高分子助剂第11章--着色剂word版本.ppt

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1、高分子助剂第11章--着色剂2、着色剂的发展沿革颜料的应用由来已久，最早使用的是无机颜料，而有机颜料的发明，给颜料带来了更大的发展。有机颜料是一类具有着色性的有机化合物，是染料工业中的一个类别，但它不同于染料。颜料是一个有色化合物，它对高分子材料没有亲和力，也不能溶解于介质中。在19世纪50年代以前，人们所用的有机颜料，都是来源于天然色素，如由动物和植物色素制成的色淀。从1856年人工合成苯胺紫以后，合成颜料也就随之发展。先后合成了硝基苯胺红、立索尔红、耐晒黄和酞氰颜料等，使合成有机颜料的色谱和使用性能有了突飞猛进的发展。19世纪中后期由于颜料中间体的不断发展，合成颜料亦逐

2、步向高级品种发展。解放前，我国没有有机颜料产品。1958年开始，由于国民经济高速发展，颜料工业也随着发展，为我国的涂料橡胶和塑料工业的发展作出了贡献。目前一般的产品国内均能生产，还有部分出口。11.2着色剂的性能塑料和橡胶用的着色剂主要有无机颜料、有机颜料和染料三大类。着色剂主要物理性能有色光、着色力、遮盖力、分散性、吸油量、耐光性、迁移性、耐溶剂性等诸多性能。着色剂的一般性能如下表所示。11.2.1着色力和遮盖力着色力：指颜料影响整个混合物料颜色的能力，着色力大，使用着色剂量就小，成本也低。着色力同着色剂本身特性有关，一般地说，着色剂粒径减小，着色力增大。有机颜料和染料着

3、色力比无机着色剂着色力大，有的甚至高达20倍。当彩色颜色与白色颜料并用时，着色力会提高。遮盖力：指着色剂阻止光线穿透着色制品的能力，换言之，就是指着色剂透明性大小的问题，遮盖力越大，透明性越差。遮盖力大小同着色剂和树脂本身的折光率有关，二者折光率之差越大，遮盖力越好，一般无机着色剂的遮盖力大于有机着色剂。11.2.2分散性颜料一般不溶于聚合物，不易充分分散于聚合物中。为了提高分散性，一方面希望着色剂粒子要细，另一方面进行必要的表面处理。只有好的分散性，才能获得优良的着色效果。颜色的分散性能直接影响到色差。着色剂分散性优劣对色调的影响见下表。颜料分散性不好制品色泽会不均匀。如

4、果提高塑炼效果有利于颜料均匀分散。有时着色剂没有分散开易造成制品表面形成色条，严重者会影响到制品的抗撕裂强度。因此，制成浆料或制成易分散的色母粒有利于克服上述缺陷。11.2.3耐热性聚合物的加工温度一般都比较高，选择的着色剂必须有好的耐热性，如在加工温度下着色剂产生分解，既达不到着色效果，又会影响制品的内在质量，导致制品报废。一般无机着色剂耐热性比较高，对于加工温度比较高（200℃以上）的制品，最好选用无机着色剂，但也有不少的有机颜料耐温可达200℃以上。软质PVC耐热性要求较低，硬质PVC要求较高。颜料受热分解褪色有其本身耐热差所致，有时可能是PVC分解物HCl初始颜料分

5、解。11.2.4耐候性长期在户外使用的塑料或橡胶制品，在日光长期照射下产生褪色，失去原来面貌，这是用户所不欢迎的，因此要求着色剂有好的耐候性。选用无机颜料耐候性一般比有机着色剂好。在有机着色剂中耐候性好的产品有：酞菁系、喹吖啶酮系、二噁嗪等高级耐光有机颜料。紫外光所以能使颜料褪色，是由于紫外光具有相当能量，加上环境中的氧和水分，破坏了着色剂分子结构，颜料分子中的共轭体系被割断，失去了原有的吸收光的能力。因此颜料分子结构越稳定，耐光性则越强。常把着色剂对光稳定性用“耐光级”来表示，一般分为八级，级别高，耐光稳定性好。着色剂耐光级是指着色剂在耐光机上放置80小时，或在天然日光下

6、放置25天的变化。其级别和对应时间如下：作为PVC着色剂应在5级以上。着色剂的用量增多时，耐光性好。对软质PVC制品，增塑剂用量增加，着色剂用量不变，但着色剂在体系中百分数降低，则耐光性变差，褪色速度加快。耐光着色剂在塑料配方中要配制一定量，若低于一定要求浓度，则耐光性极差，例如立索尔宝红，其使用量必须在0.07份以上，才有耐光性。11.2.5耐迁移性迁移性：指着色剂向介质渗色或向接触的物质迁移的现象。无机颜料不溶于聚合物也不溶于水和有机溶剂，它们在聚合物中呈非均相，一般不会出现迁移现象。而有机颜料在聚合物中有不同程度的溶解性，会有迁移现象。一般地说，有机酸的无机盐（色淀性

7、颜料）迁移性比较小；分子量较高者比较低者迁移性小。低分子的单偶氮颜料的迁移性比双偶氮或缩合偶氮颜料要大。11.3着色剂类别概述11.3.1无机颜料一、白色颜料1、钛白粉又称TiO2，是最重要的白色颜料。约占世界颜料总产量的50%。大量应用于涂料、塑料和橡胶，有很高的着色力和遮盖力。它耐热、耐光、耐稀酸、耐碱等。TiO2通常有二种晶型，只有金红石型对热塑性塑料的着色具有意义；另一种锐钛矿型钛白粉对介质的氧化作用大于金红石型，但它的白度因偏蓝光而略好于前者，分散性也较好。前者的光亮度，着色力，遮盖力，抗粉化性比后者强。