常用的塑料颜料及着色方法有哪些?
分类:技术文档 来源: 发布时间:2023-05-09
现在的塑料制品五颜六色,色彩斑斓,其实塑料分为透明颗粒和不透明颗粒,一般呈现乳白色和蜡色,彩色塑料通常是通过着色工艺将着色剂充分渗透到塑料中制成的。塑料着色常用的着色剂主要有:有机颜料、无机颜料和溶剂染料。有机颜料着色性能优异、色泽鲜艳、色谱完整、添加量少等特点,被广泛应用于PE、PP等结晶树脂中,但有机颜料价格相当高,通常选择机械加热混合分散法作为工艺。与有机颜料相比,无机颜料耐热、耐光、耐气候性能优异,常用于PA、PBT、PC、POM等灰度树脂中。目前塑料着色主要使用环保无机颜料,较传统的无机颜料更环保,性能更优,通常应用于对耐光性、耐候性、耐温性等要求高的工程塑料制品,户外使用可长达几十年不褪色。溶剂染料一般溶于水和油,是一个油性体系,它的耐热性和耐光性较差,但颜色鲜艳透明,因此常用于聚酯透明塑料中。
塑料着色工艺一般分为三种,即:色粉加入树脂法,色粉混合树脂法及色母粒法。三种工艺各有优劣,可以选择适合产品的着色工艺进行应用。
1、色粉加入树脂法
色粉加入树脂法又称干混着色、粉末着色、纯颜料着色,可生产普通塑料制品。它简化了生产工艺,直接通过注塑、挤出等加工方式生产使产品着色,避免了树脂因造粒加热而降解。干混着色一般采用白油、松节油等表面活性剂作为分散剂,使着色剂很好地粘附在树脂颗粒上。这种方法适用于颜色量多,产量少的产品。珠光颜料经常使用这种着色方法,减少了混合造粒工序,避免了过度混合的颜料晶片破坏的,不影响塑料制品的闪光着色效果。其次当使用分散性差异很大的颜料时,塑料加工厂难以进行配色时,可以使用颜料供应商提供的粉状配色颜料混合物,即将颜料通过研磨机混合粉碎,在配料中加入一些分散剂或润滑剂,得到易分散的颜料混合物。
干混着色法具有分散性好、成本低、可根据需要任意指定数量、配制方便等优点,节省了色母、色浆等着色剂加工的人力物力消耗,因此成本低,买卖双方不受数量限制,但干混法的缺点是在混合和投料过程中会产生粉尘,污染环境影响工人的健康,且变色时成型设备清洗工作量大,操作麻烦。干混着色要注意混合条件,如混合设备、树脂用量等,特别是时间不同时,其分散状态会发生变化。
2、着色色粉混合树脂法(色浆)
着色色粉混合树脂法又被称为糊状着色剂或色浆,是利用三辊研磨机、捏合机等混合、混合设备,利用增塑剂、多元醇、脂肪酸甘油酯等液态色彩载体,将颜料研磨成糊状的颜料糊状物。因此,颜料细腻,分散效果好,生产过程中不会发生颜料颗粒的聚集。该着色剂的颜料颗粒厚度小于薄膜的颜料颗粒厚度,可用于生产塑料薄膜着色。当然,由于液体载体的存在,着色过程中没有粉尘污染。
与前两种着色剂相比,糊状着色法由于研磨设备和生产工艺的需要,不像干法那样简单,成本略高,但比母粒成本低1/3,糊状着色法主要用于PVC、不饱和聚酯、聚氨酯等塑料的着色。糊状着色法(色浆)着色的优点是分散效果好,不会形成粉尘污染,缺点是着色剂用量不易计算,成本较高。
3、色母粒着色法
在配制色母粒时,通常先配制出颜色合格的颜料,然后将颜料按配方配比混入色母粒载体中,最后通过造粒机的加热、塑化、搅拌、剪切,使颜料的分子与载体树脂的分子充分结合,再制成与树脂颗粒大小相近的颗粒,再通过成型设备用于制造塑料制品。使用时只需在着色树脂中加入少量(1%~4%)即可达到着色的目的。不同的塑料制品对色母粒的要求不同,可以根据色母粒的性能指标,如色差、白度、黄度、黄化程度、热稳定性、氧指数、熔体流动速率等进行添加,当然,其工艺颜料还要根据其与色母粒的合成效果,如颜料的细度、流动性、耐化学性、毒性等进行精挑细选。
与色粉加入树脂法相比,色母粒着色具有显著优点:可改善色粉飞扬对环境的污染,使用过程中易变色,无需专门清洗挤出机料斗,配方稳定性强,可保证同一品牌两批次母粒前后的相对稳定性。母粒着色的缺点是着色成本高,配制数量不灵活。此外,将珠光色粉、荧光粉、夜光粉等色粉制成色母后用于塑料着色,比直接与塑料混合效果(如光泽等)降低10%左右,注塑制品更容易产生流线型条纹和接缝。
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