Aplicarea pigmenților organici în materiale plastice și rășini

Rășina sintetică și plasticul au devenit sectoare industriale importante, oferind oamenilor diverse fibre sintetice, produse industriale ușoare și materiale funcționale speciale. Odată cu dezvoltarea rășinii sintetice, a materialelor plastice și a fibrelor sintetice, cererea de coloranți crește de la an la an. Mai mult, în funcție de caracteristicile diferitelor obiecte colorate, procesului de colorare și condițiilor de prelucrare, calitatea pigmenților organici ca coloranți este actualizată la cerințe mai ridicate; calitatea intrinsecă și proprietățile de aplicare ale coloranților au afectat direct aspectul rășinilor, materialelor plastice și fibrelor sintetice. Unul dintre factorii importanți în performanța aplicării (cum ar fi rezistența la intemperii, rezistența etc.).

1. Cerințe pentru performanța coloranților în materiale plastice și rășini
Pigmentul organic sau pigmentul anorganic folosit pentru colorarea plasticului trebuie să aibă o culoare dorită, o rezistență și o intensitate a culorii ridicate, o bună transparență sau o putere de ascundere și să aibă, de asemenea, diferite caracteristici de aplicare, așa cum este descris mai jos.
1 Stabilitatea excelentă la căldură este unul dintre indicatorii importanți ca colorant din plastic.
Colorantul este excelent în stabilitatea rezistenței la căldură și poate preveni schimbarea culorii datorită descompunerii sau schimbării formei cristaline la încălzire. În special, pentru unele rășini care necesită temperaturi mai ridicate de turnare, cum ar fi poliesterul și policarbonatul, trebuie selectați coloranții cu stabilitate termică ridicată.
2 Rezistență excelentă la migrare, fără fenomen de pulverizare.
Datorită forțelor de legare diferite dintre moleculele de colorant și rășină, moleculele de pigment ale aditivilor, cum ar fi plastifianții și alți auxiliari, pot migra din interiorul rășinii către suprafața liberă sau în materialele plastice adiacente. Această migrare este legată de structura moleculară a rășinii, rigiditatea și etanșeitatea lanțului molecular, precum și caracteristicile polarității, mărimii moleculare, dizolvării și sublimării moleculei de pigment. Plasticul de colorat este de obicei contactat cu un plastic alb (cum ar fi PVC) la 80 ° C și 0,98 MPa timp de 24 de ore, iar rezistența sa la migrare este evaluată în funcție de gradul său de migrare pe plastic alb.
3 Bună compatibilitate cu rășina și dispersie ușoară.
Colorantul nu trebuie să reacționeze cu componenta plastică sau să fie descompus de catalizatori reziduali sau auxiliari din plastic pentru a afecta calitatea articolului colorat. Colorantul trebuie să aibă o excelentă dispersibilitate, dimensiunea fină a particulelor și distribuția concentrată și ușor de obținut viu și luciu satisfăcător.
4 Pigmenții organici folosiți pentru colorarea produselor din plastic pentru exterior trebuie să aibă o rezistență excelentă la lumină și o rezistență la vreme.
Prin urmare, deși pigmentul anorganic are o rezistență excelentă la lumină, rezistență la intemperii, la căldură și la migrație, iar costul este redus, deoarece culoarea nu este foarte strălucitoare, soiul este mic, cromatograma este incompletă, rezistența la colorare este scăzută, iar mai multe soiuri sunt săruri de metale grele, iar toxicitatea este relativ scăzută. Mare, limitată în colorarea plasticului, astfel încât sunt folosiți mai mulți pigmenți organici.

2, principalul tip de structură de colorant din plastic
Există două tipuri de coloranți pentru colorarea plasticului: unul este un colorant solvent sau câțiva coloranți dispersi, care sunt colorați prin infiltrare și dizolvare într-o rășină, cum ar fi polistirenul; celălalt este un pigment, inclusiv pigmenți anorganici și pigmenți organici. Ambele sunt insolubile în rășină și sunt colorate de particule fine.
Pigmenții organici au devenit coloranți importanți pentru materialele plastice și rășinile datorită varietății lor largi, a culorii strălucitoare, a rezistenței ridicate la vopsire și a performanței excelente de aplicare. În funcție de diferitele tipuri de structuri, pigmenții potriviți pentru colorarea cu materiale plastice includ următoarele tipuri.
1 pigment azoic insolubil
Soiurile potrivite pentru colorarea plasticului sunt în principal pigmenți azoici singulari și dubli cu structură complexă, de obicei pigmenți monoazo cu structură simplă, greutate moleculară scăzută și pigmenți de condensare azoică Gama de cromatograme este în principal pigmenți galbeni, portocalii și roșii. . Aceste soiuri sunt potrivite pentru colorarea unei varietăți de materiale plastice și au proprietăți bune de aplicare. Soiuri reprezentative, cum ar fi pigmenții de condensare azoică, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Pigment Red 144, 166, 242 etc., pigmenți benzimidazolonă, CI Pigment Yellow 151, 154, 180 și CI Pigment Brown 23, etc. Pigmenți heterociclici cum ar fi Pigment Yellow 139, 147 și alte soiuri.
2 pigmenți de lac
În principal, pigmentul lacului roșu de acid naftol sulfonic (acid carboxilic), datorită polarității moleculare mari, a greutății moleculare moderate, a stabilității termice bune și a rezistenței ridicate la vopsire, reprezentând soiuri precum CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 și alte soiuri.
3 pigmenți ftalocianină
Datorită rezistenței sale excelente la căldură, rezistență la lumină, rezistență la intemperii, rezistență ridicată la vopsire și rezistență la migrare, este potrivit pentru colorarea diferitelor tipuri de rășini și materiale plastice. Cromatograma este doar albastră și verde. Soiurile reprezentative sunt CI Pigment Blue 15, 15: 1 (un tip stabil), 15: 3 (tip ß), 15: 6 (tip ε) și CI Pigment Green 7, 36 și așa mai departe.
4 inel heterociclic și cetonă cu inel condensat
Acești pigmenți includ chinacridone, dioxazine, izoindolinone, derivați de antrachinonă, 1,4-diketopirolopirol (DPP), indone cetone și complexe metalice. O clasă de pigmenți.

3. Colorarea rășinii principale și a plasticului
Colorarea plasticului din rășină include amestecarea rășinii, plasticul direct cu colorantul și procesul de vopsire cu rășină prin procesul de vopsire cu rășină, care este colorat înainte ca rășina să fie transformată într-o fibră. Ambele tehnici de colorare necesită ca pigmentul să aibă o stabilitate termică excelentă și o bună dispersibilitate. Particulele agregate ale pigmentului nu trebuie să depășească 2 ~ 3 μm. Particulele grosiere vor afecta negativ rezistența la tracțiune a fibrei și chiar vor provoca ruperea. Este mai de preferat să se utilizeze un preparat din rășină al unui pigment în locul unui pigment pulbere. Metoda de colorare a pastei de rășină poate fi clasificată în Spining Melt, Spinping Wet și Spining Dry. De exemplu, în cazul filării prin topire, o rășină termoplastică precum poliester, poliamidă, polipropilenă sau altele asemenea este topită într-un extruder, extrudată printr-o gaură de filare, apoi răcită și solidificată.
Prin urmare, pigmentul organic ca colorant nu trebuie să sufere o schimbare semnificativă a culorii la temperatura de filare, iar purtătorul folosit pentru prepararea pigmentului trebuie să fie identic sau similar cu polimerul pigmentat.
În ultimii ani, au fost introduși pe piață câțiva noi pigmenți organici heterociclici, iar diferite rășini precum clorura de polivinil (PVC), poliesterul (PET), rășina ABS, nailonul și policarbonatul pot fi selectate în conformitate cu cerințele de aplicare. Varietate.

1. colorant din rășină PVC
PVC-ul este o clasă importantă de materiale termoplastice care sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații, incluzând cerințe speciale de performanță specială de înaltă performanță, precum materiale de construcție, automobile, uși și ferestre. Datorită temperaturii scăzute de prelucrare, pentru colorare se pot folosi diferite tipuri de pigmenți organici. Cu toate acestea, în funcție de condițiile de prelucrare și de utilizarea finală a produsului colorat, există alegeri specifice pentru colorant, urmând ca următoarele caracteristici ale aplicației să fie satisfăcute.
Când PVC-ul este colorat, fenomenul de înflorire rezultat poate fi considerat ca o dizolvare parțială a pigmentului organic ca colorant la temperatura de procesare și recristalizare a pigmentului la temperatura camerei. Acest fenomen este cauzat de alte polidextroză. Există și la mijloc; în special materialul moale din PVC va crește solubilitatea colorantului datorită prezenței plastifiantului (înmuiator), rezultând un fenomen mai înflorit și se poate observa că creșterea temperaturii de prelucrare va duce la o înflorire semnificativă. Este direct legată de creșterea solubilității lor pigmentare la această temperatură.

2. colorarea rășinii poli (hidrocarburi) (PO)
Poliolefinele (poliolefinele) sunt o gamă largă de materiale plastice de mare randament utilizate pe scară largă, care pot fi clasificate în trei categorii pe baza monomerului și a densității sau a presiunii în timpul procesării; a, polietilenă cu densitate joasă (LDPE) sau polietilenă de înaltă presiune, temperatura de prelucrare corespunzătoare este de 160 ~ 260 ° C; b, polietilenă de înaltă densitate (HDPE) sau polietilenă de joasă presiune, temperatura de prelucrare corespunzătoare este de 180 ~ 300 ° C; polipropilenă (PP), temperatura de prelucrare este de 220 ~ 300 ° C.
În general, pigmenții organici sunt mai susceptibili să migreze în rășinile LDPE, HDPE și PP. Tendința de a migra include sângerarea și pulverizarea, care este mai pronunțată pe măsură ce indicele de topire crește și greutatea moleculară a polimerului scade.
Atunci când unii pigmenți organici sunt colorați în materiale plastice din polietilen, acestea pot provoca deformarea sau micșorarea plastică a produselor din plastic. Motivul poate fi considerat ca agent de nucleare ca agent de colorare pentru a promova cristalizarea materialelor plastice, rezultând stres în materiale plastice. Atunci când pigmentul este anisotropie asemănătoare acului sau sub formă de tijă, este mai probabil să se alinieze în direcția de curgere a rășinii, rezultând un fenomen de contracție mare, iar pigmentul organic sferic cristalin sau pigment anorganic prezintă un mic contracție de modelare. În plus, este importantă dispersibilitatea pigmentului în polidispersă, în special filmul sau filmul suflat și procesul de vopsire a spinului topit. Prin urmare, morfologia preparatului pigmentului sau a concentratului de pigment este adesea folosită pentru a îmbunătăți proprietatea de dispersie; pigmenții selectați sunt în mare parte structuri heterociclice și lacuri fenolice.

3. colorarea rășinii transparente, cum ar fi polistirenul
Pe bază de termoplastice plus polistiren (PS), copolimer stiren-acrilonitril (SAN), polimetil metacrilat (PMMA), policarbonat (PC) etc. sunt de duritate ridicată, întărită cu carcasă Rășina termoplastică are o transparență excelentă. Pentru a menține transparența originală a articolului colorat, pe lângă colorarea pigmenților de mai sus, este mai de preferat să se utilizeze un colorant solvent (SDSolventDyes) și un colorant dispersat (Dis.D.) cu solubilitate ridicată. Se dizolvă în plastic în timpul procesului de colorare pentru a forma o soluție moleculară stabilă, care prezintă o rezistență mare a culorii.
A, bună stabilitate la căldură, pentru a asigura că culoarea și rezistența la nuanțare nu se modifică la temperatura de prelucrare;
B, rezistență la lumină excelentă și rezistență la vreme, în special pentru produsele de colorat în aer liber;
C, insolubil în apă, pentru a preveni sângerarea materialelor plastifiate;
D, indicatorii de toxicitate ar trebui să îndeplinească cerințele
E. Colorantul trebuie să aibă suficiente caracteristici de solubilitate într-un solvent organic, ceea ce este un factor important pentru obținerea unui efect de colorare transparent.

4. colorarea rășinii poliamidice (nylon)
Ca agent de colorare a poliamidei, se poate utiliza un pigment organic și poate fi selectat și un colorant solubil în polimer, în care colorarea de către pigment organic poate fi aproximativ clasificată în două grade diferite de agenți de colorare, așa cum se arată mai jos.
Soiuri generale aplicabile CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 PV 23
Performanță excelentă PY192 PG 7
Pentru rășinile de poliester (inclusiv PET și PBT), pigmenții pot fi pigmentați, dar mai mulți sunt pigmentați cu coloranți dizolvați polimerici (adică coloranți dizolvați), dintre care unii sunt potriviți pentru colorarea PET, cum ar fi PY138, PY147 (respectiv quinoxani, aminoguanidine și condensate clorurate) și PR214 și PR242 sunt potrivite pentru colorarea poliesterului.
Colorarea rășinii ABS este, de asemenea, mai ales colorant solvent, care nu numai că are o transparență bună, dar are și o rezistență bună la lumină și poate fi utilizat cu pigmenți anorganici pentru a obține produse colorate opace. Coloranții solvenți utilizați frecvent sunt SY93, SO60, SR111, SR135, SB104 și SG104 și SG3.
Poliuretanul (PUR, poliuretanul) este utilizat pe scară largă în materialele din piele artificială. Poate fi adăugat cu plastifianți pentru a îmbunătăți proprietățile sale de moliciune precum PVC-ul. În același timp, PUR este utilizat în acoperiri de țesături, cum ar fi toluenul, metil etil cetona, DMF, THF, izopropanol. / amestec de toluen etc., astfel încât colorantul să fie selectat ca proprietate rezistentă la solvent, adică pigmentul care este insolubil în solventul de mai sus, altfel este ușor să provoace migrația; în același timp, când se face spuma poliuretanică, colorantul trebuie să aibă o stabilitate suficientă. .