塑胶对著色剂性能的要求.doc

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1、1、塑膠對著色劑性能的要求　　塑膠著色主要是無機和有機顏料，要求其具有較高的著色強度和豔度；良好的透明性或者遮蓋性、分散性、耐候性、熱穩定性、化學穩定性、電氣功能、環保性能等。著色力大小。著色力大小直接決定著著色劑的用量，一般來說隨著著色劑粒徑減少而增加，有機顏料比無機顏料著色力高出許多，當彩色顏料與白色顏料並用時，著色力可以得到顯著提高，目前有機顏料和超細粒子得到廣泛應用和發展。　　分散性。著色劑在聚合物中只有比較容易以微小的粒子狀態均勻分散，才能獲得良好的著色效果。由於顏料含有很多聚集粒子，因此必須經高剪切力的分散以打碎大聚集體，形成小聚體而達到要求的粒

2、子細度，才能獲得理想的光學效果。採用對顏料表面處理等方法可以將顏料加工成一定實用形態，如色母粒，可以有效地改善顏料的分散性。另外添加一些助劑也可以改善著色劑的分散性。　　耐光和耐候性。一般來說無機顏料光穩定性比較好，在有機著色劑中，酞青系、喹吖啶酮系、二惡嗪、異吲哚啉酮等有機顏料的耐光性十分優異，可以與無機顏料相比擬；蒽醌和茈酮等染料也具有良好的耐光性。　　耐遷移性。著色劑的遷移主要有三種類型，1)溶劑抽出，即在水和有機溶劑中滲色；2)接觸遷移，造成相鄰的物體的污染；3)表面噴霜，主要由於著色劑在熱加工時在聚合物中的溶解度較大，而常溫下溶解度較小，因而逐漸結

3、晶析出造成的。無機顏料在聚合物中分散一般是非均相的，不會產生噴霜現象，而有機顏料在聚合物中和其他有機物都有程度不同的溶解性，比較容易發生遷移。有機顏料遷移的難易與聚合物和其他添加劑(尤其是增塑劑和軟化劑)的種類有很大關系。通過實驗表明，一般來說，有機酸的無機鹽遷移性比較小；分子量較高的比低的遷移性小。　　耐熱性。優良的耐熱穩定性能是作為塑膠著色劑的重要指標，大多數無機顏料的耐熱性都比較好，基本能夠滿足塑膠加工要求，而有機著色劑耐熱性能較差。由於各種樹脂、塑膠化學結構的不同，在進行加工成型過程中要求不同的加熱溫度(軟化點以上)，溫度的高低將直接影響到著色劑的選

4、擇，以使其著色在規定溫度下不發生明顯的顏色變化，樹脂結構的特性不同，對著色劑要求也不一樣，表1為樹脂塑膠加工成型溫度及對著色劑的要求。另外其他一些樹脂的加工溫度分別為，氟樹脂，350℃；丙烯酸酯類樹脂，180—200℃；有機矽樹脂，180℃；酚醛樹脂，150—160℃；環氧樹脂，150℃；纖維素塑膠180℃等。可以根據不同的溫度選用適合的著色劑。　　化學穩定性。由於塑膠的使用環境不同，因此要充分考慮著色劑的耐化學藥品性能，如PVC及其他含氯聚合容易分解產生氯化氫，對著色劑的著色效果和耐色牢度可能產生較大的影響，因此PVC及其他含氯聚合物製品必須使用耐酸性著色

5、劑；如某些塑膠製品中其他添加劑組份如抗氧劑、受阻胺光穩定劑、分散劑對顏料的影響也不容忽視。電氣性能。聚氯乙烯、聚乙烯等塑膠大量用作電線電纜的絕緣層或護套，這些應用領域要求著色劑具有良好的電絕緣性能，有些著色劑添加後會導致電絕緣性能的下降，一般來說導致電絕緣性能降低的原因主要是由於顏料表面殘餘的電解質，而並非顏料的本身，因此某些含有可溶性鹽的顏料不適用於電線電纜等塑膠製品的著色，通常炭黑、鈦白粉、鉻黃、酞青藍等顏料的電氣性能較好。　　環保性能。隨著國內外環保法規日趨嚴格，許多製品對塑膠著色劑的毒性提出嚴格要求，著色劑的毒性問題愈來愈引起人們關注。目前美國、歐盟

6、等國家已明確限制使用重金屬，主要包括鎘、鉛、硒等著色劑；德國等國家也相繼出臺法規限制使用一些芳香胺類染料和有機顏料。目前我國尚有大量的有毒著色劑在生產與使用，要完全替代仍面臨技術和成本方面的挑戰。2著色劑種類及應用進展2．1無機顏料　　無機顏料是傳統塑膠著色劑，儘管其著色力差，但是其耐熱性、耐候性、耐遷移性優越，而且價格低廉，儘管其常含有重金屬，其毒性問題導致用途受到限制，但目前在塑膠著色領域中仍佔據重要的地位。按化學結構分，目前無機著色劑主要有以下幾類：金屬氧化物，主要有二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鐵、氧化鋅、氧化銻等；炭黑；金屬硫化物，如硫化鎘、硫化汞等；

7、鉻酸鹽，如鉻黃、鉻橙等；鉬酸鹽，如鉬紅等；其他如群青、鐵藍、錳顏料、鈷顏料及釩酸鉍等顏料。二氧化鈦是目前用量最大的塑膠著色劑，其中應用研究的主要方向是納米級超細二氧化鈦應用，不僅起到著色作用還可以起到殺菌作用。二氧化鈦的分散性較差，一般採用有機處理劑對其表面進行一定處理，有機處理劑一般選用三乙醇胺、山梨糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇、聚丙二醇、烷基氯矽烷、酯類化合物、脂肪酸類化合物等。　　炭黑是僅次於二氧化鈦的用量第二的塑膠著色劑，按加工方法分類，品種繁多，用作顏料一般被稱為“色素炭黑”。該類炭黑種類非常多，尤其是近年來氣相法白炭黑開發與應用，具有許多優異性能，倍

8、受關注。炭黑不僅具有著色功能，還具有優良耐候性和抗熱