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塑料与复合材料的着色剂有区别吗,哪些着色剂更适合复合材料的使用条件

发布时间:2020-02-19 19:26:59 点击率:

着色剂是指能改变物体颜色或将无色物体染上颜色的物质

着色剂通过有选择性的将可见光谱中某些波长的光吸收和反射,从而生生不同的颜色效果,用于改变塑料或热固性树脂固有颜色的物质,从着色作用来看,塑料用着色剂与复合材料用着色的作用是相同的。但在具体的使用条件差别有本质的区别。

一、着色剂的分类

着色剂的种类较多,分类方法也多样,并不太统一,一般只要能染色的物质都可以称为着色剂(或染色剂),目前常见的分类方法有以下几种。

1、按着色剂的溶解性分类 ,可分为颜料和染料两大类

⑴颜料,颜料不溶于水和溶剂,是塑料和复合材料行业主要的染色剂,颜料与它所要着色的材料没有亲和力,它是通过颗粒均匀的分散于被着色材料的物料中,而使材料产生颜色的,另外据蒂森公司实验测试,绝大多数颜料具有不可溶解性,致使要达到着色目的,需要用机械的方法将颜料均匀地分散在目标物料中。正因为这一个工艺环节,容易造成表面处理,分布状态,分散程度,分散后粒径的不同。使终的成品颜色千差万别,要想到达的效果和稳定的状态,从而实现工业化批量生产,就必须要彻底解决颜料的表面处理和均质分散这两个问题。这也是蒂森公司专注于预分散颜料技术的主要方向。

2、根据化学组成不同,颜料可分为有机颜料,和无机颜料两大类,无机颜料具有优良的耐热性、耐光性、耐溶剂性和耐迁移特性,且大部分产品的户外耐气候老化性能优异,而且原料易得,制造简便,价格相对低廉,但透明度和鲜艳度较差,色光暗淡,色谱范围窄,不能完全表现出终产品的VI设计要求。相对密度过大等缺陷。有机颜料的综合性能介于无机颜料与染料之间,色彩鲜艳,分散性好,早期的有机料耐晒性和耐温性不及无机颜料,但是2000年以后,中国高性能有机颜料技术的突飞猛进,尤其在高分子颜料,稠环改性,杂环颜料发展迅速,在预分散颜料技术日趋成熟完善的今天,现在的高性能有机颜料大部分性能已经全面超越无机颜料。这也使有机颜料色浆在销售量和使用范围上远远超越了无机颜料浆。

3、染料,染料可溶于水和有机溶剂,分子结构大多含有发色基团和助色基团,有极强的染色力,色泽鲜艳,色谱齐全,但由于染料的耐热性,耐光性,和耐溶剂性相对较差,且对材料的热收缩率有影响。因此在复合材料着色中被较少使用,在部分颜料和纺织纤维的染色,对耐热性要求不高时,偶氮类染料,蒽醌类染料比较常见,染料的着色特点是色彩透明鲜艳,用量少,相对密度小。在部分低档胶衣制作中仍有使用。

二、按着色形态分类,可分为6类

⑴染料(色精)或颜料粉末,既将染料或者颜料研磨细粉后直接与目标材料混合用于着色,这种着色成本,但分散性差,粉末飞扬易污染,配色重复性差,产品美观一致度很低,自动化生产无从谈起。此方法在传统的无机人造石仍在使用,现也被水性无机板色浆取代。

颜料

⑵分散性粉末着色剂,对颜料进行表面处理后加入分散剂依靠机械压力制成干粉状物,分散性好于前种,但仍有粉尘污染,无法精确自动讲量。在人造荒料石厂使用较多

色粉

⑶颗粒状着色剂,是粉末状着色剂的粒状物,避免了飞散污染,自动计量性得到改善,但成本较前两种有所增加,而且颗粒易破碎粉化,不太易于保存。

色母

⑷润湿性着色剂(色糊),把颜料用聚合物和润湿剂处理,充份润湿以后的糊状物(色糊)这类着色剂分散性好,不会飞散,对环境影响小。但总体的分子量较低,储存周期较差。添加量较大,浓度低。不能用于高性能复合材料中使用,目前主要用于低端人造石,低端工业级的玻璃钢成型使用。添加量过大时对主体材料的性能有一定影响,成本较低。市场占有率较高。


⑸液体着色剂(色浆),将颜料以高浓度分散于有机液体载色剂中制成,根据浓度不同,可以做成浆状,糊状,膏状等形态,这类着色剂的分散性好,使用方便,且性能可调范围非常大,可根据被染色材质的特性针对性开发,可针对颜料改性,改变润湿剂组份化学结构以及调整相对分子质量等,实现高彩度,高耐候,高光泽等性能,低添加量,且对被染色材料的物性无明显影响。可提高终产品的各种耐性。以提高产品质量。是目前高性能复合材料和高性能塑料成熟的染色方式。计量,可采用全自动调色机实现电脑配色。在未来的AI智能化自动生产前景广阔。

色浆不饱和聚酯色浆

⑹纳米高浓度色母料,将颜料以较高浓度分散于树脂中,在高压环境加入分散剂,调整好设定的分子量和预扩散性能,经纳米研磨机精细研磨分散后,再混炼,真空密炼等后段工艺制成的固体粒状或片状物,这类着色剂分散性好,无飞散污染,使用运输非常便利,储存周期长。性能优越。是目前欧盟及日本等发达国家流行的染色剂,成本较高。目前在国内推广性较差。蒂森公司已经效仿日本技术企业开发了部分配套产品做市场积累。相信在应用领域会有一席之地。

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