塑料着色剂基本要求和测试方法——耐热性
塑料着色剂基本要求和测试方法——耐热性塑料用着色剂的耐热稳定性是指在一定加工温度下和一定时间内,不发生明显的色光,着色力和性能的变化。
塑料着色与油墨印刷和涂料着色最大的区别在于绝大多数塑料着色成型过程中都有一个加热的过程,所以着色剂在塑料成型中常常受热会发生变色,着色剂耐热稳定性在塑料着色上是很重要的指标,着色剂耐热性不好会褪色,严重影响产品质量和其它性能,着色剂耐热稳定性与着色剂化学结构,晶型,粒径大小,着色浓度,应用树脂,加工工艺,及助剂有很大关系。
1影响耐热性指标的因素(1)耐热性与着色剂化学结构有关应用在塑料上着色剂有无机颜料,有机颜料和溶剂颜料。
一般而无机颜料是金属氧化物和金属盐,是高温煅烧的反应产物,煅烧温度最高可达700℃和900℃,所以无机颜料的热稳定性远远高于每种塑料成型温度,无机颜料耐热性可满足要求有机颜料和溶剂颜料的耐热性与化学结构有很大关系,正如颜料分子结构直接决定其色泽及应用性能一样,颜料分子骨架,取代基的结合能因其原子的不同而异,直接影响它们的分子骨架在一定温度下的稳定性及分解反应发生的难易。
以有机颜料为例其结构分为偶氮类,金属色淀类;酞菁类,稠环酮类,杂环类不同的化学结构的颜料亦具有不同的热稳定性能。
表1为不同结构颜料品种在塑料HDPE中的耐热性颜料索引号化学结构耐热性本色冲淡62颜料红254180颜料蓝15:3颜料蓝110因此改进有机颜料耐热稳定性最主要的方法与途径是改变颜料的化学结构,通常可以有如下办法:●增加颜料的分子量,●分子中引入卤素原子,●采用稠环结构分子中引入极性取代基●引入金属原子2耐热性与着色剂晶体结构有关同一有机颜料结构可能不同的晶型,晶型不同颜色也会不一。
比如颜料紫19其β型是紫色,然后γ型是蓝光红颜料的晶型不同其耐热性也不一,颜料蓝15是个各项性能很好结构,但晶型不一样,性能也大不一样,如C.I.PB15是不稳定结构,不耐溶剂和高温所以在塑料着色时耐热稳定性,其在塑料中耐热性只有200°C,如将其晶型转为稳定的β型(C.I.PB15:3)其耐热性可达300°C表2为不同晶型酞菁蓝品种在塑料中的耐热性颜料索引号晶体类型耐热性酞菁蓝15不稳定型200°/5min酞菁蓝15:1稳定α型300°/5min酞菁蓝15:3稳定β型300°/5min2耐热性与着色剂粒径大小有关有机颜料不同粒径大小也对耐热性有很大影响,一般来说颜料粒径小,表面积小,着色力高,而分散性,耐热性差。
反之如粒径小,表面积大,着色力低,而分散性,耐热性好。
如颜料紫19(γ型)科莱恩公司有两个品种PV FAST RED E3B(粒径小)及PV FAST RED E5B02(粒径大)颜料黄139其粒径不同耐热性和着色力对比见表3表3同一结构颜料不同粒径品种的耐热性应用性能颜料黄139-3R颜料黄139-3R 比表面积,m2/g8525平均粒径154nm339nm着色强度3311耐温度稳定性,°C1502004耐热性和着色剂在塑料材料中的有效浓度有关颜料热稳定性还取决于其在塑料中的有效浓度。
众所周知,颜料的热稳定性随颜料浓度的减少而降低,但是达到何种程度并没有通用规律。
图1是不同结构黄色品种在不同浓度下的耐热性,一些具有好的结构品种(如金属色淀)其耐热性不随着着色浓度下降而下降。
图1着色剂在不同浓度下的这些数据对于应用颜料配色者的日常工作是非常重要。
不仅在浅色调中要求着色剂的浓度非常低,而且在配制色光差别很小的颜色时也要求着色剂的浓度非常低。
当颜料不随浓度的降低而下降或仅有微小的降低时,才可以投入使用。
颜料在本色和冲淡色中耐热性能中浓度梯度有两个系列,一个是1%,0.1%,0.01%和0.001%;另一个是1%,0.01%,0.05%,0.025%和0.01%,试验是参照EN12877-2标准测试方法进行的。
试验结果再以图形形式提供,5耐热性与塑料加工中的添加剂关系要着色的塑料材料不同于试验中所使用的标准聚合物,并且实际着色材料的组分除了塑料和着色剂外还可能含有填料、增塑剂、分散剂、抗氧剂、稳定剂以及阻燃剂等,所有这些组分都是非化学惰性的,它们中的任何一种都会影响到着色剂和塑料的热稳定性。
钛白常常用来调整色相或增加产品的遮盖力,有些颜料加了钛白后除了色相变化完,耐热性会下降颜料在塑料加工中耐热性指标与钛白粉的加入浓度有关,一般而言加入钛白粉后耐热性指标将会有所下降.6耐热性与塑料树脂类型和加工工艺有关科技创新产生了不少新颖塑料树脂,树脂不同其成型过程的温度高低相差很大,从软硬质聚氯乙烯一般在160-200℃,低密度和高密度聚乙烯,聚苯乙烯在200-240℃,而聚丙烯,聚烯胺,ABS,聚碳酸脂则在250-330℃。
塑料加工温度代表了一种着色剂用于该塑料品种时不得不经受的温度.。
图2是各种不同塑料树脂的加工成型温度。
图2各种不同塑料树脂的加工成型温度同一颜料的热稳定性与聚合物的类型有关,颜料红149(苝系颜料)是个性能非常优秀颜料,但在不同树脂中耐热性不同如表4所示。
表4同一结构颜料红149在不同树脂中的耐热性聚合物热稳定性/ºC(ºF)聚碳酸脂(PC)聚烯烃(PO)300/(572)聚苯乙烯(PS)/聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)/聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)280/(536)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)250/(482)塑料树脂不同所需加工温度不同,塑料成型有很多工艺即是同一树脂其加工工艺部同,其温度也不一样如高压聚乙烯用于软管成型工艺时120-140°C吹膜工艺时温度在170-205°C 用于淋膜时工艺时温度高达285-300°C图4是聚烯烃树脂不同成型工艺的温度温度160180200220240260280300°C 片材和挤塑流延膜和粉末涂料PE 吹膜和中孔成型注塑流延膜和BOPP 膜PP 模塑和纺丝2颜料耐热性指标测试EN12877-2在塑料中耐热性测试方法根据欧盟EN12877实验方法,实验开始时,标准加工温度定在200°C 注射成型之后色板,之后逐渐上升,每次升高20°C,停留时间5min 。
每一次试验经过注射成型之后色板,分别用视觉和色差仪来检测颜色的变化,测量数据记录于一张图上。
我们可以把色差ΔE=3的温度定义为被测着色剂在标准塑料应用中的热稳定性。
测试具体参数如下:(一)测试用的颜料样品制备:按照测试浓度先将颜料和树脂混合后,(如粉料可用高速混和机如粒料用低速混和机混和)采用合适挤出机制成均匀色粒将颜料制备物冷却,粉碎。
(二)测试浓度:(通常是1/3标准深度)或在指定浓度下测定按0.1%,0.05%,0.025%,0.005%将颜料制备物和树脂混合造粒(三)测试材料:在指定的塑料材料中测定,(标准材料HDPE PP ABS….或客户提供的材料)四)试片准备:在指定的温度,和时间用注塑机将上述浓度的粒子注塑成片子(使色料在注塑机中分别停留5分钟后)(五)评定方法:将注塑片放置至少16小时后,采用测色仪测定色差ΔE,着色力,色调以及色纯度的差异根据DIN53772使ΔEAB≥3(DIN6174)时该温度作为该颜料在该浓度下的耐热稳定性。
3耐热性指标在塑料着色上应用(1)塑料着色剂在着色过程中其颜色都会产生一些变化,即使温度有一些波动,但只要色差变化不要太大,它还是能够满足生产要求的。
(2)任何着色剂的受温度变化而变色过程实际上是温度乘以停留时间的函数。
在标准实验方法中,将停留时间固定在5min,比在正常情况下塑料的加工时间为长,因此经验表明,只要停留时间很短,着色剂可在稍高于样本提供的热稳定性的温度下进行加工。
一般而言加工的塑料制品的尺寸和质量应选用注塑机的大小相匹配,但在加工一些非常细小的制品,就不可避免地会使用与制品尺寸相比大得多的成型设备。
技术上的原因使塑料加工设备不能任意地减小,有色塑料熔体在注塑机中的停留时间可能会超过5min,着色剂的褪色低于样本给出的温度下就开始发生了。
另一个褪色的原因是热流道的使用。
在热流道中的停留时间应该加到在注塑机中的停留时间中去。
通常总的停留时间要短到足以避免任何褪色的发生。
因此,应该对这个参数进行详细考虑。
热流道结构中的不良设计是引起褪色的主要原因,例如热流道的喷嘴或其他部分的尺寸很小,由此引起的摩擦热难以计算和控制,过高的温度会导致有机着色剂和塑料的热损伤等。
(2)着色剂着色剂的受热变化不仅在塑料制品的制造中可能发生,而且在生产色母粒生产中也有可能发生。
采用双螺杆挤出机生产色母粒时,为了提高分散,往往会增加长径比和增加混炼段,所以增加颜料在螺杆停留时间,增加料颜料受热分解的风险,特别如荧光颜料,在质量保证的范围内,可能发生任何热损伤。
因此,应该采取预防措施避免热损伤的发生。
(3)另一个需要考虑的是被着色树脂本身的热稳定性,树脂受热时由于热降介作用而发生变色如泛黄等。
树脂颜色变黄也会影响色泽变化,特别当确定了热稳定性的最高限度后,必须考虑到这种褪色。
需要在树脂中加入抗氧剂等助剂保护树脂不变色以求得颜料着色稳定性(4)对着色剂的耐热性进行全面的系统化认识,并进行定量化的分析与研究,找出该着色剂合适的工艺条件范围,根据这些数据来对这色剂进行选择,并通过配色和试验后来确认用于塑料着色,同时也对生产工艺的调节提供一定的依据。
使企业能够选择到价格低廉且又能够满足生产要求的着色体系。
塑料颜色配色
一、塑料着色的目的在塑料制品中,需要着色的大约占80%左右。
其目的如下:①增加制品的美感以吸引消费者欲望,尤其是一些民用制品,如日用品、玩具等。
②提高产品的耐候性,主要是通过着色剂防紫外线功能而实现。
③专门用途:用于指示目的,交通信号灯,有红、黄、绿颜色;电线黑色为接地线等。
在军事上,如军绿色(ZCPE-2601)。
在农业上,不同农作物可用不同颜色的地膜覆盖,如西红柿用红地膜、人参用黄地膜,都可明显提高产量。
二、塑料配色人员应具备的基本知识1、着色剂的性能着色力、色光、耐热性、耐光性、耐迁移性等。
2、塑料的基本性能塑料本身的颜色;塑料的透明性;塑料的色光。
3、塑料成型加工的工艺条件4、塑料加工助剂类型特性及其添加量三、塑料着色配方设计应注意的问题1、选用的颜料品种应尽量少塑料配色应选用的着色剂品种越少越好,如果能用二拼色解决就不采用三拼色,选择品种多不仅配色麻烦,且容易带入补色使颜色灰暗。
另外选用的品种越多,这些品种因分散性,着色力等因素会给配色试样和生产中带来的系统误差也越大。
2、注意颜料的色光塑料着色用颜料有不同色光,例如,炭黑和钛白粉因粒径大小不同分别呈蓝光和黄光,酞菁蓝BS呈红光,而酞菁蓝BGS呈绿光,永固黄GG呈绿光,永固黄HR呈红光,如果用酞菁蓝BGS与永固黄GG配色会使配出的绿色鲜艳,而酞菁蓝BS与永固黄HR配色会使配出的绿色发暗。
在配制浅色塑料制品时,着色剂的色光的影响给配色带来的困难更大。
3、选用性能相同的颜料塑料配色应注意选用日晒牢度和耐候性相近的品种,否则配制的塑料制品因性能差异太大,在户外曝晒后,颜色变得面目全非。
同时在加工过程中,也会因耐热性能差异太大,受加工温度变化引起色泽变化。
塑料配色也应注意选用分散性相近的品种,如采用难分散有机颜料和易分散无机颜料配色,在加工过程中因生产过程中的剪切力变化会引起色泽变化。
4、颜料的热色效应问题配色时要注意有些颜料的色泽会随着温度的变化而变化,例如,有些红颜料和钛白粉配制粉红色,在加工温度下,会使正常的粉红色变成很深的橙色,这种橙色只有在室温下24h后才会转变为粉红色。
塑料着色剂基本要求和测试方法——迁移性(PDF)
塑料着色剂基本要求和测试方法——迁移性(四)迁移性是指着色剂从塑料内部迁移到表面上或从一个塑料透过界面迁移到其它塑料,它在塑料着色成型中有四种表现形式:1渗色(Bleeding):已着色的塑料制品与白色或浅色泽之塑料制品贴合时,颜料由该着色制品迁移至另一物品2析出(Plateout):塑料成型时污染模具和辊筒3起霜(Crocking or Blooming):已着色的塑料制品随时间会在制品表面引起发花和起白,而且着色剂可以被擦去4铜光(Bronzing):从塑料制品的表面呈现出较明显的着色剂之金属之光着色塑料中颜料的迁移性发生会大大影响塑料制品的应用性能,如果迁移严重的话,使塑料制品不能使用,更为严重的是还会沾污其它产品,影响其它产品应用。
1影响迁移性指标的因素着色剂在塑料中发生迁移的主要原因:(1)在塑料着色系统中存在着色剂过饱和现象(2)在塑料着色系统中存在着色剂分子能够运动(3)在塑料着色系统中存在着色剂不能充分结晶着色剂在塑料上的迁移性,它与应用树脂,颜料化学结构,颜料分子量等有很大关系。
(1)迁移性与颜料化学结构有关颜料耐迁移性能涉及它在有机溶剂或应用介质中的溶解度。
根据在有机颜料分子中引入酰胺基对降低它在有机溶剂中的溶解度有显著效应,根据上述思路设计的杂环类构造的酰胺基团有苯并唑酮类、其中以苯并咪唑酮类为偶合组分的颜料在有机溶剂中的溶解度最低,并具有非常优异的耐迁移性对在分子中偶氮基两个邻位含有羟基或羧酸基的有机颜料,若欲降低它们在水中的溶解度,可通过与过渡金属离子生成络合物的方法。
这种金属络合物在有机溶剂中的溶解度非常低,从而使得所生成的颜料具有非常优异的耐溶剂性能和耐迁移性能。
(2)迁移性与颜料分子量大小有关增加颜料的分子量,缩合氮颜料要比单偶氮颜料分子结构加倍迁移性有明显提高(3)迁移性与应用塑料树脂玻璃化温度有关塑料中着色剂的迁移性和塑料材料分子链的刚性和分子间的紧密性相关。
塑料耐热性测试标准
塑料耐热性测试标准塑料是一种常见的材料,它在我们的生活中扮演着重要的角色。
然而,塑料的耐热性能对于其在不同环境下的使用至关重要。
为了确保塑料制品在高温环境下能够稳定可靠地使用,需要进行相关的耐热性测试。
本文将介绍塑料耐热性测试的标准和相关内容。
首先,塑料耐热性测试的标准主要包括以下几个方面,热变形温度、热老化性能、热稳定性等。
热变形温度是指在一定载荷下,塑料试样在一定时间内受热后发生变形的温度。
这是衡量塑料耐热性能的重要指标之一,通常采用热变形温度测试仪进行测试。
而热老化性能则是指塑料在长期高温环境下的稳定性能,通过加速老化试验来评估塑料的耐热性能。
此外,热稳定性是指塑料在高温环境下的稳定性能,通过热失重试验来评估。
其次,塑料耐热性测试的方法和步骤也是非常重要的。
在进行热变形温度测试时,需要选择合适的试样尺寸和载荷,将试样放入热变形温度测试仪中进行测试。
在进行热老化性能测试时,需要将试样放入恒温恒湿箱或热风循环干燥箱中进行加速老化试验。
而在进行热稳定性测试时,需要将试样放入热失重试验仪中进行测试。
在进行这些测试时,需要严格按照相关标准和规范进行操作,确保测试结果的准确性和可靠性。
最后,塑料耐热性测试的意义和应用也是非常广泛的。
通过对塑料耐热性能的测试,可以评估塑料在高温环境下的稳定性能,为塑料制品的设计和选材提供重要依据。
在汽车、电子产品、航空航天等领域,对塑料耐热性能的要求非常严格,因此相关的测试工作显得尤为重要。
通过对塑料耐热性能的测试,可以有效提高塑料制品在高温环境下的使用性能,延长其使用寿命,保证产品质量和安全性。
综上所述,塑料耐热性测试是非常重要的,它涉及到塑料制品在高温环境下的稳定性能,对于保证产品质量和安全性具有重要意义。
只有通过科学严谨的测试方法和标准,才能够准确评估塑料的耐热性能,为塑料制品的设计和应用提供可靠的依据。
希望本文的介绍能够对塑料耐热性测试有所帮助,为相关领域的科研工作和生产实践提供一些参考和借鉴。
浅谈如何选择塑料着色剂
20 0 6年 第 4期 第3 3卷 总第 16期 5
广
东化工 源自W g h c WW dc em om
浅谈如何选择塑料着色剂
郑淑芳
(广东省饶平县二轻集团公司, 广东 饶平 5 50 ) 170
【 摘 要1 本文介绍 了着色剂的分类、性能和选用原则。探 讨了影响着色 的因素。
t e i fu n i gf c o so o o i g h l e c n a t r f l rn . n c Ke wo d  ̄ p a t ; c l r n y rs l si c oo a t
随着人们生活水平 的提高 ,人们对塑料制品的需求及要求
也相应提高。塑料制 品市场的激烈竞争,也要求产 品对消费者
荆相拼。这样可 以形成有主有次 ,明暗协调的颜色 。
5 .着色剂之间应不相 互产 生某种反应。
6 .注意不 同着色荆之间的相 互遮盖性。
7 为提高色彩 纯正度 , . 拼色时可加入适量遮盖 力大的 白色 , 以遮 盖其 中少量 的杂色 。 8 .提高色泽鲜艳度 ,拼色 时可加入适量染料 。
均匀分散,因遮盖 作用而着色 ,它只是表面着色。
颜料的耐热 、光、候 、溶剂性都很好 ,只是色泽及透 明性 不如染料 。它可 以分为无机颜料和有机颜料两大类 。 () 1无机颜料 ,其耐热性好 ,价格便宜 ,但 透明度和着色 明 度差 ,常用于不透 明制 品的着色 。 () 2有机颜料 ,其耐热性 、耐候性 、耐溶剂性等 皆不及无机
镉 红,组成是 C S C S ( d + d e混合物) 镉银朱 ,组成 ;
1 尽可 能选用红 、 . 黄、 蓝、白、 黑五种基本颜色进行配色。 2 尽可 能选用性质相近的着 色荆相互拼用 ,以免在制 品使 . 用过程 ,耐热、耐光性较差的先 发生结构或组成变化 ,造成色 泽变化不一 。 3 .不 同着色荆之间的密度 差别应不大。
浅析塑料配色过程中的注意事项
㊀第7期㊀㊀收稿日期:2021-10-21㊀㊀作者简介:李福顺,工程师,主要从事于改性造粒材料的颜色调试和色母粒的开发,注重于研究造粒工艺中影响色差原因的分析以及用于改性造粒材料要求高的色母粒研发㊂浅析塑料配色过程中的注意事项李福顺1,2(1.重庆科聚孚新材料有限责任公司,重庆㊀401332;2.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆㊀400037)摘要:从一个配色工程师的角度,结合自己平时塑料配色中遇到的常见问题,列举出一些塑料配色过程中的注意事项,涉及到光源选择㊁客户要求㊁颜料筛选㊁与基料是否反应㊁颜料自身浓度变化等因素,并对塑料配色提出了展望㊂关键词:塑料;配色;注意事项中图分类号:TQ320㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-021X(2022)07-0101-02PrecautionsintheProcessofPlasticColorMatchingLiFushun1,2(1.ChongqingkejufuNewMaterCo.,Ltd.,Chongqing㊀401332,China;2.ChinaCoalScienceandEngineeringGroupChongqingResearchInstituteCo.,Ltd.,Chongqing㊀400037,China)Abstract:Fromtheperspectiveofacolorist,combinedwiththecommonproblemsencounteredintheirusualplasticcolormatching,thispaperlistssomeprecautionsintheprocessofplasticcolormatching,includinglightsourceselection,customerrequirements,pigmentscreening,reactionwithbasematerials,pigmentconcentrationchangeandsoon.Theprospectofplasticcolormatchingisputforward.Keywords:plastic;colormatching;precautions㊀㊀当今社会,我们生活在五彩斑斓的世界,我们的衣㊁食㊁住㊁行,生活中的方方面面都充满了色彩㊂我们穿着的衣物,不同颜色的搭配可以体现出不同的风格和气质㊂不同食材在烹饪时,充分利用食材本身颜色搭配,一桌色香味俱全的佳肴呈现出来,一定能使人胃口大开㊂我们目前的人居环境,也越来越倾向自然色彩的美与宁静㊂当我们春夏秋冬四季,行驶在路上,都有丰富多彩的颜色映入眼帘㊂这一切无不说明,颜色是我们平时生活中随处都可以遇到和接触到的㊂塑料制品在我们的日常生活中使用也越来越多,目前国家提倡环保,提倡用可降解㊁可回收的塑料㊂只是塑料制品本身的颜色,并不能给人们带来多么直观的感受和使用体验㊂给塑料配色,就赋予了塑料新的生命,使它在不同的运用领域运用更广泛㊂给塑料配色只要在这个行业做过一段时间的技术员和工程师都没问题,只是配色时间长短和准确性的差别,重要一点是同一个基材的颜色,选择那几个颜料组合为比较优的方案,这方面值得我们发掘和思考㊂对于外来的样件,一定要与客户明确对色光源,这在配色过程中非常重要,而且也极容易被忽视[1],这一般是同色异谱的原因所在㊂在配色之前,配色人员要对所需要的着色剂的色光㊁色调㊁迁移性㊁耐热性㊁耐候性㊁化学稳定性㊁颜料着色力等信息有了解熟悉[2],这是一个合格配色人员的基本要求㊂目前配色主要是人工目测配色为主,电脑配色为辅㊂因为配色是一个特殊的过程,同一个颜色,有无数种组合可以选择,主要是选择一个优选方案㊂配色过程中,树脂基色㊁分散剂㊁颜料是三个主要的因素[3],对于色板与标样间的光泽㊁皮纹㊁大小等因素,也会影响配色过程中对颜色的判断㊂1㊀配色前期准备1.1㊀确定光源和比对要求我们都能理解色彩的三要素:(1)光是指照射物体,其反射或透射光之光谱组成被改变,导致刺激视觉神经传至大脑,使得我们产生色彩的感觉;(2)物体是指接受光之照射,将其中部分波长吸收,因而改变光谱组成,将反射㊁散射或透射是光传播出去;(3)观察者(人或仪器),这两者接收物体反射的光,分析光谱组成,从而转换成我们人脑中或计算机中显示的色彩㊂这个是能形成颜色的基本要素,也是配色的基本条件㊂在拿到一个标准样件后,在标准光源箱下,以不同的光源条件,先观察标样颜色是否有变化,如果有,配色时注意同色异谱的情况,提前与客户沟通协商好以哪种光源判断,避免后期因为客户观察光源改变导致配置颜色不合格;如果无变化,按正常的选择合适颜料配色㊂拿到一个标准样件后,同时要观察其表面情况,比如光泽度㊁皮纹粗细㊁透明度㊁失色度㊁形状大小以及是否规则,这些都是影响配色过程中判断标样和所制色板间颜色是否匹配的因素㊂因为我们在比对颜色时,尽量保证标样和色板在同一水平面,双手分别手持标样和色板,与眼睛保持50cm距离,目光垂直于标样和色板表面,对颜色进行观察判断,并适时左右对换位置进行比对,消除视觉误差㊂1.2㊀客户具体要求一般的标样到配色人员的手中,有以下几种情况:(1)销售人员带回;(2)客户邮寄;(3)客户直接来现场㊂三种情况中第三种可以直接与客户交流,了解制品的用途,是否有特殊要求㊂室外的塑料制品必须考虑颜料的耐候性[4];注塑成型温度,考虑颜料的耐热性;是否出口,考虑配色配方中重金属含量,偶氮类颜料是否能选用㊂如果是(1)和(2)的两种情况,及时与客户取得联系,充分了解所配样件的具体要求㊂2㊀配色过程我们配色是用两种或以上的颜料或染料组合来达到原始标准颜色相近视觉效果的颜色㊂塑料配色可以赋予塑料制品更多功能,比如提高塑料耐光性㊁耐候性㊁导电性㊁抗静电性;不同色彩农地膜具有除草或避虫㊁育秧等作用㊂即通过配色,使塑料达到一些应用的要求㊂颜色复配合成主要是利用日光,这是为什么开始说到配色前先确定比对光源㊂塑料配色与油漆配色有本质区别,塑料配色使用 减色法 ,油漆配色使用 加色法 ,它们都是以红㊁黄㊁蓝三原色为基础,调配出令人满意㊁符合㊃101㊃李福顺:浅析塑料配色过程中的注意事项山㊀东㊀化㊀工色卡色差要求㊁经济并在染色造粒加工㊁使用中不变色的色彩㊂配色过程中要注意以下几点:(1)根据客户沟通结果,先确认好比对光源㊂(2)根据标样的颜色和要配置的基料,选好能用的颜料的种类㊂(3)对于同一标样,不同基材,颜料要慎重选择㊂比如样件为PP材质,配置颜色要用到PP㊁PE㊁ABS㊁PA6㊁PC㊁PBT以及合金等基材,如果颜色条件允许情况下,尽量选择相同型号的无机颜料,来调整比例调试颜色,避免同色异谱现象发生㊂这个是理想情况,如果是调试鲜艳的彩色,这就会导致普通塑料和工程塑料所选择颜料类别不同,造成同色异谱的现象㊂以pantone色卡485C红色为例,PP和PE可以选择C.I.254红㊁BBC红48:2㊁金光红C之类调试,ABS㊁PC㊁PBT可以选染料中的C.I.135㊁C.I.111㊁C.I.179等颜料调试,PA6或PA66加玻纤,就只能选择无机颜料或更稳定的红色颜料比如BASF的C.I.178㊁C.I.195等调试,但是成本会高出很多,并且配出来的颜色目测色光始终有差异,即便色差仪测试的ΔE较小,目测差异仍然较大㊂(4)同一基材,不同结构,会出现颜色配方有明显区别㊂比如PP中的均聚PP㊁共聚PP㊁无规共聚PP[5],虽然都是聚丙烯,因为其结构不同,即便调试同一个颜色,达到同样的色差要求时,所需要的颜料比例差别大㊂(5)同一基材,不同批次,导致色粉配方明显不同㊂比如常见的ABS,这个是ABS厂家及行业花了多年都为解决的问题㊂ABS因为其结构的特殊性,在合成时没法保证其底色的一致性,导致我们配色时有的底色白,有的底色黄㊂(6)对于易吸水,需要烘干后配色的材料,一定注意烘料时间及温度㊂比如:ABS㊁PA6㊁PA66㊁PC之类,特别是ABS和PA66烘料时间过长或温度过高,黄变很严重㊂(7)原材料是否与颜料的化学结构发生化学反应㊂比如对无卤阻燃聚丙烯配色,就要考虑所选颜料中是否还有卤素离子,如果用,就尽量不选用,会影响材料本身的阻燃性能㊂(8)原材料高温时分解产出的物质与颜料发生反应㊂比如给PVC原材料配色,就要选用耐酸性好的颜料,群青㊁氧化铁系颜料就不能用于其中,因为PVC高温时容易分解产生Hcl气体(遇水成盐酸),会与群青㊁氧化铁系颜料发生化学反应㊂(9)聚酰胺材料含有(-NH-CO-)具有较强极性[6],高温时的氧化还原性特别强,就要选用化学稳定性好的颜料㊂(10)注意改性基材中助剂㊁填料或玻纤的添加㊂在改性塑料厂配色时,因为要使原材料达到一些特殊要求,比如耐候㊁耐热氧老化㊁抗静电㊁增强㊁填充等,因为助剂㊁填料或玻纤的加入,会使得基材底色发生改变,同时在造粒时螺筒的加工温度也会发生改变,在选择颜料上要留意㊂(11)注意少数颜料稀释后耐温性能降低㊂如图1所示,这只是简单以红色颜料为例,其他的黄色㊁蓝色㊁绿色㊁紫色等也用类似情况,C.I.23紫色的情况就很明显,这需要我们在平时配色时,不断地积累和发现,为后续配色做更好的铺垫㊂(12)对于配色用到珠光颜料㊁铝银粉颜料㊁铜金粉颜料等效果颜料配色时,要考虑到后面客户使用场合,是直接混色粉生产,还是需要双螺杆挤出造粒再使用,这些工艺都会使效果颜料的颜色和表面质量发生不小变化㊂图1㊀几个常用红色颜料的耐热性能随浓度的变化同时,配色过程中还要特别注意颜料的补色和色光㊂为什么有的颜色配好后,即便用色差仪测试,色差结果可能很小,但是目测始终感觉不像㊂在调试鲜艳色颜色一定要把握好补色的情况㊂例如我们配一个PP带黄光的绿色,我们由C.I.7绿加C.I.81黄调试的效果就没有C.I.36绿和C.I.81黄的效果好,因为C.I.36本身的黄光更强,在配色时加入的黄少,会尽可能小的影响其自身颜料的饱和度,因此目测很鲜艳㊂如果两种绿不变,把黄色换成带红光的C.I.110黄,配出的绿色就发暗㊂在强调选择染㊁颜料时要注意它本身的色光,多数商品染㊁颜料名称的尾部附有色光的代号,见表1可识别其色光的类别和强度[5]㊂表1㊀色光代号[5]中国英国德国蓝光BB红光RR黄光YG.J紫光VV橙光OO绿光GG㊀㊀注:在色光代号中,重复几个字母例如:BB㊁RR或写为2B㊁2R表示附带色光的强度,比如C.I.170红中的F3RK㊁F5RK,说明后者较前者红光更强㊂配色过程必须仔细,尽量考虑全面,同时一个颜色配好后,一定记得做一份小样色粉,重新打板确认配色配方的准确性㊂在配色过程中,每种选择的颜料要摆放有序,称量由少至多,避免过程中颜料的污染㊁混色以及称量时出错㊂3㊀配色方法就目前的情况来看,配色方法主要还是目测配色为主,仪器配色为辅㊂主要是配色行业的特殊性导致㊂一般做配色的公司起初规模不够,对应的仪器配色成本投入高,也需要庞大的数据作为支撑,一般规模的公司前期都不能满足此要求㊂再加上配色颜色首先是满足客户的目视要求,目测没问题,一般都能接受㊂能用到仪器辅助判定的,都是要求相应偏高,有特殊要求的才会用仪器判断色差结果,比如汽车行业㊁家电㊁通机㊁印染㊁纺丝等㊂对于中大型的配色公司,因为所配颜色体量大,可以考虑电脑配色,可以提高效率和快速优化配方㊂毕竟电脑配色,配的颜色越多,数据越丰富,对于后期配色的指导性作用越大㊂无论是目测配色,还是电脑配色都不是绝对的准确,配色过程本身就是一个模拟另一个颜色的过程,是无限的接近㊂当配方中出现需要用到荧光类颜料时,对目测配色和电脑配色都有不小的挑战,因为在不同的光源下会出现不同的色光,对判断增加了难度㊂原因是产品颜色除了与产品本色有关,还与光源以及观察者等有着密切的关系[7]㊂4㊀结束语本文以一个配色工程师的视角,较为简单的分析指出了一些日常塑料配色需要的注意事项,当做抛砖引玉的作用,毕竟塑料配色涉及到不少材料种类㊁颜料类别㊁加工工艺等,一个人的能力有限,不能面面俱到,需要不断的积累㊁学习,以便能解决更多的问题㊂影响塑料配色结果的因素众多,这就需要配色人员㊁工程师在日常配色中不断地总结㊁钻研和学习新材料㊁颜料的知识,才能让配色行业发展更远,走的路更宽阔㊂参考文献[1]㊀李兴达.浅析塑料色母粒色差原因和改进对策[J].化工管理,2018(34):196.[2]㊀郭亚萌.关于塑料配色的探讨[J].科技传播,2010(10):61.(下转第107页)㊃201㊃SHANDONGCHEMICALINDUSTRY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2022年第51卷㊀第7期表5㊀哌嗪回收率考察结果序号峰面积供试品质量浓度/(μg㊃mL-1)本底量/(μg㊃mL-1)加入量/(μg㊃mL-1)实际测得量/(μg㊃mL-1)回收率/%平均值/%RSD/%189.53540.293.6340.0543.78100.27288.78340.463.6440.0543.4199.31390.62540.533.6540.0544.32101.54489.96840.233.6240.0543.99100.81591.81240.113.6140.0544.90103.09689.86540.443.6440.0543.94100.64100.941.3㊀㊀结果:6份准确度考察溶液的回收率均在90% 108%,平均回收率为100.94%,回收率RSD为1.3%,小于3%,符合验证要求,本方法准确度良好㊂2.8㊀精密度取1-叔丁氧羰基哌嗪供试品,根据所述的方法,平行配制6份供试品溶液,取对照品溶液和供试品溶液依法进行测定,计算各供试品溶液中哌嗪含量及RSD,结果见表6㊂表6㊀哌嗪重复性考察结果序号峰面积供试品质量浓度/(μg㊃mL-1)哌嗪含量/%平均值/%RSD/%17.56640.050.009227.45940.230.009137.69640.350.009347.98340.160.009757.56740.410.009267.53140.270.00910.0092.6㊀㊀结果:6份供试品溶液中哌嗪平均含量为0.009%,RSD为2.6%,小于5%,符合验证要求,本方法重复性良好㊂2.9㊀耐用性称取1-叔丁氧羰基哌嗪对照品和哌嗪对照品各适量,用乙醇溶解并制成每1mL含1-叔丁氧羰基哌嗪约40mg和哌嗪约40μg的混合溶液,作为耐用性考察溶液,进样对照品溶液㊁供试品溶液㊁耐用性考察溶液,在拟定色谱条件的基础上,微小改变流速㊁色谱柱初始温度㊁进样口温度㊁不同批次色谱柱等相关参数后考察方法耐用性,计算各耐用性条件下测得浓度的回收率相对正常条件下回收率的相对偏差(|RD|),结果见表7㊂表7㊀耐用性考察结果耐用性条件回收率/%与正常条件比较|RD|/%正常条件(准确度平均回收率)100.94 流速-1(3.8mL㊃min-1)99.410.8流速-2(3.8mL㊃min-1)100.070.4进样口温度-1(175ħ)98.981.0进样口温度-1(185ħ)98.121.5色谱柱初始温度-1(78ħ)99.121.0色谱柱初始温度-2(82ħ)99.560.7不同批号色谱柱98.691.2㊀㊀结果表明,各耐用性考察条件下哌嗪回收率均在98.12% 100.17%,与正常条件下回收率比较相对偏差均小于2%,符合验证要求㊂因此该检测方法在使用不同批次色谱柱㊁流速3.8 4.2mL/min㊁进样口温度175 185ħ及色谱柱初始温度78 82ħ范围内,耐用性良好㊂3㊀讨论实验结果表明,本方法在专属性及系统适用性㊁检测限与定量限㊁线性㊁精密度㊁准确度及耐用性验证测试中均具有良好特性,可作为1-叔丁氧羰基哌嗪中哌嗪含量测定的方法㊂参考文献[1]㊀唐跃年,金樑,孙朝荣.治疗遗传性卵巢癌的新药-奥拉帕尼[J].药学实践杂志,2015,33(4):373-375.[2]㊀来芳芳,李杰,季鸣,等.奥拉帕尼对Taxol抗乳腺癌4T1的增敏作用[J].药学学报,2016,51(6):907-912.[3]㊀蒋达洪,范芳.保护基策略法合成哌嗪甲酰胺衍生物[J].精细化工中间体,2010,40(5):43-46.[4]㊀金德龙,张雪梅,刘焕,等.N-叔丁氧羰基哌嗪的合成新工艺[J].山东化工,2017,46(16):38-39.(本文文献格式:伍鸣亮,张运海,曾海金,等.气相色谱法测定1-叔丁氧羰基哌嗪中哌嗪的方法学研究[J].山东化工,2022,51(7):105-107.)(全文7800字)(上接第102页)[3]㊀甘馨,宁涛,乔辉,等.配色过程中影响塑料制品颜色品质的主要因素[J].中国塑料,2008(6):49-53.[4]㊀胡细全,邓祥义.塑料配色中应注意的几个问题[J].湖北化工,2000(5):36-37.[5]㊀王执中,王仲文.塑料色母粒生产中色差控制的分析与研究[C]//中国染料工业协会.2007年全国塑料着色与色母粒学术交流会论文集.武夷山:[出版者不详],2007:1-7.[6]㊀肖利群.汽车用PA6/ABS带色合金材料的研究[J].塑料工业,2017(5):133-137.[7]㊀李辉峰,吕新广.基于色差分析的不同光源下颜色稳定性研究[J].应用化学,2020(11):1247-1253.(本文文献格式:李福顺.浅析塑料配色过程中的注意事项[J].山东化工,2022,51(7):101-102.)(全文5600字)㊃701㊃伍鸣亮,等:气相色谱法测定1-叔丁氧羰基哌嗪中哌嗪的方法学研究。
塑料用着色剂基本要求及其有关测试方法
塑料用着色剂基本要求及其有关测试方法
陈信华;王琼
【期刊名称】《染料与染色》
【年(卷),期】2005(042)003
【摘要】本文从塑料加工工艺,塑料树脂性能,塑料制品应用等方面讨论了对颜料的性能要求及有关测试方法.
【总页数】5页(P29-33)
【作者】陈信华;王琼
【作者单位】上海金泰塑料色母粒厂,上海,200000;上海金泰塑料色母粒厂,上海,200000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ620.79
【相关文献】
1.塑料着色剂及塑料着色原则 [J], 黄宪章
2.刍议人造板着色剂开发的基本要求 [J], 刘正添;雷得定
3.塑料着色剂的安全性及塑料制品的无毒着色 [J], 丁德毅
4.关于不同牌号PP塑料实现着色剂通用的研究及相关对策 [J], 陈国强
5.普立万公司的Impress^(TM) PET用珠光炫彩着色剂获得“2017塑料行业荣格技术创新奖” [J],
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塑料着色剂
小木虫经典出品 (C)
实例:用于染色PP纤维 色浆:
700l不锈钢砂磨机 300r/min;20kW;
配方:β-酞菁蓝 25.2Kg 炭黑 58.8 水 756
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100Kg
图 7-7 颜料研磨时间与粒径关系
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• 剪切力提高,有利于颜料团聚体的破碎。 • 物料所受的剪切力随螺杆转速升高而增大,同时也降
低了颜料颗粒在剪切场中的停留时间。 • 必须正确选择螺杆转速、螺槽深度以控制颜料的受剪
切程度。
• (d) 炭黑的分散方法 • 炭黑是一种极弱、水润湿性较差的颜料。它属于难分
τ=μγ·
μ:熔融树脂的粘度,Pa.s; γ·:剪切速率,S-1。
• 螺杆运转时的剪切应力(无回流): τ=1.54μπnD/h
式中 D—螺杆直径,mm; n—转速,r/min; h—螺槽深度,mm;
• 熔体剪切常用的设备为:二辊开炼机、密炼机,、螺杆挤出机(单螺、 双螺杆等)。当采用挤出剪切时,挤出温度应稍高于树脂熔点。
• 一般商品颜料的颗料比团聚体还大,粒径为250~ 750μm(相当于60~200目)。
• 原生颗粒是以单晶、块状、球形或微晶组成的大晶 体形式存在,如图7-2。
• 团聚体是由原生颗料或凝聚体组合,或是这两者在 边、角上互相吸咐而成的混合物。
• 颜料的分散过程是将团聚体粉碎、细化的过程。
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④ 镉黄(CdS+BaSO4) 黄色着色剂。着色力和遮盖 力不如铬黄,耐光、耐热性优良,耐溶剂、耐水性 和耐碱性亦好,但不耐酸。适应性广,几乎适用于 所有的塑料,可作户外用制品。
塑料着色剂基本要求和测试方法——耐光性
塑料着色剂基本要求和测试方法——耐光性塑料着色剂基本要求和测试方法——耐光牢度/耐候性颜料耐光性的定义是颜料与聚合物体系曝晒于日光中保持其初始色值的能力。
颜料耐候性的定义是颜料与聚合物体系经过阳光照射,在自然界的温度以及雨水、露水的润湿下所产生的颜色变化。
1影响耐光(侯)性指标的因素颜料耐光(候)性与着色剂化学结构,粒径大小,着色浓度,应用树脂的类型和品级,添加剂(填料、稳定剂、阻燃剂等),辐照强度及持续时间有很大关系,(1)耐光(侯)性与着色剂化学结构有关某些塑料制品在光的照射下,颜色会有不同程度的变化,大多数无机颜料的耐光(候)性是非常优异的。
仅少数品种受光照射下因其晶型或化学组成发生变化而变暗。
与无机颜料相比,所有的有机着色剂,包括有机颜料和溶剂染料,耐光(候)性都对其化学结构有强烈的依赖性。
这是因为根据发色原理,在有机着色剂中呈现不同的颜色是由于该物质吸收不同波长的电磁波而使其内部的电子发生跃迁所致,是着色剂分子中的电子发生π-π*和n-π*跃迁吸收可见光的结果.。
有机颜料受光照射后,会引起颜料分子构型变化等原因而影响饱和度下降,甚至会褪色变成灰色或白色。
颜料在光照之下褪色过程属于气固非均相反应,反应速度主要与化学结构有关。
不同化学结构颜料其耐光牢度的变化如图1所示。
在这些标准试验中,用不同的有机颜料以0.05%的纯色调的浓度对PE进行着色颜料索引号颜料结构颜料索引号颜料结构颜料蓝15:1酞菁颜料红48:3偶氮色淀(锶盐)颜料绿7酞菁颜料红179苝系颜料红53:1偶氮色淀(钙盐)颜料黄138喹酞酮图1耐光牢度于化学结构关系(2)耐光(侯)性与着色剂的粒径大小有关有机颜料在光照下的褪色过程,被认为是受激的氧攻击基态颜料分子,从而发生光氧化——降解的过程。
这是一个非均相反应,反应速度与比表面积有关。
当颜料与氧接触的面积及受光照的面积增加时,会加快其褪色过程。
粒径小的颜料粒子,有较大的比表面积,因此耐光坚牢度就比较差。
塑料配色步骤
塑料配色步骤
1.了解样品需求:
1)塑料种类
2)样品的塑料用途
3)样品的成型工艺
根据以上三个条件了解着色剂需要满足的需求(耐热性,耐光性,耐候性,耐迁移性,安全性)。
确认客户对着色剂剂型(颜色干粉,色母粒,砂状,改性料),确认客户要求的着色比例。
2.根据客户要求初步设计配方
1)颜料的选用
样品的透明筒、半透明还是实色来选用着色剂
2)着色成本的考虑
3)拟定配方
从色调、亮度、浓淡等方面反复比较与标准色样和参照的差别,在此基础上对参照物的着色剂配方进行修正。
应仔细分析塑料制品(样品)的颜色色光、色调及亮度等,确定颜色属性,然后根据孟塞尔颜色系统配色,并拟定被配方。
3.反复调小样尽量接近客户来样
4.颜色比较
注意影响因素:如光源、厚度、表面状态,树脂和比色判断
5.同色异谱。
塑料用着色剂及其进展
制得 的新型色 淀颜料 主要有下列三 种 :吡啶酮类偶 氮色淀颜料 、萘 甲 酰胺类偶氮色 淀颜料和 乙酰 乙酰芳 胺类偶 氮色淀颜 料
新 杂环 颜 料
③引入羧酰胺基 或磺 酰胺基 的 萘 甲酰胺类颜料 。
④萘 甲酰 胺 苯 并 咪 唑 酮 类 颜
基 芳香 化合物 与 1 子二 ( 一 羟 分 2 基 - -萘 甲酰 ) 3 芳胺类偶合组分 组
优良的耐热稳定性是塑料 着色剂 的重要指标之一。
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具 有 低毒 或无 毒性 .其
L 0> 5 0 /k D5 0 mg g.重垒届、致癌
芳香胺和多氯联苯等舍鼍应在允许
优异的耐迁移性能 ,不发 优良的易分散性 .粒径徽
生喷霜 现象。
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融量以下.尤其是食品包装以及玩 具 用的着色塑料 。
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具有 低的成 型收 缩翘 曲
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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①引入羧酰胺基 或磺酰 胺基 的
苯 系颜料 。 ②苯并 咪唑酮类 颜料 。
料 改 变 了 分 子 中 的 基 团 , 用 于 P VC、P O、P E等着色的光 牢度 和 耐迁移性 、耐热稳定性等都要优 于 C.. 料黄 9 。另外 ,以往在市 场 I颜 3 上流通的红色 品种则 用 2分子 一氨
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塑抖由于原料易得、加工成型
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质量 ,着 色成本 队及 着色过程的稳
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眭,特 别对 于部 分结 晶的 塑料如 PE .PP等。
今世界 取代木材、 上 纸张 、 棉花 钢 铁 等多 传 材料的新颖高分于材 种 统
