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塑膠配色,如何選擇着色劑?

作者:有顔有料rrr
塑膠配色,如何選擇着色劑?

塑膠着色,一般是在塑膠處于熱熔融狀态下進行的,着色時間短,加工溫度高,是以着色劑在一定的加工時間内,要能夠保持色澤的穩定性,并能均勻的分散或溶解到塑膠中去,在成型着色以後,制品的色澤能具有優良的光穩定性、耐遷移性、耐氣候性、耐溶劑性及耐化學藥品性等牢度性能,是以并非所有的着色劑都能應用于塑膠着色,而要經過實驗或參照前人總結的經驗來加以适當的選擇

塑膠配色,如何選擇着色劑?

一般而言,用于塑膠的着色劑應具有的主要性能有:着色力強、色澤豔麗、穩定性和重制性好,相容性好,分散性好,着色劑能均勻德分散或溶解在塑膠中,不至于引起色點或色斑等。以下着重介紹幾點。

(1)耐光性。由于着色後的塑膠制品在長時間的光照下,可能會引起顔色的改變,因而應該根據制品的用途選用耐光性好的着色劑,日常使用的着色劑一般要求其耐光性不低于5級(8級最好),在室外或長期爆漏在室外的制品,着色耐光性要求在7-8級。

(2)耐熱性。不同的塑膠有不同的加工溫度,着色劑在高溫作用下,可能産生熱分解、氧化、引起分子結構的破壞和改,進而産生變色或退色等色差現象,因而着色劑有一定的耐熱性名額,在選擇時必須加以注意,一般是根據所用的塑膠品種的加工溫度來選用着色劑。需要指出的是,着色劑生産廠家提供的産品資料中,其耐熱性名額并不一定是在塑膠着色過程中測定的,因而也有着色劑耐熱性名額較低,但實際上仍可應用與加工溫度較高的塑膠中的個别情況。

(3)相容性。相容性好指塑膠着色劑配入塑膠後,能與塑膠合組分互相共存,而不緻産生不良的結果。如果着色劑與塑膠發生反應,或着色劑與塑膠中殘存的催化劑、塑膠中的加工助劑之間産生化學反應,則着色劑與塑膠的相容性欠佳,這會使塑膠顔色發生變化。

(4)耐遷移性。塑膠中着色的遷移是指随着時間的推移,加工好的着色制品的顔色從有色制件身上轉移到與其相接處的塑膠制件或其他物件上,或者是着色劑從制品内部析出并集中于塑膠制品表面(易被擦下而造成污染)這樣一些現象,着色劑遷移現象常見在聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯等塑膠制品上,它的産生和所選用的着色劑的類别和用量有關。

(5) 無毒。在食品包裝、兒童玩具中應選用無毒性的着色劑,一般含有铑、镉等重金屬的無機顔料通常被認為是有毒性的,是以一些國家對他們的應用做出了嚴格的規定。

塑膠配色,如何選擇着色劑?

為友善大家參考,現将實際生産中使用較多的常用塑膠着色劑的性能簡介于下。

1、顔料類

顔料是一種具有顔色的固體物質,它不溶于水和一般有機溶劑中,顔料是以微粒的形式均勻地分散在物體内或與不同的展色劑調和,使物體呈現出各種顔色,顔料按其組成可以分為無機顔料、有機顔料及特種顔料三大類。

無機顔料一般是由包括鐵、鋁、鋅、鉻、钛、镉在内的各種金屬的鹽類(如鉻黃、钼鉻紅、群青等)和氧化物(如氧化鐵黃、氧化鐵紅、镉紅、鉻黃、二氧化钛等)、硫化物、汞化物及黑炭等所組成的一類不溶性着色劑。

無機顔料有良好的遮蓋力,其他着色強度較高,無機顔料一般具有優良的熱穩性、耐化學性和光穩定性,缺點是比重大,顔色不夠鮮豔。

有機顔料不溶于水和一般有機溶劑,着色裡較無機顔料強,有機顔料顔色鮮豔,從透明到半透明,比重較小,除部分優良品種外,大多數有機顔料品種的熱穩定性、光穩定性、耐遷移性、耐化學性及耐侯性均比無機顔料差。有機顔料根據其分子的化學結構,可分為偶氮顔料(包括但偶氮、偶氮色澱、雙偶氮、縮合型偶氮)、酞箐顔料、還原顔料、二惡嗪顔料、異吲哚酮顔料、喹丫啶酮顔料等。

特種顔料主要包括金屬顔料、珠光顔料和熒光顔料等。

金屬顔料如鋁銀粉是銀白色魚鱗狀銀色粉末,能産生藍白亮光,有極好的遮蓋力,并具有優異的熱穩定性、耐氣候性;而銅金粉是一種具有金屬光澤的銅合金顔料,根據銅鋅組分的不同,可以制成色調不同的品種如青光、紅光、青紅光等,常用于仿金、仿銅、仿古銅色等的塑膠着色,鋁銀粉與酮金粉在實際生産中色澤會變暗而不如原來明亮。市場上出售的金屬銀片也是一類金屬顔料,它是用鋁箔經過精密切割而成的,常用的品種有004銀片、008銀片、015銀片等,把銀片加入到塑膠中會形成分散的一點一點的金屬色點,非常漂亮。

珠光顔料是在透明的雲母片表面牢固包覆一層厚度經嚴格控制的高折光率透明的金屬氧化物,如二氧化钛、氧化鐵等。調整包覆層的厚度,可以的帶不同彩虹色的珠光顔料,顔料的粒徑細能呈現出閃爍的金屬光澤。

熒光顔料是指那些作為着色劑使用、具有強烈熒光效果的顔料,熒光顔料一般分為有機熒光顔料和無機熒光顔料,在塑膠中多使用有機熒光顔料,随着熒光顔料使用濃度的增加熒光的強度也增加,無機熒光顔料中有一種蓄光顔料,俗稱夜光粉它具有吸收和存儲太陽光或燈光的能力,并在黑暗中釋放可見光,它的吸收------儲存------發光的循環過程能無數次的周而複始,發出的光色為黃綠色,人眼很容易識别出來,但無機熒光顔料比重大。一般加入到塑膠中的比例為10%~40%(品質分數)

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2、染料類

染料一般可溶于水或某些有機溶劑以及其着色塑膠的媒體中,有些染料可借助适當的化學藥品而呈可溶性。由于染料是溶解在塑膠中的,因而着色後的透明塑膠仍保持其透明性。燃料類着色劑的主要特點是透明性好,顔色鮮豔,着色力強,但是因完了有遷移性,故其在某些塑膠(如含有增塑劑的軟聚氯乙烯、聚烯泾類)中的應用受到了限制,他隻能應用在不會産生遷移的塑膠上。

常用于塑膠着色的染料品種主要是溶劑染料和一部分溶解性能較好的還原料及分散染料。用于塑膠着色的染料純度要高,應避免有稀釋劑或擴散劑及其它雜質的存在,以免影響塑膠的透明度及着色效果,是以還原染料及分散染料應采用純染料作為塑膠着色劑。

溶劑染料按分子的化學結構可分為偶氮、蒽醌、硫靛和雜環等,一般來講,以重氮化學結構為基礎的染料,顔色主要以黃色、橙色和紅色為主,蒽醌或酞箐發色團染料,顔色主要染料則以帶熒光性黃色、橙色、和紅色為主,蒽醌型染料的熱穩定性、耐光性及耐侯性等比偶氮型染料更為優良,雜環型染料在各項牢度性能方面則比硫靛型染料更佳。

3、塑膠着色方法

塑膠配色,如何選擇着色劑?

塑膠着色是指把一定量的色料,通過與本色塑膠均勻混合分散處理,使其均勻分散在塑膠中,進而讓塑膠整體得到均勻的顔色這樣一個過程。

常用的塑膠着色方法有幹法着色、糊狀着色劑(色漿)着色、色粒着色、色母粒着色等。下面主要介紹應用較廣的幹法着色。

幹法着色是指把粉狀着色劑和助劑按配方比例準确計量後,加入到按配方計量的塑膠中,在有适當的助染劑如白油、松節油的存在下,使它們均勻混合,然後将混合物直接送入成型裝置進行注塑或擠出加工,進而得到有色塑膠制品的方法,盡管幹法着色存在容易污染環境、分散效果較差等缺點,但它簡便易行,相對成本較低,容易配制多種顔色,特别适合小批量多種顔色的生産,由于該法不像色母粒着色法易受到色母粒品種顔色的限制,因而其在衆多的中小型塑膠加工廠中仍然得到廣泛的應用。

塑膠配色,如何選擇着色劑?

幹法着色需要很好的混合,可以使用效率較高的混合裝置如槳葉式混合機、轉筒式混合機、漿式捏合混合機等。在條件差的小廠裡也可在一定的容器中,将計量好的着色劑和塑膠加上白油并用人工方法加以混合均勻,對于幹法着色,某些配方在生産中可能由于着色劑分散效果不理想,存在色點、色斑的缺陷,例如用炭黑染灰色就可能出現黑點,為此筆者建議采用色粒着色,即先将由幹法着色得到的混合料經過擠出造粒而做成色粒,這樣着色效果就會大為改善,但成本則因增加共促而有所提高。

幹法着色要求在對着色劑進行計量時,應力求準确,否則會産生色差,建議使用精度為0.01g,最大稱量為500g的電子天平作為着色劑的計量用具,把稱量誤差盡量降低最小程度。

對幹法着色而言,在調換顔色時,應對計量容器、注塑機料鬥、混合裝置等進行很好地清洗,否則殘留物會影響顔色純度,進而産生色差。

4 塑膠着色配方過程

塑膠配色,如何選擇着色劑?

塑膠配色目前最多的還是人工目測配色法。配色人員在在一定的光源下通過對配色樣品或色卡樣版進行目測分析,有條件的在參照已有的色闆樣品,根據使用的塑膠品種,選擇适當的着色劑品種和用量,設計出250g(或標明的品質)塑膠用的初步配方。按初步配方注塑加工出樣闆,并将樣闆與配色樣品比較。經過多次反複試驗,得到所需的配方。這項工作需要配色工作者極大的耐心和嚴謹細緻的工作,即從每次稱量的準确記錄,每次注塑色闆的編号儲存,到将最後确認的試驗配方換算成25kg塑膠用到的生産配方,都不能有絲毫馬虎,否則,得到的配方用在生産上,顔色會出現大的色差。

塑膠配色,如何選擇着色劑?

在配的過程中,對制成的色闆和樣品進行目測比較時,影響目測精确度和配色精度的因素主要有以下幾點:

(1) 光源、目測時光源最好采用自然光,有條件的可以采用标準光源箱,這樣比較真實,否則在某些燈光下比較觀測2個樣品的顔色可能會因為“同色異譜”現象而使顔色看起來似乎相同,但在自然光線下确有較大的色差。

(2) 樣品的表面狀态、例如在同一個樣版上,高光澤表面與亞光表面的顔色顯然給人以不同的感覺,因而觀測時要盡可能用表面狀态相近的部位進行比較。

(3) 配色樣品的材質與配色塑膠的材質不同。例如用“國際色卡”作标準色樣而進行塑膠配色時,由于“國際色卡”是供印刷行業油墨配色時參考用的,與塑膠材質不同,是以個對比觀測帶來一定的難度。

(4) 着色劑選用上的差異。由于着色劑的品種繁多,配色試驗時選用的着色劑與作為标準顔色樣品使用的着色劑在事實上難以完全相同,即使相同也很難做到使用比例一緻,因而顔色上的差異是難免的。

(5) 着色劑的批号。在批量生産中,應使用試驗配方相同批号的着色劑,着色劑的批号不同,在着色力上可能存在+5%~-5%的誤差,即使使用同樣的配方也會産生色差,是以應該引起必要的注意,最好在着色劑進廠時就先進行檢驗

由于上述因素的影響,要求配色結果與樣品沒有色差,這在實際上是很難做到的,人工配色隻能做到使色差減少到最小,達到允許的色差範圍或達到設計或客戶可以接受的程度。

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