塑料配色着色的工艺管理及配色流程

塑料配色着色的工艺管理及配色流程

目录

1.塑料配色制品为什么会褪色？

2.塑料着色的基本原理及条件

3.塑料的配色、着色工艺及管理3.1、塑料配色的定义：

3.2、着色剂：

3.3、配色着色工艺：

3.4、配色管理和仪器

4.塑料配色具体步骤

1.塑料配色制品为什么会褪色？

塑料着色制品受多种因素影响会发生褪色。塑料着色制品的褪色与色粉的耐光性、抗氧性、耐热性、耐酸碱性以及所用树脂的特性有关。

下面是对塑料着色发生褪色因素的详细分析：

1）. 着色剂的耐光性

着色剂的耐光性直接影响制品的褪色，受强光照射的室外制品，所用着色剂的耐光(耐晒)等级要求是一个重要指标，耐光等级差，制品在使用中会很快褪色。耐候制品选用的耐光等级应不低于六级，最好选用七、八级，室内制品可选四、五级。

载体树脂的耐光性能对颜色的变化也有较大影响，紫外线引发的树脂照射后其分子结构发生变化出现褪色。在母料中加入紫外线吸收剂等光稳定剂，可提高着色剂和着色塑料制品的耐光性能。

2）. 耐热性

耐热性颜料的热稳定性是指在加工温度下颜料热失重、变色、褪色的程度。

无机颜料的成份为金属氧化物、盐类，热稳定性好，耐热性能高。而有机化合物的颜料则在一定温度下会发生分子结构的变化和少量分解。特别是PP、PA、PET制品，加工温度在280℃以上，在选着色剂时一方面要注重颜料的耐热度，一方面要考虑颜料的耐热时间，通常要求耐热时间为4-10min。

3）. 抗氧化性

某些有机颜料在氧化后发生大分子的降解或发生其他变化而逐渐褪色，此过程一是加工中的高温氧化，二是遇强氧化剂(如铬黄中的铬酸根)发生的氧化。色淀、偶氮颜料与铬黄混合使用后，红色会逐渐减退。

4）. 耐酸碱性

着色塑料制品的褪色和着色剂的耐化学品性(耐酸碱性、耐氧化还原性)有关。如钼铬红耐稀酸，但对碱敏感，镉黄不耐酸，

这二种颜料和酚醛树脂对某些着色剂起强还原作用，严重影响着色剂的耐热性、耐候性并发生褪色。

针对塑料着色制品的褪色，应根据塑料制品的加工条件和使用要求，对所需颜料、染料、表面活性剂、分散剂、载体树脂和防老化助剂的上述性能进行综合评定后才可选用。

2.塑料着色的基本原理及条件

现在被使用于塑胶着色中的色素种类有数千种，可分类为颜料、染料，而颜料又可分为有机颜料与无机颜料。

颜料在塑料中是以固体粒子来分散，而染料则容解于塑料中，以分子型态染色。一般来说，有机颜料和染料的色彩鲜明、着色力大，但对热、紫外线来说是很弱的。无机颜料则鲜明度差、着色力小，但对热、紫外线来说坚牢度佳。

对应不同塑料产品用途等，其颜料的使用有不同的需求，如于户外使用必须具有优良之耐候性，温泉地区须要求有优良耐硫性，小孩玩具及食品包装类产品必须无毒性，农业用或包装用须

透明性，遮阳用须不透明等。

当颜料应用于塑料制品时通常必须有下列基本条件：

鲜艳度、着色力、隐蔽力

优良的分散性

耐热性

耐候性

耐迁移性

良好兼容性及不会影响产品物性

耐水性、耐溶剂性、耐药品性

耐硫性

电气绝缘性

3.塑料的配色、着色工艺及管理

1）、塑料配色的定义：

定义：配色就是在红、黄、蓝（三原色）三种基本颜色基础上，配出令人喜爱、符合色卡色差要求、符合客户希望得到的颜色、经济并在加工、使用中不变色的色彩。另外塑料着色还可赋

予塑料多种功能，如提高塑料耐光性和耐候性；赋予塑料某些特殊功能，如导电性、抗静电性、抗菌性能等特殊材料；不同彩色农地膜具有除草或避虫、育秧等作用。即通过配色着色还可达到某种应用上的要求。

2）、着色剂：

颜料和染料

颜料特性：颜料是不能溶于普通溶剂的着色剂，故要获得理想的着色性能，需要用机械加温混练等方法将颜料均匀分散于塑料中。

颜料分类：按结构颜料可分为有机颜料和无机颜料。

无机颜料：

优点：热稳定性好、有非常好的耐候性能、光稳定性优良、价格低、分散性能优越。例如：钛白粉、碳黑等。

钛白粉系列：主要有钛白粉、氧化锌、锌钡白三种。钛白粉分金红石型和锐钛型两种结构，金红石型钛白粉折射率高、遮盖力高、

稳定、耐候性好。钛白粉在原厂出厂时如果没有进行分散加工，在配色过程中就会产生大量的黑点，属于分散没有打开状态，所以需要用分散剂进行分散加工才可以使用，部分厂家的牌号在经过加工后进入市场，这样的材料可以直接使用。主要用于遮盖树脂的透过率及增加白度的作用。

炭黑：是常用黑色颜料，价格便宜，另外还具有对塑料的紫外线保护（抗老化）作用和导电作用，不同生产工艺可以得到粒径范围极广的各种不同炭黑，性质差别也很大。炭黑按用途分有色素炭黑和橡胶补强用炭黑，色素炭黑按其着色能力又分为高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。炭黑粒子易发生聚集，要提高炭黑的着色力，要解决炭黑的分散性就需要添加分散剂进行加工后才可以使用。

缺点：着色力相对差，相对密度大、添加量较大、颜色不鲜艳；主要用于：用于增加颜色浓度（根据颜色的需要一般来说各种树脂均可），尤其是在工程塑料方面有良好的优越性能，例如：PA、PC、PBT、POM、PPO、PPS等材料及非透明颜色、灰色等树脂当中。

有机颜料：

优点：着色力较高、色泽鲜艳、色谱齐全、相对密度小、添加量小。

缺点：耐热性、耐候性和遮盖力方面不如无机颜料，分散效果差，透明性相对于染料较差，且价格较高。

主要用于：POM、PE、PP、TPU、TPE等结晶材料和部分鲜艳的（染料艳度不能达到的鲜艳色彩产品）产品中。

染料：

优点：染料是可用于大多数溶剂和被染色塑料的有机化合物、优点为密度小、着色力高、透明度好。

缺点：但其一般分子结构小，着色时易发生迁移（结晶材料）价格较无机贵，部分价格和有机颜料价格接近。

珠光颜料：又叫云母钛珠光颜料，是一种二氧化钛涂覆的云母晶片。根据色相不同，可分为银白类珠光颜料、彩虹类珠光颜料、彩色类珠光颜料三类。

注意点：

购买颜料时，必须了解颜料的染料索引（C.I），C.I是由英

国染色家协会和美国纺织化学家和染色家协会合编出版的国际性染料、颜料品种汇编，每一种颜料按应用和化学结构类别有两个编号，避免采购时因对相同分子结构、不同叫法的颜料发生误解，也有利于使用时对颜色的管理和使用正确的颜料方便在出现问题时查找原因。

3）、配色着色工艺：

配色着色可采用色粉直接加入树脂法、色粉混合树脂挤出法和色母粒法。

色粉直接加入树脂法：

色粉与塑料树脂直接混合后，送入下一步制品成型工艺，工序短，成本低，但工作环境差，着色力差，着色均匀性和质量稳定性差。

色粉混合树脂挤出法：

这种方法对树脂和颜色的均匀程度效果最好，能够使颜料充分分散在树脂当中，颜色准确，品质干净，易加工。