颜料与色母粒.ppt

第十三章着色剂与色母粒 PVC具有什么特性 本章学习目的 1 熟悉塑料工业常用着色剂的品种 性能及应用2 了解色母粒的组成及配制方法 掌握其应用特点 第一节塑料着色的基本知识一 色彩的形成1 色彩的产生一个白色的平衡光源 包含了波谱或辐射的全范围 人的肉眼所能看到的 仅仅是波长约为380 780nm波谱范围里的很窄一部分 可见光按波长从长到短依次为红 橙 黄 绿 青 蓝 紫七色 尽管世界是多彩的 但各种色彩都可以由红 黄 蓝这三种基本颜色相拼而成 因而常把红 黄 蓝色称作三原色 配色即是用三原色配出所需颜色 两种原色相拼为间色 间色也有三种 两间色相混所产生的颜色称为复色 如橄榄 棕色 蓝灰等 此外 在原色或间色的基础上 用白色冲淡 饱和度降低 便可配出浅红 粉红 浅蓝 湖蓝等深浅不同的颜色 加不同量的黑色 又可调出棕 深棕 黑绿等明亮度不同的颜色 三 着色剂的主要性能着色剂的主要性能主要是指着色力 遮盖力 耐热性 耐迁移性 耐候性 耐溶剂性 以及与聚合物或添加剂的相互作用 1 着色力着色剂的着色力是指得到某一定颜色制品所需的颜料量 用标准样品着色力的百分数来表示 它与颜料性质及其分散程度有关 2 遮盖力是指颜料涂于物体表面时 遮盖该物体表面底色的能力 遮盖力可以用数值表示 它等于底色完全被遮盖时单位表面积所需的颜料克数 3 耐热性颜料的耐热性是指在加工温度下颜料的颜色或性能的变化 一般要求颜料的耐热时间为4 10min 4 耐迁移性颜料的迁移性是指着色塑料制品经常与其它固 液 气等物质接触颜料从塑料内部迁移到制品的自由表面上 或迁移到与其接触的物质上的现象 5 耐光性和耐气候性是指在光和大自然条件下的颜色稳定性 6 耐酸 碱 溶剂 化学药品性工业用塑料制品常用于贮存化学药品及用作输送酸 碱等化物质 因此要考虑颜料的耐酸 碱等性质 7 毒性日常生活中使用的塑料制品愈来愈多 例如包装糖果 各种饮料 油脂类容器 塑料玩具等 因此就愈要重视着色制品的毒性问题 四 着色剂对塑料材料性能的影响人们为了获得绚丽多彩的制品 必须添加着色剂 一般用量较少 但仍会对制品性能产生一定的影响 颜料中的某些金属离子会促进树脂热氧分解 如PP对铜离子极为敏感 颜料中存在铜离子则会加速其分解 炭黑 既是主要的黑色颜料 又是光稳定剂 作为电缆材料的PVC和PE还应该考虑着色后的电性能 尤其是PVC因其本身电绝缘性较PE差 故颜料的影响就更大 第二节常用塑料着色剂常用塑料着色剂习惯上指无机颜料 有机颜料和特殊颜料大三类 一 无机颜料无机颜料通常是金属氧化物 硫化物 硫酸盐 铬酸盐 钼酸盐等盐类 以及炭黑 与有机颜料相比 它们的热稳定性和光稳定性优良 但其着色力则较差 密度较大 一般为3 5 5 0g cm3 下面是几种常用无机颜料 1 钛白粉及其它白色颜料钛白粉化学名称为二氧化钛 TiO2 有金红石型 简称R型 和锐钛型 简称为A型 两种晶型 R型钛白粉着色力高 遮盖力强 耐候性好 而A型钛白粉的白度较好 塑料着色中以使用R型二氧化钛为多 钛白粉的牌号众多 性能各异 用于着色的主要性能是着色力 色泽和遮盖力 2 炭黑炭黑除了具有着色功能外 还具有提高耐候性 导电性等作用 是一种重要的高分子材料加工助剂 在橡胶工业中使用尤多 炭黑主要由碳组成 工业上用完全燃烧和烃的裂解方法生产炭黑 其品种极其繁多 性能相差较大 着色常用的品种有炉法炭黑 热裂炭黑和槽法炭黑 二 有机颜料与染料有机颜料具有着色力强 分散性好 色泽鲜艳等优点 同时在耐热性 耐光性等方面也得到了突破性进展 因此在塑料工业界受到广泛的重视 同时 由于无机颜料往往因含重金属对人体带来一定的毒害 有机颜料在应用方面逐步代替无机颜料是必然的发展趋势 1 有机颜料与染料的命名有机颜料和染料有着独特的命名法 其名称通常由三部分组成 冠首 色称和字尾 1 冠首冠首说明有机颜料与染料所属类别 如酞菁蓝G 酞菁是冠首 代表该着色剂是酞菁类 2 色称色称表示颜料的色泽 色称统一规定为三十个 白 嫩黄 黄 深黄 金黄 橙 大红 红 桃红 玫瑰红 品红 红紫 枣红 紫 翠蓝 湖蓝 蓝 深蓝 艳绿 绿 深绿 黄棕 红棕 棕 深棕 橄榄 橄榄绿 草绿 灰 黑 如酞菁蓝G中的 蓝 即是色称 3 字尾字尾通常以一定的符号和数字来表示 以此说明色光 形态 牢度 特殊性能和用途等 但实际使用中比较混乱 具体内容可查阅相关手册及生产厂有关说明 2 有机颜料 1 偶氮颜料 2 酞菁颜料 3 杂环颜料 4 色淀颜料 3 染料染料不同于颜料 能溶于水或油 一般都是油溶性的 具有透明性 它的特点是色彩光亮而鲜艳 通常适用于透明塑料 例如PS PC 聚酯类等 但它的耐光 耐热性及耐迁移性较差 三 特殊颜料1 金属颜料 1 银粉 2 金粉2 珠光颜料3 荧光增白剂 4 荧光颜料 5 干扰颜料 6 温变颜料 第三节着色剂的应用技术一 着色剂的选择二 着色剂在塑料中的分散颜料在塑料中的分散过程可分为三步 润湿 细化 混合分散三 着色剂的使用方法1 干混着色2 液糊状着色3 色母粒着色 第四节色母粒所谓色母粒是把超常量的颜料均匀地载附于树脂之中而制得的塑料颗粒 国外从20世纪70年代开始采用色母粒着色 我国于1975年开始着色母粒的研究 目前已具有相当的生产能力 并得到了广泛应用 使用色母粒着色除成本稍高外 其优点如下 颜料分散均匀 色泽准确 着色质量高 使用方便 操作几乎无粉尘 生产环境清洁 生产效率高 一 色母粒的组成目前 色母粒大多数为某类塑料着色专用 如聚烯烃类色母粒 尼龙色母粒 ABS 包括AS PS 类色母粒 PVC色母粒等 它们均含有着色剂与载体两部分 有些色母粒还根据需要添加分散剂等 1 着色剂可用有机颜料 无机颜料 特殊颜料 透明色母粒则需用染料 2 载体是色母粒的基体 可使色母粒呈颗粒状 3 分散剂其主要作用是对颜料进行包覆 有利于颜料的细化和分散 从而促使颜料能均匀分散在塑料之中 同时它与树脂的相容性良好 不影响产品质量 通常以硬脂酸盐居多 也可有用白油 PE蜡等 二 色母粒的生产工艺色母粒的制造方法有四种 油墨法 冲洗法 捏合法与金属皂法 现分别简述如下 1 油墨法油墨法顾名思义是在色母粒生产中采用油墨