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    常见的PVC塑料着色问题

    2014-09-22 11:30:13 浏览:429

    用于PVC塑料的着色剂主要是染料、有机颜料和无机颜料。染料质量轻,但易于迁移,所以一般将染料与颜料配合使用。
    用于PVC塑料的着色剂主要是染料、有机颜料和无机颜料。染料质量轻,但易于迁移,所以一般将染料与颜料配合使用。PVC塑料对颜料的要求较高,如耐加工 时高温,不受HCL影响,加工中无迁移,耐光等。一般应满足以下要求:(1)较大的分子量,化学结构稳定,较高的熔点,热分解温度要高于300℃(2)对 PVC塑料呈化学惰性且兼容性好,有良好的分散性(3)耐热和耐升华性好(4)无毒或毒性低,在塑料中添加量要少。
    PVC着色方法归纳起来有三种,即(1)干粉状颜料着色:这种方法适用于不加增塑剂或少加增塑剂的硬PVC制品。它是将干粉状颜料与其它助剂,按照配方比 例直接与PVC树脂混合,然后加工成型制品。(2)糊状着色:这种方法多用于软PVC塑料。就是将颜料先与部分增塑剂混合,使其在增塑剂中分散均匀,必要 时可以采用研磨等辅助手段和措施。再将该色浆料与PVC树脂和其它助剂混合均匀。(3)色母料着色:就是购买或将所需颜料预先制成色母料,色母料与PVC 配方其它组分混合使用的一种方式。这种方法适用配方中颜料加入量很小的制品,以保证着色的准确性,分散性也较好,使用简单,是目前较常用的方法。
    PVC成型工艺对着色剂的要求:
    (1)PVC压延薄膜 生产时加入薄膜边角回收料,当其在180~220℃加工时,更应考虑其受复杂热应力所产生的降解作用。为此,在颜料选择时,除考虑迁移外,尚需考虑颜色的 色调-温度-时间的稳定性。可选用的颜料有铬黄,钼铬红,氧化铁系颜料,以及单、双偶氮颜料和酞菁系蓝、绿颜料。室外用薄膜的耐光无机颜料:镍、钛黄、氧 化铬绿、钴绿、猛钛棕以及高稳定性铬酸、钼酸盐、镉红。有机颜料:偶氮缩合、单偶氮颜料(红、黄、棕色调)、异吲哚酮系颜料、喹酞酮、芘系和酞菁蓝、绿。
    (2)挤出和注塑 对于室内应用的轻质型材电缆导管、圆角嵌条、窗帘滑轨等,需使用的是低到中等色牢度的颜料,基本色调是白色、灰色和棕色。重质型材的面板,例如用于建筑正 面的窗户需要用高等级颜料,除高稳定性的二氧化钛(金红石型)以外,主要有镍和铬钛黄、猛钛棕以及高级的有机颜料,如酞菁蓝、酞菁绿、偶氮缩合颜料、氯代 异吲哚啉和黄烷土林颜料,基本色调为棕色调(仿木)。黄色和棕色调耐老化性要优于红、蓝和绿色。炉法炭黑是推荐室外使用的黑色颜料。
    对于PVC电缆护套的着色,只有某些颜料适用,经过特殊处理含有微量电解质、着色强度高、适中色牢度的有机颜料。例如铬酸铅和钼酸铅颜料。由于高挤出速度的PVC护套料,建议采用色母料的形势来着色,但色母料必须具有优良的分散性,因为颜料的凝聚体对于电性能有不良影响。
    对 PVC塑料型材和管材着色时,需要特别注意有机颜料的耐迁移性。
    (3)涂布、浇注、浸渍
    主要用于生产人造革、罩子和玩具制品,这些加工方法均采用糊状PVC,通常也适用糊状颜料着色。为此,PVC复合物中含有大量增塑剂,颜料除了耐光性以外,需要考虑的是耐迁移性、耐汗渍和唾液性能(玩具)。
    (4)混料过程中产生缺陷的原因 PVC通常是在高速混合机中混合,出料温度一般高于100℃,有时还会高于120℃。与此同时,在20~23m/s的线速度下,产生巨大的摩擦和剪切,对 易分散的软质颜料如铬黄或钼铬红以及镉颜料容易被破坏,使本身色调改变和着色牢度降低(耐化学和腐蚀性降低)。如果在加软质颜料到高速混合机之前,先将混 合温度升到80℃,或将其加入到冷却后的混合机中,就能得到优良的分散性。硬质颜料,例如氧化物颜料,在混合机中会使金属磨损,含有重金属的颜料,不仅会 产生颜色的改变(尤其是白色色调变灰),而且降低老化性能,因为重金属尤其铁,会生成金属氯化物催化并加速PVC降解。因此,加入这类硬质颜料时,应在混 合后期加入。
    在使用无机颜料时,必须将颜料凝聚体分散,否则会降低着色力,甚至会使制品产生斑点,同时要注意颜料的凝聚体可能带来机械性能的降低。
    PVC配方中常用的着色剂有:(一)红色主要是可溶性偶氮颜料、镉红无机颜料、氧化铁红颜料、酞菁红等(二)黄色主要有铬黄、镉黄和荧光黄等(三)兰色主 要有酞菁蓝(四)绿色主要为酞菁绿(五)白色主要用钛白粉(六)紫色主要是塑料紫RL(七)黑色主要是碳黑。另外,荧光增白剂用于增白,金粉、银粉用于彩 色印花,珠光粉使塑料具有珍珠般散光。
    设计PVC配方选用着色剂时应注意如下几点:(1)氧化铁类颜料,加入PVC中易受HCl作用,生成FeCl,促进PVC降解,其它一些金属化合物着色 剂,也有类似问题,只是现象没有氧化铁明显。具体顺序为:铁红〉钛白〉钴蓝〉钴紫〉铬绿。(2)软PVC中由于含有大量增塑剂,而增塑剂促进着色剂迁移因 此应注意着色剂在PVC塑料中的迁移性问题,选择一些迁移性小的着色剂。如常用有机颜料为主,部分使用无机颜料,很少使用染料。(染料仅可在硬PVC中使 用)(3)有些着色剂如铅铬黄类及钼橙类颜料,有抑制PVC脱HCl的作用,可起到辅助稳定剂作用,是PVC中优良的着色剂。(4)镉红和镉黄等硫化物颜 料,对HCl敏感而产生硫化氢硫化氢又易与铅盐反应生成硫化铅,造成铅污染,而使制品色泽不艳丽。(5)有些着色剂如群青、钴蓝、锐钛型钛白等,加入 PVC中有促进光氧化降解的作用。(6)Cu、Mn、Fe、Co等氧化物和氯化物的耐晒性差,可被光分解而加速PVC老化。(7)在设计电缆料着色配方 时,要注意着色剂对电绝缘性的影响,有些着色剂如钛青蓝、炭黑等应不加或少加。(8)PVC中着色剂的状态不同,分散效果不一样。分散性大小顺序如下:润 湿性着色剂〉色母料〉糊状着色剂〉粉末着色剂

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