Застосування органічних пігментів у пластмасах та смолах

Синтетична смола та пластик стали важливими галузями промисловості, забезпечуючи людей різноманітними синтетичними волокнами, легкими промисловими виробами та спеціальними функціональними матеріалами. З розвитком промисловості синтетичних смол, пластмас та синтетичних волокон попит на барвники з кожним роком зростає. Крім того, відповідно до характеристик різних кольорових предметів, процесу фарбування та умов обробки, якість органічних пігментів як барвників поновлюється до вищих вимог; Властива якість та властивості барвників безпосередньо вплинули на появу смол, пластмас та синтетичних волокон. Один з важливих факторів продуктивності застосування (наприклад, стійкість до погоди, міцність тощо).

1. Вимоги до характеристики барвників у пластмасах та смолах
Органічний пігмент або неорганічний пігмент, використовуваний для фарбування пластику, повинен мати бажаний колір, високу міцність і яскравість кольору, хорошу прозорість або приховану здатність, а також мати різні характеристики застосування, як описано нижче.
1 Відмінна теплостійкість - один із важливих показників як пластичного барвника.
Барвник відрізняється стійкістю до жаростійкості і може запобігти зміні кольору за рахунок розкладання або зміни кристалічної форми при нагріванні. Зокрема, для деяких смол, які потребують більш високих температур лиття, таких як поліестер та полікарбонат, слід вибирати барвники з високою термостійкістю.
2 Відмінна стійкість до міграції, явища без розпилення.
Через різні сили зв’язку між молекулами барвника та смолою пігментні молекули добавок, таких як пластифікатори та інші допоміжні речовини, можуть мігрувати з внутрішньої частини смоли на вільну поверхню або у сусідні пластики. Ця міграція пов'язана з молекулярною структурою смоли, жорсткістю і герметичністю молекулярного ланцюга, а також з полярністю, молекулярними розмірами, характеристиками розчинення та сублімації молекули пігменту. Забарвлюючий пластик зазвичай контактує з білим пластиком (наприклад, ПВХ) при 80 ° С та 0,98 МПа протягом 24 годин, а його стійкість до міграції оцінюється відповідно до ступеня його міграції на білий пластик.
3 Хороша сумісність зі смолою і легка дисперсія.
Барвник не повинен вступати в реакцію з пластмасовим компонентом або розкладатися залишковими каталізаторами або допоміжними речовинами в пластмасі, щоб вплинути на якість кольорового виробу. Барвник повинен мати відмінну дисперсність, дрібний розмір частинок і концентрований розподіл, а також легко отримувати задовільну яскравість і блиск.
4 Органічні пігменти, використовувані для фарбування пластикових виробів на відкритому повітрі, повинні мати відмінну світлостійкість та стійкість до погоди.
Тому, хоча неорганічний пігмент має чудову стійкість до світла, атмосферостійкості, жаростійкості та стійкості до міграції, а вартість низька, оскільки колір не дуже яскравий, сорт невеликий, хроматограма неповна, міцність фарбування низька, і кілька різновидів є солями важких металів, а токсичність порівняно низька. Великі, обмежені пластичним забарвленням, тому використовуються більше органічних пігментів.

2, основний тип структури пластичного барвника
Існує два види барвників для пластичного фарбування: один - барвник-розчинник або кілька дисперсних барвників, які забарвлюються шляхом інфільтрації та розчинення в смолі, наприклад, полістирол; інший - пігмент, включаючи неорганічні пігменти та органічні пігменти. Обидва нерозчинні в смолі і забарвлені дрібними частинками.
Органічні пігменти стали важливими барвниками для пластмас і смол завдяки їх широкій різноманітності, яскравому забарвленню, високій міцності на тонування та чудовим експлуатаційним характеристикам. Відповідно до їх різних типів структур, пігменти, придатні для фарбування пластиками, включають такі типи.
1 нерозчинний азо пігмент
Сорти, придатні для фарбування пластиком, - це переважно одинарні та подвійні азо пігменти зі складною будовою, як правило, моноазо пігменти з простою структурою, низькою молекулярною масою та азо конденсаційні пігменти. Діапазон хроматограм - це переважно пігменти жовтого, помаранчевого та червоного кольорів. . Ці сорти підходять для фарбування різноманітних пластмас і мають хороші властивості застосування. Репрезентативні сорти, такі як азо-конденсаційні пігменти, CI Pigment Yellow 93, 94, 95, CI Пігмент червоний 144, 166, 242 та ін., Пігменти бензимідазолону, Пігмент CI Yellow 151, 154, 180 та CI Pigment Brown 23 та ін. Гетероциклічні пігменти наприклад пігментний жовтий 139, 147 та інші різновиди.
2 озерні пігменти
Переважно озерний пігмент червоного озера з нафтолової сульфонової кислоти (карбонової кислоти), завдяки великій молекулярній полярності, помірній молекулярній масі, хорошій термічній стійкості та високій силі тонування, що представляє такі сорти, як CI Pigment Red 48: 2, 53: 1, 151 та інші різновиди.
3 фталоціанінових пігменту
Завдяки чудовій жаростійкості, світлостійкості, стійкості до погодних умов, високій міцності на тонування та стійкості до міграції, він підходить для фарбування різних видів смол і пластмас. Хроматограма лише синього та зеленого кольору. Представницькими сортами є CI Pigment Blue 15, 15: 1 (стабільний тип), 15: 3 (тип ß), 15: 6 (тип ε) та CI Pigment Green 7, 36 тощо.
4 гетероциклічні кільцеві та злиті кільцеві кетони
До таких пігментів належать хінакрідони, діоксазини, ізоіндолінони, похідні антрахінону, 1,4-дикетопіролопірол (DPP), індолові кетони та металеві комплекси. Клас пігментів.

3. Фарбування основної смоли та пластику
Забарвлення смоляного пластику включає змішування смоли, пластику безпосередньо з барвником і процес фарбування смоли методом фарбування смоли, який забарвлюється до того, як смола перетвориться у волокно. Обидві методи фарбування вимагають, щоб пігмент мав відмінну теплостійкість і хорошу дисперсність. Сукупні частинки пігменту не повинні перевищувати 2 ~ 3 мкм. Грубі частинки негативно впливатимуть на міцність на розрив волокна і навіть спричинить руйнування. Краще використовувати смоляний препарат пігменту замість порошкового пігменту. Спосіб фарбування пасти зі смолою можна класифікувати на розплавлення розплаву, мокрого віджиму та сухого спінінгу. Наприклад, у разі прядіння розплаву термопластичну смолу, таку як поліестер, поліамід, поліпропілен тощо, розплавляють в екструдері, екструдують через прядильний отвір, а потім охолоджують і затверджують.
Тому органічний пігмент як барвник не повинен зазнавати значної зміни кольору при температурі віджиму, а носій, використовуваний для отримання пігменту, повинен бути ідентичним або подібним до пігментованого полімеру.
В останні роки на ринку були представлені деякі нові гетероциклічні органічні пігменти, і різні смоли, такі як полівінілхлорид (ПВХ), поліестер (ПЕТ), смола ABS, нейлон та полікарбонат, можуть бути обрані відповідно до вимог заявки. Різноманітність.

1. Барвник із смоли ПВХ
ПВХ є важливим класом термопластичних матеріалів, які використовуються в широкому спектрі застосувань, включаючи вимоги до особливо низьких і високих класів, таких як будівельні матеріали, автомобілі, двері та вікна. Через низьку температуру обробки для фарбування можна використовувати різні види органічних пігментів. Однак, залежно від умов переробки та кінцевого використання кольорового продукту, існує конкретний вибір барвника, і слід задовольнити наступні характеристики застосування.
Коли ПВХ забарвлюється, виникаюче явище цвітіння може розглядатися як часткове розчинення органічного пігменту як барвника при температурі обробки та перекристалізація пігменту при кімнатній температурі. Це явище викликане іншими полідекстрозами. Він також існує посередині; особливо м'який матеріал ПВХ підвищить розчинність барвника завдяки наявності пластифікатора (пом’якшувача), що призведе до більшого явища цвітіння, і видно, що підвищення температури обробки призведе до значного цвітіння. Це безпосередньо пов'язане з їх підвищенням розчинності пігменту при цій температурі.

2. фарбування полі (вуглеводневої) (ПО) смоли
Поліолефіни (Поліолефіни) - це широкий спектр широко використовуваних високопродуктивних пластмас, які можна класифікувати на три категорії на основі мономеру та щільності чи тиску під час обробки; a, поліетилен низької щільності (LDPE) або поліетилен високого тиску, відповідна температура обробки становить 160 ~ 260 ° C; b, поліетилен високої щільності (HDPE) або поліетилен низького тиску, відповідна температура обробки становить 180 ~ 300 ° C; поліпропілен (PP), температура обробки 220 ~ 300 ° C.
Як правило, органічні пігменти швидше мігрують у смолах LDPE, HDPE та PP. Тенденція до міграції включає кровоточивість та розпилення, що є більш вираженим у міру збільшення показника розплаву та зменшення молекулярної маси полімеру.
Коли деякі органічні пігменти забарвлюються в поліетиленові пластмаси, вони можуть викликати деформацію або пластичне усадження пластикових виробів. Причину можна розглядати як зароджуючий агент як фарбувальний агент для сприяння кристалізації пластмас, що призводить до напруги в пластмасі. Коли пігмент має голкоподібну або стрижнеподібну анізотропію, більше шансів вирівняти у напрямку потоку смоли, що призводить до великого явища усадки, а сферичний кристалічний органічний пігмент або неорганічний пігмент демонструє невелику формувальну усадку. Крім того, важлива дисперсність пігменту в полідисперсі, особливо плівка або продувана плівка та процес фарбування віджиму розплаву. Тому морфологія пігментного препарату або пігментного концентрату часто використовується для поліпшення властивості дисперсії; вибрані пігменти - це переважно гетероциклічні структури та фенольні озера.

3. забарвлення прозорої смоли, такої як полістирол
На основі термопластиків плюс полістирол (PS), стирол-акрилонітриловий сополімер (SAN), поліметилметакрилат (PMMA), полікарбонат (ПК) тощо мають високу твердість, твердість корпусу Термопластична смола має чудову прозорість. Для збереження первісної прозорості кольорового виробу, крім забарвлення вищезазначених пігментів, більш переважно використовувати барвник-розчинник (SDSolventDyes) та дисперсний барвник (Dis.D.), що має високу розчинність. Він розчиняється в пластиці в процесі фарбування, утворюючи стійкий молекулярний розчин, демонструючи високу міцність кольору.
A, хороша теплостійкість, щоб гарантувати, що колір і сила тонування не змінюються при температурі обробки;
B, відмінна світлостійкість і стійкість до погоди, особливо для фарбувальних виробів на відкритому повітрі;
C, нерозчинний у воді, для запобігання кровоточивості пластифікованих пластиків;
D, показники токсичності повинні відповідати вимогам
E. Барвник повинен мати достатню характеристику розчинності в органічному розчиннику, що є важливим фактором для отримання прозорого фарбувального ефекту.

4. забарвлення поліамідної (нейлонової) смоли
В якості барвника поліаміду може бути використаний органічний пігмент, також може бути обраний розчинний у полімері барвник, при цьому забарвлення органічним пігментом може бути грубо класифіковано на два різних сорти фарбувальних речовин, як показано нижче.
Застосовуються загальні сорти CIPY147 PY 150 PR 149PR 177 ПВ 23
Відмінна продуктивність PY192 PG 7
Для поліефірних смол (включаючи PET та PBT) пігменти можуть пігментуватися, але більше пігментується фарбами, розчиненими в полімері (тобто, розчиненими барвниками), деякі з яких підходять для фарбування ПЕТ, наприклад PY138, PY147 (відповідно Хіноксани, аміногуанідини та хлоровані конденсати) та PR214 та PR242 підходять для забарвлення поліефіру.
Забарвлення ABS-смоли - це також здебільшого барвник-розчинник, який має не тільки хорошу прозорість, але також має хорошу світлостійкість і може використовуватися з неорганічними пігментами для отримання непрозорих кольорових виробів. Найчастіше використовуються розчинники-барвники SY93, SO60, SR111, SR135, SB104, а також SG104 і SG3.
Поліуретан (PUR, поліуретан) широко застосовується в матеріалах зі штучної шкіри. Його можна додавати разом із пластифікаторами, щоб поліпшити його м'які властивості, як ПВХ. У той же час PUR використовується в тканинних покриттях, таких як толуол, метил етилкетон, DMF, THF, ізопропанол. / толуолова суміш тощо, тому барвник повинен бути обраний як властивість, стійке до розчинників, тобто пігмент, який нерозчинний у зазначеному вище розчиннику, інакше легко викликати міграцію; в той же час, коли виготовляється пінополіуретан, барвник повинен мати достатню стійкість. .