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塑料用着色剂基本要求及其有关测试方法
摘 要
本文就塑料加工工艺,塑料树脂,塑料制品等方面讨论对颜料的性能要求及有关测试方法
关键字:颜料,塑料,应用,测试
ABSTRACT:
石油化工的发展促进了合成树脂的飞跃发展,塑料由于制造原料(石油)易得,可进行超大规模生产,又由于各种塑料加工成型方法,可以低成本制造各种复杂几何图型产品,各种塑料加工助剂的合理应用,塑料合金的开发,使塑料克服它天生的缺陷而成为具有许多性能优异新颖材料,塑料已成为取代木材,纸张,棉花,钢铁等许多传统材料而成为发展迅速新颖材料,今天我们可以毫不夸张地说,我们的生活离不开塑料。下图为1993-2005年全球塑料发展的需求量。
塑料着色剂(颜料和染料)的基本功能,是赋于塑料各种颜色。塑料着色剂应能经受塑料加工成型处理中各项工艺条件 ,以制成特定色泽的塑料制品。在当今激烈市场竞争中,产品外观成为吸引人们眼球产生购买欲望的重要要素,因此着色剂应当有良好的色彩性能及耐热性和易分散性.为了增加塑料产品的商品价值,从单纯追求美观,发展到对着色产品稳定性,高性能和安全性等提出了更高的要求,因此塑料着色剂还应当在塑料制品使用条件下有良好的应用性能,如耐候性 、耐迁移性、无毒性、耐化学药品性等。
本文试就塑料着色的基本要求及其测试方法,以及应用作一简单的概述.
一、着色力:
1着色力在塑料着色的重要性
颜料的着色力(Tinting strength)是指某一定量有色制品所需要量,用标准样品着色力的百分数来表示。颜料着色力表示方法:标准深度,1/3标准深度,1/25标准深度。
2 颜料在塑料中着色力测定法(DIN 53775-8)
(1)测试设备 二辊炼塑机 辊转:25转/分,转速比 1:1.2 辊表面镀铬
平板压机 可加热和冷却
不锈钢镜面板二块, 内框:正方型框 ,片厚0.5 mm
(2)测试配方:
由聚氯乙烯树脂 ,增塑剂 , 稳定剂 ,钛白粉 颜料组成
(3) 将辊筒表面温度控制为 160+5 C°,PVC薄片厚度 0.4mm
炼塑时间:7~8MIN 出片
压片 在温度165~170 压片时间:1分钟后保压速冷
(4)测色 测标准色值Y 计算K/S值及AVR
颜料着色力测试可以与它的标准样品比较二者着色力的差别,当调整到二者具有相同着色力时,用其差别的比值确定其试样的着色力。
3塑料着色如何正确应用颜料着色力指标
(1)1/3标准深度:
颜料着色力不仅与其本身化学结构有关,而且还与颜料分散性有关。颜料分散性越好,其着色力越高。颜料着色力与配色有着极其重要的意义。例如需要配成深色调应选择着色力高品种(有机颜料),当需要配成浅色调时应选择着色力低品种(无机颜料)。在配色时某一颜料缺少时,或价格较贵,可选用同色其它颜料代替,但两种颜料着色力不同在代替时配成同样色调所需要量也不同。
二、耐热稳定性:
1耐热稳定性在塑料着色的重要性
对于各种不同类型塑料树脂,根据其设备,工艺条件,产品要求,其加工温度在120℃至350℃/5分钟不等,如软硬质聚氯乙烯一般在170-200℃,低密度和高密度聚乙烯,聚苯乙烯在200-280℃,而聚丙烯,聚烯胺,ABS,聚碳酸脂则在250-330℃
颜料的耐热稳定性是指在一定加工温度下和一定时间内,颜料不发生明显的色光,着色力和性能的变化。
颜料在塑料中受热变化是有下列因素构成
颜料因受热结构而分解,例如偶氮颜料因受热偶氮基断裂而变色
颜料和塑料树脂中添加剂间相互化学作用
颜料受热溶解在树脂中
颜料受热后其物理特性及粒径大小发生变化而变化。
颜料耐热稳定性优良品种,可防止颜料在受热温度下因分解或晶型变化而导至变色,耐热稳定性是颜料用于塑料着色一个重要应用性能指标,
2塑料用颜料耐热稳定性测试方法(DIN53772) :
颜料在塑料中应用的耐热稳定性测试方法如下:
测试设备:
单螺杆挤出机 L/D= 24
注塑机
测试原料:颜料 塑料解质(HDPE,PP,PS,等)
测试浓度: 对应钛白粉 1%
颜料浓度分别 0.1%,0.05%,0.025% 0.005%
(4)测试:
可将定量颜料和塑料混合物按(3)浓度在单螺杆挤出机多次挤出成均匀粒子.
在注塑机中按一定的恒定时间,以, 200℃,220℃,240℃,260℃,280℃, 300℃间隔温度,逐步制造样板并进行测试,
(5)评定:待色板冷
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