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1、着色剂在塑料中应用性能主要由着色剂(颜料,染料)与塑料两方面因素决定的, 尽管颜料的分子构造在塑料中应用性能是起打算性作用,但由于颜料是以微细的粒子分散在塑料中 ,颜料粒子固体物理性能对在塑料中应用性能仍有极大影响.塑料用着色剂根本要求及其有关测试方法上海金泰塑料色母粒厂陈信华王琼摘要本文就塑料加工工艺，塑料树脂，塑料制品等方面争论对颜料的性能要求及有关测试方法10关键字：颜料，塑料，应用，测试ABSTRACT：石油化工的进展促进了合成树脂的飞跃进展，塑料由于制造原料石油 易得，可进展超大规模生产，又由于各种塑料加工成型方法，可以低本钱制造各种简单几何图型产品，各种塑料加工助剂的合理应用，塑料
2、合金的开发，使塑料抑制它天生的缺陷而成为具有很多性能优异颖材料，塑料已成为取代木材，纸张，棉花，钢铁等很多传统材料而成为进展快速颖材料，今日我们可以毫不夸大地说，我们的生活离不开塑料。以下图为 1993-2023 年全球塑料进展的需求量。7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,00001983199520232023202320231983-2023全球塑料需求量/产品类型吨万聚乙烯聚丙烯PVC聚苯乙烯ABS PET工程塑料塑料着色剂颜料和染料的根本功能，是赋于塑料各种颜色。塑料着色剂应能经受塑料加工成型处理中各项工艺条件 ，以制成特定色泽的塑料制品。在当今剧烈市场竞争
3、中，产品外观成为吸引人们眼球产生购置欲望的重要要素， 因此着色剂应当有良好的颜色性能及耐热性和易分散性 .为了增加塑料产品的商品价值，从单纯追求美观，进展到对着色产品稳定性，高性能和安全性等提出了更高的要求，因此塑料着色剂还应当在塑料制品使用条件下有良好的应用性能，如耐候性 、耐迁移性、无毒性、耐化学药品性等。本文试就塑料着色的根本要求及其测试方法,以及应用作一简洁的概述.一、着色力：1 着色力在塑料着色的重要性颜料的着色力(Tinting strength)是指某肯定量有色制品所需要量，用标准样品着色力的百分数来表示。颜料着色力表示方法：标准深度,1/3 标准深度， 1/25 标准深度。2
4、颜料在塑料中着色力测定法DIN 53775-8（1） 测试设备 二辊炼塑机辊转:25 转/分,转速比1:1.2辊外表镀铬平板压机可加热和冷却不锈钢镜面板二块, 内框:正方型框 ,片厚 0.5 mm（2） 测试配方：由聚氯乙烯树脂，增塑剂 ， 稳定剂，钛白粉颜料组成（3） 将辊筒外表温度掌握为160+5 C，PVC 薄片厚度 0.4mm 炼塑时间：78MIN 出片压片 在温度 165170压片时间：1 分钟后保压速冷（4） 测色 测标准色值Y计算 K/S 值及 AVR颜料着色力测试可以与它的标准样品比较二者着色力的差异，当调整到二者具有一样着色力时，用其差异的比值确定其试样的着色力。3塑料着色如
5、何正确应用颜料着色力指标(1)1/3 标准深度:颜料着色力不仅与其本身化学构造有关，而且还与颜料分散性有关。颜料分散性越好，其着色力越高。颜料着色力与配色有着极其重要的意义。例如需要配成深色调应选择着色力高品种(有机颜料)，当需要配成浅色调时应选择着色力低品种(无机颜料)。在配色时某一颜料缺少时，或价格较贵，可选用同色其它颜料代替，但两种颜料着色力不同在代替时配成同样色调所需要量也不同。二、耐热稳定性：1 耐热稳定性在塑料着色的重要性对于各种不同类型塑料树脂，依据其设备，工艺条件，产品要求，其加工温度在 120至 350/5 分钟不等,如软硬质聚氯乙烯一般在 170-200,低密度和高密度聚乙
6、烯,聚苯乙烯在 200-280,而聚丙烯,聚烯胺,ABS,聚碳酸脂则在 250-330颜料的耐热稳定性是指在肯定加工温度下和肯定时间内，颜料不发生明显的色光,着色力和性能的变化。颜料在塑料中受热变化是有以下因素构成（1） 颜料因受热构造而分解，例如偶氮颜料因受热偶氮基断裂而变色（2） 颜料和塑料树脂中添加剂间相互化学作用（3） 颜料受热溶解在树脂中（4） 颜料受热后其物理特性及粒径大小发生变化而变化。颜料耐热稳定性优良品种 ,可防止颜料在受热温度下因分解或晶型变化而导至变色,耐热稳定性是颜料用于塑料着色一个重要应用性能指标,塑2料用颜料耐热稳定性测试方法DIN53772 ： 颜料在塑料中应用的
7、耐热稳定性测试方法如下：（1） 测试设备：单螺杆挤出机L/D= 24 注塑机（2） 测试原料：颜料 塑料解质HDPE，PP，PS，等（3） 测试浓度:对应钛白粉 1%颜料浓度分别 0.1%，0.05%，0.025% 0.005%（4） 测试:可将定量颜料和塑料混合物按 (3)浓度在单螺杆挤出机屡次挤出成均匀粒子.在注塑机中按肯定的恒定时间，以, 200,220,240,260,280,300间隔温度，逐步制造样板并进展测试，（5） 评定:待色板冷却 16 小时后,对色板进展测试 E=3 为该浓度耐热稳定性.3塑料着色如何正确应用颜料耐热稳定性指标由于塑料加工工艺中大局部为热成型工艺，温度在 2
8、00以上，颜料在塑料加工中应用耐热稳定性指标还应留意如下几点：（1） 颜料在塑料加工中耐热稳定性指标与颜料的使用浓度有关：有些颜料在不同的浓度下，其耐热稳定性能相差很大，如颜料紫 23 用于 HDPE 着色,低于 0.025%耐热性只有 200.大于 0.1% 才有 260.（2） 颜料在塑料加工中耐热性指标与应用塑料解质有关：颜料在某一应用解质和某一浓度下的耐热稳定性指标 ,并不等于其在其它解质下的指标相提并论,例如 颜料紫 23 在涤纶原液着色能耐 260/4 小时， 但是颜料紫 23 在聚苯乙烯解质中不耐 220高温.（3） 值得留意的是在考虑颜料耐高温的同时，还需考虑其受热时间。例如在
9、在 EVA 高发泡时需耐 16030 分钟,尼龙 6 和聚酯聚合时，其受热时间为 2604 小时。因此颜料在这些使用状况下需慎重试验后才能选用（4） 颜料在塑料加工中耐热性指标与钛白粉的参加浓度有关,一般而言,参加钛白粉后耐热性指标将会有所下降.（5） 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价作用而发生变色如泛黄等。这也会影响颜料在塑料中应用耐热指标.四、分散性：1分散性在塑料着色的重要性颜料的分散性是指颜料在塑料着色过程中分散力量，由于大局部塑料加工工艺均为熔融挤出工艺，颜料在熔融挤出工艺中所受到剪切力相对于颜料在油墨加工工艺中三辊研磨和颜料在涂料加工工艺中砂磨要小得
10、多。因此颜料在塑料中分散性是颜料在塑料中应用的又一个重要指标。分散性好坏不仅影响着色力和色光，而且会因分散不好着色不均，产生条痕或色点影响着色外观,更严峻影响着色成品的机械性能. 具有良好分散性的颜料可以得到一个抱负明媚度 ,光亮度,透亮性塑料制品, 因此颜料分散性对塑料着色有重要意义。颜料用于化纤纺丝,其分散性好坏更具有重要意义.在纺丝过程中因熔体压力过大,不得不频繁更换滤网,铺张大量材料和人工,使设备停车时间过长.更严峻导致生产无法正常进展.2 颜料分散性测定方法方法 1:颜料分散性测定方法DIN 53775-8按颜料在塑料中着色力测定法DIN 53775-8中,取冲淡 PVC 片材一半,
11、将辊筒外表温度掌握为 130+5 C，PVC 薄片厚度 0.3mm 炼塑时间：78MIN 出片压片: 在温度 165170压片时间：1 分钟后保压速冷以塑料和颜料在二种不同剪切力条件混炼后着色力提高来计算分散性。其中 5 级最好，1 级最差。方法 2 :颜料分散性测试法：颜料过滤性能测试压力指数是对颜料分散的数量和颜料分散体中尺寸过大颗粒的测量。KG/CM 2/MIN 数 表示由于样品堵塞挤出机滤网引起的挤出机内部熔体压力的上升。( 1 )测试设备：单螺杆挤出机L/D= 25, 压缩比为 1：3，滤网组合按以下指定挨次：60，100，325，60，20 目，熔融压力传感器， 放置在螺杆末端和滤
12、网之间范围 0-25KG/CM2( 2 )测试浓度颜料和聚丙烯混合物 ,颜料 含量 3 %， ( 3 )测试：设定挤出温度：输送段 200，其余段 240，挤出量：53g/min把样品混合物参加挤出机，当样品混合物挤出时，在记录纸上记录压力，在这点压力称为 PO，连续操作 60 分钟内记录压力，颜料过滤压力指数 DF 值室可用以下公式计算: DF=(P 最大-PO)/60P 最大:最终压力PO :最初压力DF 值小于 0。15，说明颜料分散性良好3塑料着色如何正确应用颜料分散性指标(1) 颜料分散性对塑料制品的光学性能有直接影响 ,塑料制品着色深度与分散性好坏有关,透亮性随颜料分散粒径削减而增
13、大,色调也与分散有关.(2) 颜料在塑料中的分散除了颜料本身分散性外,还与其它重要因素有关* 塑料树脂的性能:一般而言塑料润湿颜料的力量取决于塑料聚合物构造上有无极性基团,所以聚脂及类似极性聚合物分散力量要比不含极性基团聚烯烃来的好.* 分散工艺:在塑料加工中，越接近塑料混合物的软化点时,熔体的分散力量最好. 在这个温度下,能产生内部的最大剪切应力.分散设备: 不同设备具有不同的颜料分散力量，密炼机的剪切力最好。五、耐迁移性：1 耐迁移性在塑料着色的重要性迁移性是指颜料从塑料内部迁移到制品外表上 (起霜)或迁移到塑料和溶剂中。颜料在塑料中迁移有四种表现形式：渗色BLEEDING系指塑料与其它物
14、体相接触时，颜料从着色塑料迁移到与其相接触另一物体上的反铜光或金属光泽(BRONZING) 在着色塑料外表呈现较明显的金属光泽喷霜(CROCKING OR BLOOMING)已着色的塑料制品随时间会浮出制品外表磨擦制品的外表会引起颜色脱落板面析出(PLATE-OUT)塑料在加工中颜料污染模子和辊筒颜料在塑料中发生迁移和渗色的条件：1. 在聚合物或增塑剂-聚合物系统中有颜料过饱和现象2. 在聚合物或增塑剂-聚合物系统中有颜料分子必需能够运动3. 在聚合物或增塑剂-聚合物系统中有颜料不能充分结晶着色塑料中颜料的迁移性和塑料材料分子链的刚性和分子间的严密性相关。当塑料中增塑剂用量增加时，分子距离加大，构造更为松散，因而削减了聚合物链的相互作用，从而使颜料迁移速率增大，特别是软聚氯乙烯着色时选用颜料更要留意。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,假设迁移严峻的话,使塑料制品不能使用,更为严峻的是还会沾污其它产品 , 影响其应用性能2 颜料耐迁移性测定方法颜料迁移性的测定是将已着色的PVC 片与白色PVC 片以肯定的压力与温度严密贴合肯定时间后，观看白色 PVC 片上被迁移沾污程度,并以标准灰卡评判之。5 级表示无迁移，1 级迁移严峻。3塑料着色如何正确应用颜料耐迁移性指标(1) 颜料分子与塑料树脂之间结合大小不同，随着
