选择色母粒的要点(1)应了解色料的其他性能,如对于用在食品、儿童玩具方面上的塑料制品,要求色料应无害;用于电器方面的塑料制品,应选择电绝缘性好的色料;用于室外方面塑料制品,应选择耐气候老化性能好的色料等。
(2)色料的分散性、着色力应好。色料分散不均匀时,会影响制品的外观性能;色料着色力差时,会使色料用量增加,材料成本提高。同一色料在不同树脂中分散性和着色力并不相同,所以在选择色料时应注意这一点;色料的颗粒大小与分散性也有关系,色料粒径越小,则分散性越好,着色力也强。
(3)色料不能和树脂及各种助剂有反应,耐溶剂性强、迁移性小、耐热性好等。也就是说,色母料不能参与各种化学反应。如碳黑能控制聚酯塑料的固化反应,所以不能在聚酯中加入碳黑色料;由于塑料制品成型加工温度较高,所以色料应在成型加热温度条件下不分解变色,一般无机颜料耐热性较好,有机颜料及染料耐热性较差,这点应在选择色料品种时引起足够的重视。
色母粒的组成与生产工艺色母粒是使塑料制品着色的一种专用粒料。其根据着色的塑料品种可分为聚烯烃类、ABS类、PS类和AS类等。
色母粒是由颜料、分散剂、载体树脂和适量助剂构成。分散剂的主要作用是使颜料充分分散,均匀地分散在载体树脂和基体树脂中,最终获得色泽均匀的塑料制品。用于色母粒的载体树脂首先应与被着色树脂具有良好的相容性,其次载体树脂的流动性应大于被着色树脂,以便颜料更好地分散。
色母粒的组成、颜料的选择和用量取决于被着色塑料的性质,通常用于聚烯烃塑料着色的色母粒中颜料的含量为20%~40%。
色母粒的生产工艺通常分为两步:一步是制取颜料预分散体,即用分散剂或其它助剂对颜料进行表面处理;二步是将颜料预分散体与载体树脂混熔造粒后制得色母粒。
色母粒对塑料制品的影响,体现在色母粒与塑料制品的原料及其他组分发生反应以及色母粒本身分散性、耐热性、耐迁移性、耐候性、毒性等。今天我们主要来说一下色母粒与树脂的反应。
色母粒与树脂的反应主要表现在组成色母粒的某些颜料或染料与树脂在加工成型时发生的化学反应,这些反应有可能导致色相的变化,使聚合物发生降解,从而使制品性能发生改变。如尼龙和氨基塑料在熔融状态下,是很强的酸性还原剂,它们能使在加工温度下很稳定的色母粒中的颜料、染料还原褪色。同样,酚醛塑料可以起强碱性还原剂的作用。
某些稳定化了的聚丙烯中的碱金属,能与色母粒中的碱土金属发生“碱交换作用”,使颜色从蓝红色变成橙红色。群青颜料及锌和铁的化合物制成的色母粒与盐酸的反应性很强,它们不宜用于含卤阻燃剂的聚烯烃类聚合物的着色。
有些色母粒中的颜料对聚合物有破坏作用,如锰色淀颜料不适合聚丙烯制品的着色,因为变价锰离子在聚丙烯的热氧化或光氧化中,通过电子的转移导致聚丙烯的加速老化;聚碳酸醋中的醋键,加热时易水解和遇碱分解,若色母粒中含有金属离子颜料可加速其分解;
色母粒成分中的颜料的酸碱性也往往对酸、碱性树脂产生影响,比如呈碱性的炭黑制成的色母粒更易导致聚碳酸醋的热分解,呈酸性的炭黑易使聚甲醛热分解。