帶有各種顏色的塑料制品,是顏料顆粒在塑料中均勻分散所致(顏料的分散性)。顏料市場價主要用于涂料、原漿著色及聚烯烴和PVC著色;與無機顏料如鉬鉻紅拼色,給出鮮艷、耐光耐氣候優(yōu)良的劑型,用于汽車涂料底漆與修理漆;具有高耐熱穩(wěn)定性,HDPE中耐熱達300℃(1/3SD),且不發(fā)生尺寸變形;透明劑型適用于各種樹脂膜的涂層以及造幣專用印墨著色。投放市場的商品牌號有15種。美國已出售流動性及抗絮凝性優(yōu)良非透明型。顏料降價溶于熱 乙醇、 冰乙酸、碳酸堿和氫氧化堿,并顯亮綠色熒光,不溶于水、苯、氯仿和乙醚;熒光黃的著色能力非常強,0.01%~20.02%的用量著色就會十分明顯。最大吸收波長493.5、460nm。顏料廠家主要推薦用于工業(yè)涂料及印刷油墨著色,印墨試樣的耐酸/堿性良好,并有良好的著色強度。 其中的關鍵是顏料顆粒充分細化并在塑料中均勻地分布(混合)。 細化分散是將顏料的凝聚體或團聚體破碎,使其顆粒分解至最小,而關鍵在于均勻分散,分散的效果對著色塑料的色澤、透明度、光澤、加工性強度,伸長率、耐老化性、電阻率等均有影響。 其著色效果取決于它的擴散,同時與顏料的性質(zhì)、介質(zhì)、加工溫度、粒子細度均有關系。
一般說來,顏料分散的粒徑小于1um 可用于纖維或超薄薄膜;粒徑小于5um滿足一般制品要求;粒徑為10~30um制品表面無光澤;粒徑大于10um制品表面產(chǎn)生斑點、條痕,且隨粒徑增加沖擊力降低;粒徑大于2um隨粒徑增大伸長率下降。 粒徑越細,著色力越強,僅在某一尺寸著色力有極限值。 用浮染法與色母粒法對 HDPE漁網(wǎng)著墨綠色,前者顏料量為0.056%,后者僅為0.046%,原因在于后者顏料顆粒細而分散好,著色力高,同時粒徑變小使表面積增大,導致遮蓋力增加。
商品顏料是不能用于塑料著色的,因為顏料顆粒狀態(tài)有原生顆粒、凝聚體及團聚體三種,而一般商品顏料顆粒是比團聚體還大的粒子(75~250um),故必須進行分散處理,所謂顏料的分散化就是將團聚體粉碎細化的過程。
顏料的分散,首先是用潤濕劑潤濕顏料,包覆在顏料表面,使顏料間的凝聚力減小,降低破碎顏料團聚體所需的能量,其次是顏料的粉碎細化、依靠顏料顆粒之間的自由運動(沖擊應力)和料團聚體通過周圍介質(zhì)的剪切應力來將團聚體顆粒破碎。 顏料經(jīng)分散細化后,粒徑減小,表面積增大,顏料表面自由能增加造成了細化顏料的不穩(wěn)定性,所以在顏料表面要進一步作包覆處理。目的是降低新形成的界面表面能,防止再凝聚,然后是顏料在熔體中混合分散,即將潤濕和粉碎的顏料均勻地分散分布到需要著色的塑料中。
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