无机填料替代颜料在色母粒中的应用.

1、无机填料在色母粒中的应用性能研究无机填料在色母粒中的应用性能研究北京化工大学北京化工大学 材料科学与工程学院材料科学与工程学院张雯张雯 乔辉乔辉无机填料的双重作用无机填料的双重作用填充改性：以降低成本为最终目的。功能改性：实现合成树脂与填料的优势互补如阻燃、增强、增刚、增韧、特殊光学效果等等色母粒：少量合理的添加可以提高颜料的分散性、耐热性，这种作用对有机颜料更为明显。无机无机填料微观形态填料微观形态SEM观察观察普通碳酸钙普通碳酸钙棒状棒状納米納米CaCO3，放大放大3萬倍萬倍 无机无机填料微观形态填料微观形态SEM观察观察球状球状納米納米CaCO3，放大，放大5萬倍萬倍 无机填料微观形态无

2、机填料微观形态SEM观察观察超细硫酸钡超细硫酸钡,放大放大3萬倍萬倍无机填料微观形态无机填料微观形态SEM观察观察凹凸棒粘土凹凸棒粘土,放大放大3萬倍萬倍无机填料微观形态无机填料微观形态SEM观察观察应用体系举例应用体系举例 高浓度酞菁蓝色母-碳酸钙 普通永固红色母-凹凸棒 普通永固黄色母-硫酸钡替代比例L*a*b*0%27.46 7.68 -20.54 5%27.45 7.27 -20.43 10%27.62 7.44 -20.58 15%27.44 7.90 -20.97 20%27.42 7.86 -20.85 25%27.54 7.79 -20.73 30%27.86 6.00 -20

3、.44 载体载体 PE ，蓝颜料，蓝颜料P.B.15:3，母粒浓度，母粒浓度50%，制品中颜填料含量，制品中颜填料含量0.4%。随随CaCO3替代蓝颜料比例增加，制品替代蓝颜料比例增加，制品-b*值变化不大替代比例为值变化不大替代比例为15%时，时，-b*值最大。值最大。色彩性能色彩性能L *、a*、b*值值及及E表表1 CaCO3替代不同比例蓝颜料替代不同比例蓝颜料对制品对制品L* a* b*的影响的影响C.I PB 15:3载体载体 PE ，蓝颜料，蓝颜料P.B.15:3，母粒浓度母粒浓度50%，制品中颜填料含量制品中颜填料含量0.4%。CaCO3替代替代5%-30%的蓝颜料制备母粒，所得

4、制品色差有一定波动，的蓝颜料制备母粒，所得制品色差有一定波动，但都小于但都小于3，在允许范围之内。，在允许范围之内。色彩性能色彩性能L *、a*、b*值值及及E图图1 CaCO3替代不同比例蓝颜料制备样板色差替代不同比例蓝颜料制备样板色差C.I PB 15:3510152025300.00.51.01.52.0 色差值色差值替代比 例替代比 例/%CaCO3替代替代5-25%的蓝颜料制备母粒，所得制品制品反射率的蓝颜料制备母粒，所得制品制品反射率基本不变基本不变。载体载体 PE ，蓝颜料，蓝颜料P.B.15:3，母粒浓度，母粒浓度50%，制品，制品中颜填料含量中颜填料含量0.4%。色彩色彩性能

5、性能反射率曲线反射率曲线图图2 CaCO3和和BaSO4替代替代P.G.7颜料制品反射率曲线颜料制品反射率曲线C.I PB 15:3350400450500550600650700750468101214 反射率/%波长/nm无CaCO3 替代 5 %替代10% 替代15%替代20%替代25%替代30%载体载体 PE ，蓝颜料，蓝颜料P.B.15:3，母粒浓度，母粒浓度50%，制品中颜填，制品中颜填料料含量含量0.4%。CaCO3替代替代15%的颜料制备色母粒，所得制品的颜料制备色母粒，所得制品反射率反射率及色彩参数基本及色彩参数基本不变不变，为较优替代比例。为较优替代比例。CaCO3以一定比

6、例替代以一定比例替代酞青酞青兰颜料，可以提高颜料着兰颜料，可以提高颜料着色效果，但替代比例不宜过大。色效果，但替代比例不宜过大。小小 结结色彩色彩性能性能小结小结C.I PB 15:3载体载体 PE ，红颜料，红颜料P.R.2，母粒母粒浓度浓度20%，制品中颜填料含量制品中颜填料含量0.4%。随凹凸棒粘土替代颜料比例增大，制品随凹凸棒粘土替代颜料比例增大，制品a值先增大后减小。值先增大后减小。色彩性能色彩性能L *、a*、b*值值及及EC.I PR 2表表2 凹凸棒粘土替代凹凸棒粘土替代不同不同比例红颜料比例红颜料对制品对制品L* a* b*的影响的影响载体载体 PE ，红颜料，红颜料P.R.

7、2，母粒浓度母粒浓度20%，制品中颜填料含制品中颜填料含量量0.4%。凹凸棒粘土替代颜料比例为凹凸棒粘土替代颜料比例为0-30%时，制品色差均小于时，制品色差均小于3，在允许范围之内在允许范围之内。色彩性能色彩性能L *、a*、b*值值及及EC.I PR 2表表3 凹凸棒粘土替代凹凸棒粘土替代不同不同比例红颜料比例红颜料对对制品色差的制品色差的影响影响凹凸棒粘土替代颜料比例小于凹凸棒粘土替代颜料比例小于20%时，色板反射率曲线基本与时，色板反射率曲线基本与不替代色板反射率曲线重合。不替代色板反射率曲线重合。载体载体 PE ，红颜料，红颜料P.R.2，母粒浓度母粒浓度20%，制品中颜填料含量制品

8、中颜填料含量0.4%。色彩色彩性能性能反射率曲线反射率曲线C.I PR 2图图3 凹凸棒粘土替代不同比例红颜料制品反射率曲线凹凸棒粘土替代不同比例红颜料制品反射率曲线载体载体 PE ，红红颜料颜料P.R.2，母粒浓度母粒浓度20%，制品制品中颜填料中颜填料含量含量0.4%，耐，耐热测试时间热测试时间5min。凹凸棒粘土替代颜料凹凸棒粘土替代颜料比例比例为为20%时，色时，色板耐热温度提高了板耐热温度提高了15左右。左右。耐热性测试耐热性测试EC.I PR 2图图4 凹凸棒粘土替代不同比例红颜料制品耐热性的影响凹凸棒粘土替代不同比例红颜料制品耐热性的影响小小 结结载体载体 PE ，红红颜料颜料P

9、.R.2，母粒浓度母粒浓度20%，制品制品中颜填料中颜填料含量含量0.4%。凹凸棒粘土替代颜料凹凸棒粘土替代颜料比例为比例为15-20%时，色时，色板色彩性能板色彩性能变化不大，样板色差小于变化不大，样板色差小于3。替代。替代20%时，制品耐热温时，制品耐热温度可提高度可提高15左右，为较优替代比例。左右，为较优替代比例。凹凸棒粘土凹凸棒粘土替代有机红颜料制备色母粒，可提高颜料替代有机红颜料制备色母粒，可提高颜料的着色效果，但替代比例不宜过大。的着色效果，但替代比例不宜过大。C.I PR 2色彩色彩性能性能小结小结载体载体 ABS，黄颜料，黄颜料P.Y.83，母粒浓度，母粒浓度20%，制品，制

10、品中颜填料含量中颜填料含量0.4%。随着随着BaSO4（R101或或Cmb600）替代颜料比例增大，制品）替代颜料比例增大，制品b值均先增大后减小。值均先增大后减小。R101替代比例为替代比例为10%、Cmb600替代比例为替代比例为20%时，两个体系时，两个体系b值最大。值最大。色彩性能色彩性能L *、a*、b*值及值及EC.I PY 83表表4 两种两种BaSO4替代替代不同不同比例黄颜料比例黄颜料对对制品制品L* a* b*的的影响影响载体载体 ABS，黄颜料，黄颜料P.Y.83，母粒浓度母粒浓度20%，制品中颜填料含制品中颜填料含量量0.4%。BaSO4 R101替代比例替代比例为为2

11、0%、 BaSO4 Cmb600替代比例替代比例为为30%时时，制品，制品b值变化最小，色差也最小。值变化最小，色差也最小。 色彩性能色彩性能L *、a*、b*值及值及EC.I PY 83表表5 两种两种BaSO4替代替代不同不同比例黄颜料比例黄颜料对对制品色差的制品色差的影响影响载体载体 ABS，黄颜料，黄颜料P.Y.83，母粒浓度，母粒浓度20%，制品，制品中颜中颜填料含量填料含量0.4%。两种两种BaSO4替代替代颜料颜料比例比例为为20%、30%时时，制品反射，制品反射率均增大。率均增大。 色彩色彩性能性能反射率曲线反射率曲线C.I PY 83图图5 两种两种BaSO4替代不同比例黄颜

12、料对替代不同比例黄颜料对制品反射率的影响制品反射率的影响小小 结结载体载体 ABS，黄颜料，黄颜料P.Y.83，制品制品中颜填料中颜填料含量含量0.4%。BaSO4 R101替代颜料比例替代颜料比例为为20%、 BaSO4 Cmb600替代替代颜料比例颜料比例为为30%时时，母粒对制品的着色效果较好，两者，母粒对制品的着色效果较好，两者的色差均最小，的色差均最小， 为较优替代比例。为较优替代比例。BaSO4替代有机黄颜料制备色母粒，可提高颜料的着色替代有机黄颜料制备色母粒，可提高颜料的着色效果，但替代比例不宜过大。效果，但替代比例不宜过大。C.I PY 83色彩色彩性能性能小结小结分散机理探讨

13、分散机理探讨Pigment 100%混炼混炼Pigment 80%Filler 20%混炼混炼颜料在树脂中混炼前后分散状态颜料在树脂中混炼前后分散状态颜料与无机填料（凹凸棒）在混炼过程中相互作用颜料与无机填料（凹凸棒）在混炼过程中相互作用两种作用机理相互隔离相互隔离 有效减少了同种粒子在载体树脂中分散时因碰撞而聚集的机会。相互研磨相互研磨 两种粒子因质地不同可起到相互研磨的作用，有利于颜料粒子达到理想分散状态。 问题问题无机颜料与有机载体的结合问题。无机颜料与有机载体的结合问题。有机颜料着色机理是颜料中的发光基团与光的相互作用，有机颜料着色机理是颜料中的发光基团与光的相互作用，若无机填料替代有机颜料比例过大，会使制品中有效发若无机填料替代有机颜料