着色剂的分类_
b·颜料:不溶于水,为塑料主要着色剂,它们呈微小颗粒分散于塑料,借遮盖作用而着色。根据其化学组成分为无机和有机颜料两大类,无机颜料耐热、耐光、耐溶剂性优良,原料易得,制造简便,价格低,但使塑料制品透度下降,色光不鲜望,相对密度也大。有机颜料特性介于无机颜料和有机染料之间,耐热、耐光和分散性均不及无机颜料,但色彩鲜艳。
d.群青:C.I.颜料蓝29、紫5,是硅酸铝的含硫复合物,色调纯正,具有优良的耐光、耐热、耐水、耐溶剂和耐碱性,分散性佳。在乳白色薄膜中添加1%(对钛白粉而言)可消去和减低白色料中所含黄光增加白度。缺点是着色力和遮光性较差,耐酸性差、易为硫污染,其用于PVC中必须将PVC树脂进行完全稳定化后方可使用,故在PVc中常以酞菁蓝代之。适用于PE、PP、PS、.ABS、PC、PF、UF、PA、UP等。
b.硫化物颜料:硫化物颜料有镉黄(C.I.颜料黄37),为CdS和ZnS固溶体,色相随着ZnS增加从黄色连续移向淡黄;镉红(C.I.颜料红108)为CdS一(;dSe固溶体;镉橙(c.I.颜料橙)为CdS-HgS的固溶体;镉红、镉橙两者都是从CdS组分的黄色开始,随CDSEHGS的增加而连续转为橙色一红色直至栗色的色相。
镉系颜料可改善PP、PE中的耐气候性,不宜用于PVC着色,不能与含铅助剂混用。湘潭市化工研究设计院对镉系颜料进行有机表面处理,制成了兼顾有机、无机两类颜料优点的易分散镉红、镉黄、镉橘红、柠檬黄品种。
c.铬酸盐类颜料:主要指铬黄、铬橙、橙等。有柠檬铬黄(C.I.颜料黄34)、浅铬黄(C.I.颜料黄34)、中铬黄(C.I.颜料黄34)、深铬黄(C.1.颜料黄34)、橘铬黄(C.I.颜料橙21),这类颜料颜色相当光亮,色调从柠檬黄到深橙色,都有较好的迁移性,铬黄对碱敏感,铬橙与酸反应性强,应避免与含硫着色剂使用,不宜作食品包装。适用于PVC、PS、PP、PF、EP、UP。
α·染料:可溶于水、油、有机溶剂,分子内-一般都含有发色基团和助色基团,具有着强烈的着色力,色泽鲜艳,色谱齐全,大多数都用在纺织印染,在塑料中着色应用很少,原因是耐热性、耐光性、耐溶剂性差,即在塑料的加工温度下易分解;制品使用的过程中容易渗出、迁移导致串色等。使用于纺织印染中的水溶性或反应性染料不适用于塑料着色;仅油溶性、醇溶性染料可考虑使用。如耐热性要求不高时,可用葸醌类、偶氮染料等。染料着色的塑料能使制品色彩鲜艳透明,使用少许即可,而且具有相对密度小的优点。
二噁嗪紫颜料商品名为永固紫RL(C.I.颜料紫23),耐晒、着色力强、耐溶剂稍差、适用于PVC等多种塑料。
d.色淀颜料:由水溶性染料与重金属无机盐(钡、钙)作用而生成不溶性沉淀物。主要有立索尔大红(C.I.颜料红49:1)、紫红2R(C.I.颜料紫63)、永固红FSR(C.I.颜料红
48:2)、宝红BR。其中宝红是国内目前主要着色剂,适用于PS、uF、PF、PVC、PE、PP等,其耐光性与临界用量有关。
珠光颜料均匀分布于塑料后能在一定角度上强烈反射光线,产生珍珠一样的晶荧闪光的物质,可用来制造珠光纽扣、人造珍珠等具有美丽珠光的塑料制品。
有机颜料具有着色力高、分散性好、色泽鲜艳等特点,在耐热性、耐光性等方面也有突破性进展,故在着色中受到广泛的重视和欢迎。
a.偶氮颜料:单偶氮颜料耐热性、耐迁移性能差,不宜用于塑料。通过对其进行胺化处理后提高其耐热性、耐迁移性、耐溶剂性而用于PVC、PO等着色。代表品种有赫斯特公司的PVFast vellow H2G(C.I.颜料黄120)、Orange HL(C.I.颜料橙36)、Camine HF3C(C.I.颜料红176)。
氧化铁有氧化铁黄(C.I.颜料黄42、43),氧化铁红(cI.颜料红101、102),前者在150℃以下用于塑料着色,在PVC中着色不能与铅盐并用。氧化铁红适用于PO、ABS、PS,在PVC中有促进其分解的副作用。
氧化铬绿(C.I.颜料绿17)是塑料用唯一绿色无机颜料。铬硬度较大易对塑料加工部件引起磨损。
f.钴蓝:塑料蓝色着色剂,耐光、耐热、耐酸碱、耐水、耐溶剂性优良,有透明感、无毒,但着色力高、成本高,适用于多种热塑性和热固型塑料,易使PVC发生紫外线老化。
g.特殊颜料:金粉其实就是铜粉和青铜粉(铅锌合金粉),粒径50~100微米,着色的塑料呈明亮金色,粒径10~20微米可使色调及感觉如绸缎的光泽,不适宜用于PP塑料。银粉实则铝粉其表面能强烈地反射包括蓝色光在内的整个可见光谱,故铝颜料可产生很亮的蓝一白镜面反射光。
a.粉状着色剂:将着色剂研磨成细粉后,不加处理,直接用于着色。这种着色剂成本低,但分散性较差,易造成飞散污染和配料不准,适用于薄膜、管材、零件一类制品以干混法挤出拉塑,适用于瑚HPVC、PE、PS、PP、ABS、PC等。
b.糊或膏状着色剂:把着色剂分散在增塑剂等挥发性有机液体中制成糊或膏状物,分散性好,无飞散污染,但需多次研磨,用于薄膜、建材、电线、人造革、片材、泡沫、零件板材等制品,以挤出、注射、压延、浇注方法生产,常用于HPV来自、SPVC、聚氨酯、环苯有机玻璃等。
c.其他染料:油溶性红(128烛红)、C.I.油溶红24可用于PS,酸性红B(C.I.酸性红151)用于PA,活性嫩黄KM一7G可用于PA,碱性玫瑰精用于PVC等。
d.荧光增白剂:白色物品,一般微吸收可见光中短波一侧的蓝光使其微带黄色,影响其白度,白色塑料亦是,故需加入荧光增白剂。国产荧光增白剂有PEB,在透明的PVC中用量为0.05%~0.1%,不透明制品中为0.01%~0.1%。DBS白度高、耐高温,适用于PP、PS、ABS、PVC。德国Hostalux KS-N为偏蓝紫色光、耐晒,着色用量为0.002%~O.03%,透明制品为0.0005%~0.002%,在聚酯中0.01%~0.02%。
c·浓色母料:将着色剂以高浓度分散在聚合物中,经研磨成细粉后再用于着色,分散性好,但使用时仍有飞散污染。用于以PE、PP、SPVC树脂为原料的,以挤出压延法生产的薄膜、管材、电线、纤维、片材等塑料制品。
d·粒状着色剂:将着色剂分散在聚合物中,经混炼制成粒状物,分散好、质量好、无飞散,且使用起来更便捷,但增加工序和塑料受热。用于以PE、PP、PC树脂为原料,以挤出注射法生产的零件及日用品。
无机颜料通常是金属的氧化物、硫化物、硫酸盐、铬酸盐、钼酸盐等盐类以及炭黑。不溶于普通溶剂和塑料,具有优良的光稳定性、遮盖性。在塑料加工温度范围,除铅盐、铬黄、镉橙以外,其他无机颜料都很稳定。
α.氧化系列颜料:主要有二氧化钛、氧化铁、氧化铬等.二氧化钛(c.I.颜料白6)有金红石型和锐钛矿型两种结晶构型,加人后者的聚烯烃树脂易为紫外光线老化,而金红石型钛白则可赋予塑料良好的耐光性,但二氧化钛不能与有机染料、钴蓝、硫化镉等共用,它能使这些着色剂在光影响下退色。
酞菁蓝着色力为群青的20~40倍,各顶性能优良,色泽鲜艳,可用于透明和不透明制品,可单独使用也可用于拼色,几乎所有塑料都可采用它。酞菁绿除耐酸碱和耐溶剂性差外,其他性能都优良、易拼色、适用于PVC、PE、PP、PC、PA、PS、PF、ABS等,唯一缺点透明性差。
c.杂环颜料:杂环颜料有喹吖啶酮类颜料和二嗯嗪紫颜料用于塑料。喹吖啶酮类颜料的C.I.颜料紫19,有三种晶型α、β、γ);后两种的混合物适合作颜料,是优良的红色颜料:Pv—Fast Violet ER(β型)、PV-Fast Red ESB(γ型)。
染料不同于颜料,是透明的,能溶于水或油,一般都是油溶性的,特点是色彩光亮而鲜艳,适用于透明塑料,如PS、PC、
a.还原染料:颜色的黄、红到蓝、紫均有,色谱齐全,多用于PS、PMMA、PC如还原艳紫RR(C.I.还原紫1)、还原蓝RSN(C.I.还原蓝4)、还原桃红R(C.I.还原红1)。
e.炭黑:价廉,耐光性、耐热性、耐迁移性优良,塑料着色剂一般都会采用槽法炭黑,平均粒径5~30nm,黑中常带蓝光,pH值3~5,其可屏蔽紫外线,防止塑料老化。着色用炭黑称“色素炭黑”,包括高级、中级、通用级、低级、特殊用途的等。高色素炭黑粒径10~15nm,用于要求特别高黑度的塑料制品;中色素炭黑粒径16~18nm,有紫外线屏蔽作用;普通色素炭黑粒径21~24nm,价廉;低级色素炭黑粒径24~29nm,用于要求不高黑度的塑料盒、废品箱;特殊炭黑粒径17~21nm,有导电特性。
双偶氮颜料主要有联苯胺黄系颜料,如永固黄H10G、HK等,其耐热性达200℃,耐有机溶剂,着色力强。
偶氮缩合型是用缩合方法制得的大分子双偶氮颜料,相对分子质量为1000~10000,显著提升了耐热、耐溶剂、耐迁移、耐晒性能,如汽巴一嘉基的Cmrmphtal Red BR(C.I.颜料红144)。
b.酞菁颜料:酞菁颜料是酞菁与铜金属生成水溶性的稳定络合物,酞菁绿是酞菁蓝的多氯化物。酞菁颜料为多晶型化合物,以a、p型较为常见,a为红光,p为青光,着色力高的是a型。
b.分散染料:耐热和耐晒性好。分散黄RGFL(C.I·分散黄23)可用于PS等,分散红3B(C.I.分散红60)可用于PA、PS等。其他的还有国产荧光黄Ⅱ、黄H8GL、蓝2BLN、红
e.荧光颜料:指在自然光照射下能够发射荧光并做颜料使用的化合物,它具有柔和、明亮、鲜艳的色调与普通颜料相比,其明度大约要高一倍,但日晒牢度较差。
荧光颜料品种有:荧光黄YG-51、TYP一1、橙ROR一4、绿GG,德国拜尔荧光黄S101,可用于PP、PE、ABS、PC、PM—MA,用量为0.015%,常与相同色相的有机、无机颜料配合使用。