塑料用颜料基本性能和测试

着色剂在塑料中应用性能主要由着色剂(颜料,染料)与塑料两方面因素

决定的, 尽管颜料的分子结构在塑料中应用性能是起决定性作用,但由于颜料是以微细的粒子分散在塑料中,颜料粒子固体物理性能对在塑料中应用性能仍有极大影响.

塑料用着色剂基本要求及其有关测试方法 上海金泰塑料色母粒厂 陈信华 王琼

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。???

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1983-2005èòèèèèèóèè/úè·èàèè7,0006,0005,000?ò????±????PVC?±??ò??ABSPET¤31ì?üá?198319952000200120022005èèò4,0003,0002,0001,0000

????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。 ?????

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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

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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

（1） 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 （2） 颜料和塑料树脂中添加剂间相互化学作用 （3） 颜料受热溶解在树脂中

（4） 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： （1） 测试设备：

单螺杆挤出机 L/D= 24 注塑机

（2） 测试原料：颜料 塑料解质（HDPE，PP，PS，等） （3） 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

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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:待色板冷却16小时后,对色板进行测试ΔE=3为该浓度耐热稳定性. ?3塑料着色如何正确应用颜料耐热稳定性指标

因为塑料加工工艺中大部分为热成型工艺，温度在200℃以上，颜料在塑料加工中应用耐热稳定性指标还应注意如下几点：

（1） 颜料在塑料加工中耐热稳定性指标与颜料的使用浓度有关：

有些颜料在不同的浓度下，其耐热稳定性能相差很大，如颜料紫23用于HDPE着色,低于0.025%耐热性只有200℃.大于0.1% 才有260℃. （2） 颜料在塑料加工中耐热性指标与应用塑料解质有关：

颜料在某一应用解质和某一浓度下的耐热稳定性指标,并不等于其在其它解质下的指标相提并论,例如 颜料紫23在涤纶原液着色能耐260℃/4小时，但是颜料紫23在聚苯乙烯解质中不耐220℃高温.

（3） 值得注意的是在考虑颜料耐高温的同时，还需考虑其受热时间。例如

在在EVA高发泡时需耐160℃30分钟,尼龙6和聚酯聚合时，其受热时间为260℃4小时。因此颜料在这些使用情况下需慎重试验后才能选用 （4） 颜料在塑料加工中耐热性指标与钛白粉的加入浓度有关,一般而言,加

入钛白粉后耐热性指标将会有所下降.

（5） 另一个需要考虑的是被着色树脂本身的热稳定性，树脂受热时由于热

降价作用而发生变色如泛黄等。这也会影响颜料在塑料中应用耐热指标.

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