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塑料运用

塑料着色主要是无机和**颜料，要求其具有较高的着色强度和艳度；良好的透明性或者遮盖性、分散性、耐候性、热稳定性、化学稳定性、电气功能、环保性能等。着色力大小。着色力大小直接决定着着色剂的用量，一般来说随着着色剂粒径减少而增加，**颜料比无机颜料着色力高出许多，当彩色颜料与白色颜料并用时，着色力可以得到显着提高，如今**颜料和**细粒子得到广泛应用和发展。分散性。着色剂在聚合物中只有比较容易以微小的粒子状态均匀分散，才能获得良好的着色效果。由于颜料含有很多聚集粒子，因此必须经高剪切力的分散以打碎大聚集体，形成小聚体而达到要求的粒子细度，才能获得理想的光学效果。采用对颜料表面处理等方法可以将颜料加工成一定实用形态，如色母粒，可以有效地改善颜料的分散性。另外添加一些助剂也可以改善着色剂的分散性。耐光和耐候性。一般来说无机颜料光稳定性比较好，在**着色剂中，酞青系、喹吖啶酮系、二恶嗪、异吲哚啉酮等**颜料的耐光性十分优异，可以与无机颜料相比拟；蒽醌和茈酮等染料也具有良好的耐光性。 耐迁移性。着色剂的迁移主要有三种类型，1)溶剂抽出，即在水和**溶剂中渗色；2)接触迁移，造成相邻的物体的污染；3)表面喷霜，主要由于着色剂在热加工时在聚合物中的溶解度较大，而常温下溶解度较小，因而逐渐结晶析出造成的。无机颜料在聚合物中分散一般是非均相的，不会产生喷霜现象，而**颜料在聚合物中和其他**物都有程度不同的溶解性，比较容易发生迁移。**颜料迁移的难易与聚合物和其他添加剂(尤其是增塑剂和软化剂)的种类有很大关系。通过实验表明，一般来说，**酸的无机盐迁移性比较小；分子量较高的比低的迁移性小。耐热性。优良的耐热稳定性能是作为塑料着色剂的重要指标，大多数无机颜料的耐热性都比较好，基本能够满足塑料加工要求，而**着色剂耐热性能较差。由于各种树脂、塑料化学结构的不同，在进行加工成型过程中要求不同的加热温度(软化点以上)，温度的高低将直接影响到着色剂的选择，以使其着色在规定温度下不发生明显的颜色变化，树脂结构的特性不同，对着色剂要求也不一样，表1为树脂塑料加工成型温度及对着色剂的要求。另外其他一些树脂的加工温度分别为，氟树脂，350℃；丙烯酸酯类树脂，180—200℃；**硅树脂，180℃；酚醛树脂，150—160℃；环氧树脂，150℃；纤维素塑料180℃等。可以根据不同的温度选用适合的着色剂。化学稳定性。由于塑料的使用环境不同，因此要充分考虑着色剂的耐化学药品性能，如PVC及其他含氯聚合容易分解产生氯化氢，对着色剂的着色效果和耐色牢度可能产生较大的影响，因此PVC及其他含氯聚合物制品必须使用耐酸性着色剂；如某些塑料制品中其他添加剂组份如抗氧剂、受阻胺光稳定剂、分散剂对颜料的影响也不容忽视。电气性能。聚氯乙烯、聚乙烯等塑料大量用作电线电缆的绝缘层或护套，这些应用领域要求着色剂具有良好的电绝缘性能，有些着色剂添加后会导致电绝缘性能的下降，一般来说导致电绝缘性能降低的原因主要是由于颜料表面残余的电解质，而并非颜料的本身，因此某些含有可溶性盐的颜料不适用于电线电缆等塑料制品的着色，通常炭黑、钛白粉、铬黄、酞青蓝等颜料的电气性能较好。环保性能。随着国内外环保法规日趋严格，许多制品对塑料着色剂的毒性提出严格要求，着色剂的毒性问题愈来愈引起人们关注。如今美国、欧盟等国家已明确限制使用重金属，主要包括镉、铅、硒等着色剂；德国等国家也相继出台法规限制使用一些芳香胺类染料和**颜料。目前我国尚有大量的有毒着色剂在生产与使用，要完全替代仍面临技术和成本方面的挑战。

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3 易分散性

3.1 易分散性对塑料着色的重要性

颜料的易分散性是指颜料着色过程中分散能力,因为大部分塑料家工工艺均为熔融挤出工艺，颜料在熔融出工艺中所受到剪切力相对与颜料在油墨加工工艺中在锟研磨和颜料在涂料加工工艺中砂磨要小的多，因此，颜料在塑料中易分散性是颜料在塑料中应该的又一个重要指标。

易分散性好坏不仅影响着色力和色光，而且会因分散不好着色不均，生产条痕或色点影响着色外观，更严重影响着色成品的机械性能。具有良好分散性的颜料可以得到一个理想艳度，光亮度，透明性塑料制品，因此，颜料易分散性对塑料着色有重要意义。

颜料用于化纤纺丝，其易分散性好坏更具有重要意义。在纺丝过程中因熔体压力多大，不得不频繁更换滤网，浪费大量材料和人工，使设备停车时间过长。更严重导致生产无法正常进行。

3.2 颜色易分散性测定方法

3.2.1 测试方法

(1) 颜料易分散性测定方法

测试方法：按颜料在塑料中着色力测定法取冲淡PVC片材一半，将辊筒表面温度控制为130℃，PVC薄片厚度0.3mm，炼塑时间7~8分钟出片。 压片温度165~170℃；压片时间上1分钟后保压速冷。 评定：以在二种不同剪切力条件混炼后着色力提高来计算分散性。其中5级较好，1级较差。

(2)颜料过滤性能测试

颜料过滤性能（压力指数）是对颜料凝聚的数量和颜料分散体中尺寸过大颗粒的测量。由于颜料堵塞挤出机滤网引起的挤出机内部熔体压力的升高，由kg/cm2/min数表示。

3.2.2 测试设备

单螺杆挤出机L/D=25,压缩比为：1：3

滤网组合按下列*顺序：60，100，325，60，20目，熔融压力传感器，放置在螺杆末端和滤网之间（范围0kg/cm2~25kg/cm2）

3.2.3 测试浓度： 颜料含量3%的聚丙烯混合物。

3.2.4 测试方法：

设定挤出温度：输送段200℃，其余段240℃，挤出量：53g/min。 把样品混合物加入挤出机，当样品混合物进出时，记录压力P0，连续操作60分钟内记录压力P60，颜料过滤压力指数 DF值可用下列公式计算：DF=(P60-P0)/60 DF值小于0.15，表明颜料分散性良好。

3.3 塑料着色如何正确应用颜料易分散性指标

3.3.1 颜料易分散性对塑料制品的影响

颜料易分散性对塑料制品的光学性能有直接影响，塑料制品着色深度与易分散性好坏有关，透明性随颜料分散粒径减小而增大，色调也与分散性有关。

3.3.2 颜料在塑料中分散及其他影响

颜料在塑料中的分散性除了颜料本身分散性外，还与其它重要因素有关。

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