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塑料着色剂的种类有哪些?它们的优缺点分析总结

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塑料着色剂的种类有哪些?它们的优缺点分析总结


塑料主要是通过添加无机颜料有机颜料来着色的,要求其具有较高的着色强度和艳度,良好的透明性、遮盖性、分散性、耐候性、热稳定性、化学稳定性、电气性能和环保性能。

塑料着色剂根据其物理形态分四种:粉状着色剂——色粉;固状着色剂——色母粒;糊状着色剂——色浆;液状着色剂——色油。

在塑料工业的着色中,色粉和色母粒的应用最为广泛。

一、色粉着色直接用色粉(颜料或染料)添加适量粉状助剂对塑料粒子进行着色的方法,又称干法着色。

优点:
1、 分散性好。

2、 适合小批量的塑料加工。
3、 成本低,省却了色母、色浆等加工过程中人力物力的消耗。
缺点:

1、飞尘污染,颜料在运输、仓储、称量、混和过程中会飞扬,产生污染,严重影响工作环境。
2、挤出机的料斗不易清洗,用以着色的色粉在白油等湿润剂的作用下,沾附上料筒内壁(乃至螺杆上)。当需要换料时,清洗料筒便成了现场操作工的难题。
3、吹膜、纺丝类产品不实用,使用色粉着色,由于颜料粉均匀分布在需着色的树脂中,所以其分散性较好,这个结论只能针对注塑产品,特别是厚壁产品而言,对于吹膜、纺丝类产品则另当别论。因为色粉一般都没进行过预处理,当其混于树脂后,仅靠从挤出机进料口、螺杆、至出料口这么一段距离以及这么短的塑化混合时间,要使颜料粉的分子与被着色的颜料分子很好地携起手来——充分结合,是完全不能保证的,会有“夹生”现象产生。但这种“夹生”现象在厚壁产品中会被掩盖掉,在吹膜、纺丝产品中就显而易见。所以后者的着色方法仍以色母为主。

 二、色母粒着色
采用某种工艺与相应设备,在助剂的作用下,将颜料(或染料)混入载体,通过加热、塑化、搅拌、剪切作用,最终使颜料粉的分子与载体树脂的分子充分地结合起来,再制成与树脂颗粒相似大小的颗粒。
优点:

1、使颜料在制品中具有更好的分散性
色母生产过程中须对颜料进行细化处理,以提高颜料的分散性和着色力。专用色母的载体与制品的塑料品种相同,具有良好的匹配性,加热熔融后颜料颗粒能很好地分散于制品塑料中。
2有利于保持颜料的化学稳定性
直接使用颜料的话,由于在贮存和使用过程中颜料直接接触空气,颜料会发生吸水、氧化等现象,而做成色母后,由于树脂载体将颜料和空气、水分隔离,可以使颜料的品质长期不变。
3保证制品颜色的稳定
色母颗粒与树脂颗粒相近,在计量上更方便准确,混合时不会粘附于容器上,与树脂的混合也较均匀,因此可以保证添加量的稳定,从而保证制品颜色的稳定。
4、改善了由于色粉飞扬带来的环境污染问题。
5 使用过程中换色容易,不必对挤出机料斗进行特别的清洗。
6使用方便 针对性强,配色简单,定量容易。
7、与成批树脂干法染色造粒后再去制塑件相比,使用色母可以减少塑料制品经二次加工后所造成的树脂性能老化,有利于塑料制品使用寿命的提高。
8、 在加工过程中,颜料在助剂的作用下,色母粒经过充分混炼与载体树脂完全结合。在使用时,按一定的比例置于待加工的树脂中,相容性明显优于色粉着色。
 缺点: 
1、 成本偏高,多了一次制造过程,染色成本高于色粉着色。
2、 对色母的性能要求偏高,色母中的载体与需着色树脂的性能有差异时,塑料制品表面常常会出现未分散点、色斑、花纹,所以,色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。

三、色浆着色
色浆是由颜料和填充料分散在漆料内而成的半制品。依照用途进行分类,可分为涂料色浆、胶带色浆,造纸色浆、纺织色浆、机械色浆、玩具色浆、乳胶制品色浆等。
优点:
1、 使用方便,可以直接投入加工工艺中用于成型和板材着色;
2、 通常,耐高温性能好,存储便利,无沉淀;
3、 可减少色粉使用中的粉尘污染问题,也可以解决色母粒在相容性和分散性上的不足;
4、 色浆在使用中容易控制使用投入量,减少色差,提高着色力和色泽光亮度
5、环保型符合欧盟REACH等法规要求。
缺点:
1、 目前,色浆发展的最大制约为国产色浆的生产工艺上,高质量的色浆对工艺与原料品质的要求较高,其成本会比色母、色粉都高。
2、 添加量大的时候螺杆可能会出现打滑现象;
3、 存放时间较长时,会发生沉淀,使用前需搅拌为佳。
四、色油着色
色油是一种无树脂载体的液态颜料浓缩物。 目前,色油在我国主要使用在瓶胚上。
优点:
1、 低添加比例,通常透明系列0.1~0.5%,珠光/实色系列0.3~3.0%。
2、 绝佳的分散性,颜色更加均匀一致,色彩更艳丽,产品具有更高光泽;颜色稳定,降低着色瑕疵。
3、 物料只经过一次高温过程,保持原料树脂物理性能不受影响。
4、 最佳的库存管理,只需要很小的空间就能完成色油的储存。相对色母节省四分之三的仓储空间。减少整体库存和营运资金的压力。
5、 色油添加设备简单,成本低,换色过程简单快速,提高生产调度的自由度,节省人员工时、机器以及能源损耗;
6、 适用于所有的聚烯烃(如PP/PE),聚苯乙烯树脂(PS),PET树脂及其他工程树脂。
缺点:
1、 不能在色油中添加抗静电剂,导致产品在货架或储存中不能防尘;
2、 色油类产品货架周期比色母产品短;
3、 色油需要专用的色油添加设备,即色油计量泵才能将色油供应给注塑机台生产出所要颜色的产品。

 

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