料還要根據(jù)其與色母粒的合成效果,如顏料的細(xì)度、流動(dòng)性、耐化學(xué)性、毒性等進(jìn)行精挑細(xì)選。
與色粉加入樹脂法相比,色母粒著色具有顯著優(yōu)點(diǎn):可改善色粉飛揚(yáng)對環(huán)境的污染,使用過程中易變色,無需專門清洗擠出機(jī)料斗,配方穩(wěn)定性強(qiáng),可保證同一品牌兩批次母粒前后的相對穩(wěn)定性。母粒著色的缺點(diǎn)是著色成本高,配制數(shù)量不靈活。此外,將珠光色粉、熒光粉、夜光粉等色粉制成色母后用于塑料著色,比直接與塑料混合效果(如光澤等)降低10%左右,注塑制品更容易產(chǎn)生流線型條紋和接縫。
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