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塑料著色工藝與色母粒的使用注意事項
發(fā)布時間：2020-02-23 13:39:37 點擊率：
塑料制品著色（也稱塑料染色）是根據(jù)塑料制品對色彩效果的具體要求,運用眾多顏料,紅、黃、藍(lán)三種基本顏色,采用拼合的方法,配制出美觀、符合客戶色卡色差要求,且經(jīng)濟實惠,并在塑料制品加工和使用過程中顏色穩(wěn)定的一項技術(shù)。
由于顏色種類繁多,性能參差不齊與塑料制品的相容性差異較大,且受加工過程中各種因素的影響,因而著色工作是一項十分嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜，繁瑣多變的工作。
在塑料制品中,需要著色的可占805%以上,由此可見塑料著色是塑料配方中普及的一種。 其功能與作用如下(1) 增加制品的美感,以吸引消費者購買欲望, 尤其是一些民用制品,如日用品、玩具、裝飾材料,往往都需要制成五顏六色.
(2)提高產(chǎn)品的耐候性,主要是通過著色劑防紫外線功能而實現(xiàn)的.
(3)專門的用途。
1用于指示目的。 用于交通崗的信號燈,有紅、黃、綠三種顏色; 電線電纜中,不同的顏色代表不同的相,如黑色代表接地線。
2在軍事上,顏色可用于隱蔽目的,如綠色著裝可用于夏季,白色著裝可用于冬季。近又設(shè)計了各種型號的迷彩服,更適用于不同環(huán)境的隱蔽性。
3在農(nóng)業(yè)上,不同的農(nóng)作物可用不同顏色的地(棚) 膜覆蓋,
如西紅柿用紅色地膜,人參用黃色地膜,都可明顯提高產(chǎn)量。
蒂森新材料 二、著色劑的選擇及其對塑料制品的影響
（1） 著色劑主要類型及適用性粉末著色劑 主要用于ABS,硬質(zhì)聚氯乙烯、聚乙烯聚丙烯等熱塑性樹脂的著色。價格比較便宜,但有飛散性大,污染環(huán)境的缺點。 著色時需經(jīng)過充分的摻混或混煉,才能達(dá)到較好的分散效果。(2)漿狀著色劑 軟質(zhì)聚氯乙烯等應(yīng)用較多。
(3)母料 樹脂中摻入高濃度的顏料(通常5%~50%)顆粒
制成母料,成型加工時同需要著色的塑料混合進(jìn)行著色。 一般有混煉裝置的設(shè)備加工的注塑制品、擠出管材、薄膜、電線被覆、中空成型品或片材、合成革等都適合使用色母料著色。
(4)染、顏料 酚醛、尿素樹脂等的著色加工可直接使用市售染、顏料,因為粉末樹脂必須由球磨機等來進(jìn)行混合。
二、 著色劑的選擇
可用于塑料的著色劑品種很多,對于每一種不同樹脂而言,適用其著色的品種又不同。 對于一個特定的塑料制品,選擇合適的著色劑主要從以下幾個方面考慮。
(1)耐熱性 不同種類的著色劑耐熱性不同,其大致耐熱順序為:無機顏料>有機顏料》染料。
不同的樹脂品種其加工溫度也大不相同,染料由于其耐熱性差,所以只適用于加工溫度低的樹脂品種, 部分樹脂及其加工溫度
PVC 160~180 POM\PE 180~250 PMMA 180~200 PP 220~270 酚醛樹脂 150~160
PS 200~260 氨基樹脂 130~160 ABS 250~270 不飽和樹脂 150 PC 270~300
氟塑料 350 PA 250~300
PVC,PMMA,PS及熱固性樹脂; 而無機顏科由于耐熱性好，幾乎可以適用于所有塑料，樹脂品種和熱固性復(fù)合材料樹脂。
使用金粉、銀粉時,由于成型過程中易引起氧化,使制品色澤變暗。因此應(yīng)嚴(yán)格控制加工溫度。
(2)耐光性 對于戶外使用的塑料制品,要求其選用的著色劑，耐光性好,一般耐光性要達(dá)到7-8級。下列著色劑可用于戶外: 高性能機顏料，無機顏料，復(fù)合顏料。 在耐光性要求不是很高時,金紅石型鈦白粉、酞菁綠、酞菁綠Tc、鉻綠、酞菁藍(lán),穩(wěn)定型酞菁藍(lán)及永固黃HSEG等也可以使用。
(3)需要拼色的著色配方的選用原則
1盡可能選用紅、黃、藍(lán)、白、黑五種基本顏色進(jìn)行配色。必要回增加橙色和綠色修色
2盡可能選用性質(zhì)相近的著色劑相互拼用,如相近的耐熱性和相近的耐光性等,以免在制品使用時,耐熱、耐光差的先發(fā)生結(jié)構(gòu)或組成變化,造成色澤變化不一。3在具體配色時,盡可能選擇明度有差別的同色彩著色劑相拼,這樣可以形成有主有次、明暗協(xié)調(diào)的顏色。不同著色劑之間的密度差不應(yīng)過大。
5著色劑之間不應(yīng)相互產(chǎn)生某種反應(yīng)。 如含鉛、銅、汞類顏料(如鉛鉻黃等)與含硫的顏料(如立德粉、鎘紅、群青等)拼用時,色澤變暗; 色淀紅C與鉻黃拼用時,紅色易褪。
6注意不同著色劑之間的相互遮蓋性。為提高色澤鮮艷度,拼色時可加人適量染料。8為提高色彩純正度,拼色時可加入適量遮蓋力大的白色,以遮蓋其中少量雜色。同一配方中,著色劑的品種應(yīng)盡可能少,以免帶入補色,使色澤灰暗。
樹脂本身顏色的影響
樹脂本身無色,可以配成任意顏色,如純正白色。樹脂本身淺色,只能配成淺色至深色,配成純白色十分困難。3樹脂本身深色,只能配成深色,如棕、褐、黑綠、深咖啡及黑色,配不成淺顏色。著色劑也要透明,樹脂本身透明，一般不用無機顏料,而用染料或有機顏料,不要求制品透明,可選擇不透明著色劑。
(5)著色劑與樹脂之間的關(guān)系 著色劑與樹脂兩者不應(yīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),著色劑不應(yīng)促進(jìn)樹脂分解。
OD含有Cu,Sn,Zn,Mn,Fe,Cr,Cd等金屬的著色劑易促進(jìn)有些樹脂分解。對于高活性樹脂如PA等,容易使著色劑改變顏色,因此只有少數(shù)著色劑可供選擇。工程塑料盡量不用鈦白,以免影響其機械強度和電性能。
(6)注意著色劑與其他添加劑之間不應(yīng)產(chǎn)生相互影響甚至化學(xué)反應(yīng) 例如,鉻類顏料通常含有鉛化物,不能同含硫類抗氧劑并用,如硫代二丙酸二月桂酸酯(DLTDP)及硫代二苯酚之類
(7)著色劑的衛(wèi)生性 用于食品及醫(yī)療上的著色劑要求無毒或毒性很小。無毒塑料制品中,要求金屬的含量限制，鉛《0.01% 鋇《0.01% 砷《0.005% 鉻《0.01%
汞《0.005% 銻《0.02% 鋅《0.2% 鎳《0.1% 鎘《0.1% 硒《0.01%
(8)對于有特殊性能要求的制品容器類 要求著色劑耐遷移性好,耐溶劑性好。電器類要求著色劑絕緣性好,有些著色劑如酞菁藍(lán)、炭黑等應(yīng)不加或少加。避免破壞材料的絕緣性。
(9)同一種樹脂著色劑選用也不相同含有不同助劑的同一樹脂,著色劑選用不同。如PVC樹脂
中增塑劑含量不同,著色劑也不同;增塑劑含量大,應(yīng)選擇抗遷移的著色劑。
色母粒的使用注意事項
(1)使用色母粒的工藝要求使用色母粒著色注塑產(chǎn)品時,使用的注塑機是螺桿式的,否則因塑化、混合不良造成者色不均勻。
1.1提高擠出背壓,以提高螺桿的混煉效果,可以使色母粒擴散得更加均勻.
1.2有許多莊重、淡雅的色以及一些如仿瓷色、閃光色等,必須在模具十分光亮的情況下才能顯示其效果。在操作過程中,若發(fā)現(xiàn)色母粒黏附在料斗壁上,這是由于產(chǎn)生靜電的緣故,可以將料斗接地以消除靜電,并不會引起工藝問題.
(2)設(shè)備要求 應(yīng)用色母粒時,在模具的加強筋或開孔等處易出現(xiàn)流動混亂現(xiàn)象而造成分散不均勻,故模具設(shè)計時應(yīng)盡量避免。擠出成型和注射成型相比,擠出機螺桿的L/D大,加人過濾網(wǎng)后
更提高了背壓,所以分散好。注射成型時,注射速率慢,背壓較高則分散好。 為了分散均
勻,在螺桿前端加入靜態(tài)混合器也是很有效的設(shè)備改進(jìn)。
(3)色母粒的使用
色母粒存放一段時間后會吸潮,尤其是 PET,ABS,PA,PC等,故要按本色母粒同樣的工藝進(jìn)行干燥并達(dá)到含水量要求。用色母粒拼色達(dá)到所需色澤必須十分慎重,常常會發(fā)生色差和色光的變化。色母粒和其他添加劑會有反應(yīng), 使用時要注意。一般色母粒的稀釋比為1:(20~100)。 選用高的稀釋比,則生產(chǎn)成本低,但受加工設(shè)備的限制,一般活塞式注塑機為1:10,螺桿式注塑機為1:20。擠出過程中稀釋比又與L/D有關(guān),較高的L/D可選較高稀釋比,當(dāng)L/D=16:1時,選用稀釋比不超過1:20,對于混煉性優(yōu)良的螺桿,甚至可達(dá)1:100。對于纖維用色母粒稀釋比小一些,一般為1:(20~25)左右,這是為了避免纖維的色差.
