塑料着色工艺与色母粒的使用注意事项
发布时间：2020-02-23 13:39:37 点击率：
塑料制品着色（也称塑料染色）是根据塑料制品对色彩效果的具体要求,运用众多颜料,红、黄、蓝三种基本颜色,采用拼合的方法,配制出美观、符合客户色卡色差要求,且经济实惠,并在塑料制品加工和使用过程中颜色稳定的一项技术。
由于颜色种类繁多,性能参差不齐与塑料制品的相容性差异较大,且受加工过程中各种因素的影响,因而着色工作是一项十分严谨复杂，繁琐多变的工作。
在塑料制品中,需要着色的可占805%以上,由此可见塑料着色是塑料配方中普及的一种。 其功能与作用如下(1) 增加制品的美感,以吸引消费者购买欲望, 尤其是一些民用制品,如日用品、玩具、装饰材料,往往都需要制成五颜六色.
(2)提高产品的耐候性,主要是通过着色剂防紫外线功能而实现的.
(3)专门的用途。
1用于指示目的。 用于交通岗的信号灯,有红、黄、绿三种颜色; 电线电缆中,不同的颜色代表不同的相,如黑色代表接地线。
2在军事上,颜色可用于隐蔽目的,如绿色着装可用于夏季,白色着装可用于冬季。近又设计了各种型号的迷彩服,更适用于不同环境的隐蔽性。
3在农业上,不同的农作物可用不同颜色的地(棚) 膜覆盖,
如西红柿用红色地膜,人参用黄色地膜,都可明显提高产量。
蒂森新材料 二、着色剂的选择及其对塑料制品的影响
（1） 着色剂主要类型及适用性粉末着色剂 主要用于ABS,硬质聚氯乙烯、聚乙烯聚丙烯等热塑性树脂的着色。价格比较便宜,但有飞散性大,污染环境的缺点。 着色时需经过充分的掺混或混炼,才能达到较好的分散效果。(2)浆状着色剂 软质聚氯乙烯等应用较多。
(3)母料 树脂中掺入高浓度的颜料(通常5%~50%)颗粒
制成母料,成型加工时同需要着色的塑料混合进行着色。 一般有混炼装置的设备加工的注塑制品、挤出管材、薄膜、电线被覆、中空成型品或片材、合成革等都适合使用色母料着色。
(4)染、颜料 酚醛、尿素树脂等的着色加工可直接使用市售染、颜料,因为粉末树脂必须由球磨机等来进行混合。
二、 着色剂的选择
可用于塑料的着色剂品种很多,对于每一种不同树脂而言,适用其着色的品种又不同。 对于一个特定的塑料制品,选择合适的着色剂主要从以下几个方面考虑。
(1)耐热性 不同种类的着色剂耐热性不同,其大致耐热顺序为:无机颜料>有机颜料》染料。
不同的树脂品种其加工温度也大不相同,染料由于其耐热性差,所以只适用于加工温度低的树脂品种, 部分树脂及其加工温度
PVC 160~180 POM\PE 180~250 PMMA 180~200 PP 220~270 酚醛树脂 150~160
PS 200~260 氨基树脂 130~160 ABS 250~270 不饱和树脂 150 PC 270~300
氟塑料 350 PA 250~300
PVC,PMMA,PS及热固性树脂; 而无机颜科由于耐热性好，几乎可以适用于所有塑料，树脂品种和热固性复合材料树脂。
使用金粉、银粉时,由于成型过程中易引起氧化,使制品色泽变暗。因此应严格控制加工温度。
(2)耐光性 对于户外使用的塑料制品,要求其选用的着色剂，耐光性好,一般耐光性要达到7-8级。下列着色剂可用于户外: 高性能机颜料，无机颜料，复合颜料。 在耐光性要求不是很高时,金红石型钛白粉、酞菁绿、酞菁绿Tc、铬绿、酞菁蓝,稳定型酞菁蓝及永固黄HSEG等也可以使用。
(3)需要拼色的着色配方的选用原则
1尽可能选用红、黄、蓝、白、黑五种基本颜色进行配色。必要回增加橙色和绿色修色
2尽可能选用性质相近的着色剂相互拼用,如相近的耐热性和相近的耐光性等,以免在制品使用时,耐热、耐光差的先发生结构或组成变化,造成色泽变化不一。3在具体配色时,尽可能选择明度有差别的同色彩着色剂相拼,这样可以形成有主有次、明暗协调的颜色。不同着色剂之间的密度差不应过大。
5着色剂之间不应相互产生某种反应。 如含铅、铜、汞类颜料(如铅铬黄等)与含硫的颜料(如立德粉、镉红、群青等)拼用时,色泽变暗; 色淀红C与铬黄拼用时,红色易褪。
6注意不同着色剂之间的相互遮盖性。为提高色泽鲜艳度,拼色时可加人适量染料。8为提高色彩纯正度,拼色时可加入适量遮盖力大的白色,以遮盖其中少量杂色。同一配方中,着色剂的品种应尽可能少,以免带入补色,使色泽灰暗。
树脂本身颜色的影响
树脂本身无色,可以配成任意颜色,如纯正白色。树脂本身浅色,只能配成浅色至深色,配成纯白色十分困难。3树脂本身深色,只能配成深色,如棕、褐、黑绿、深咖啡及黑色,配不成浅颜色。着色剂也要透明,树脂本身透明，一般不用无机颜料,而用染料或有机颜料,不要求制品透明,可选择不透明着色剂。
(5)着色剂与树脂之间的关系 着色剂与树脂两者不应发生化学反应,着色剂不应促进树脂分解。
OD含有Cu,Sn,Zn,Mn,Fe,Cr,Cd等金属的着色剂易促进有些树脂分解。对于高活性树脂如PA等,容易使着色剂改变颜色,因此只有少数着色剂可供选择。工程塑料尽量不用钛白,以免影响其机械强度和电性能。
(6)注意着色剂与其他添加剂之间不应产生相互影响甚至化学反应 例如,铬类颜料通常含有铅化物,不能同含硫类抗氧剂并用,如硫代二丙酸二月桂酸酯(DLTDP)及硫代二苯酚之类
(7)着色剂的卫生性 用于食品及医疗上的着色剂要求无毒或毒性很小。无毒塑料制品中,要求金属的含量限制，铅《0.01% 钡《0.01% 砷《0.005% 铬《0.01%
汞《0.005% 锑《0.02% 锌《0.2% 镍《0.1% 镉《0.1% 硒《0.01%
(8)对于有特殊性能要求的制品容器类 要求着色剂耐迁移性好,耐溶剂性好。电器类要求着色剂绝缘性好,有些着色剂如酞菁蓝、炭黑等应不加或少加。避免破坏材料的绝缘性。
(9)同一种树脂着色剂选用也不相同含有不同助剂的同一树脂,着色剂选用不同。如PVC树脂
中增塑剂含量不同,着色剂也不同;增塑剂含量大,应选择抗迁移的着色剂。
色母粒的使用注意事项
(1)使用色母粒的工艺要求使用色母粒着色注塑产品时,使用的注塑机是螺杆式的,否则因塑化、混合不良造成者色不均匀。
1.1提高挤出背压,以提高螺杆的混炼效果,可以使色母粒扩散得更加均匀.
1.2有许多庄重、淡雅的色以及一些如仿瓷色、闪光色等,必须在模具十分光亮的情况下才能显示其效果。在操作过程中,若发现色母粒黏附在料斗壁上,这是由于产生静电的缘故,可以将料斗接地以消除静电,并不会引起工艺问题.
(2)设备要求 应用色母粒时,在模具的加强筋或开孔等处易出现流动混乱现象而造成分散不均匀,故模具设计时应尽量避免。挤出成型和注射成型相比,挤出机螺杆的L/D大,加人过滤网后
更提高了背压,所以分散好。注射成型时,注射速率慢,背压较高则分散好。 为了分散均
匀,在螺杆前端加入静态混合器也是很有效的设备改进。
(3)色母粒的使用
色母粒存放一段时间后会吸潮,尤其是 PET,ABS,PA,PC等,故要按本色母粒同样的工艺进行干燥并达到含水量要求。用色母粒拼色达到所需色泽必须十分慎重,常常会发生色差和色光的变化。色母粒和其他添加剂会有反应, 使用时要注意。一般色母粒的稀释比为1:(20~100)。 选用高的稀释比,则生产成本低,但受加工设备的限制,一般活塞式注塑机为1:10,螺杆式注塑机为1:20。挤出过程中稀释比又与L/D有关,较高的L/D可选较高稀释比,当L/D=16:1时,选用稀释比不超过1:20,对于混炼性优良的螺杆,甚至可达1:100。对于纤维用色母粒稀释比小一些,一般为1:(20~25)左右,这是为了避免纤维的色差.
上一篇：复合有机颜料对耐温性能提升明显
