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塑料的配色著色原理和工藝
一、塑料配色的定義
定義：配色就是在紅、黃、藍(lán)三原色三種基本顏色基礎(chǔ)上,配出令人喜愛(ài)、符合色卡色差要求、符合客戶(hù)希望得到的顏色、經(jīng)濟(jì)并在加工、使用中不變色的色彩;
另外塑料著色還可賦予塑料多種功能,如提高塑料耐光性和耐候性；賦予塑料某些特殊功能，如導(dǎo)電性、抗靜電性、抗菌性能等特殊材料。
二、顏料和染料
特性：顏料是不能溶于普通溶劑的著色劑,故要獲得理想的著色性能,需要用機(jī)械加溫混練等方法將顏料均勻分散于塑料中。
分類(lèi)：按結(jié)構(gòu)顏料可分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。
（1）無(wú)機(jī)顏料
優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定性好、有非常好的耐候性能、光穩(wěn)定性?xún)?yōu)良、價(jià)格低、分散性能優(yōu)越;例如：鈦白粉、碳黑等;
鈦白粉系列：主要有鈦白粉、氧化鋅、鋅鋇白三種。鈦白粉分金紅石型和銳鈦型兩種結(jié)構(gòu),金紅石型鈦白粉折射率高、遮蓋力高、穩(wěn)定、耐候性好。主要用于遮蓋樹(shù)脂的透過(guò)率及增加白度的作用。
炭黑：是常用黑色顏料，價(jià)格便宜，另外還具有對(duì)塑料的紫外線保護(hù)抗老化作用和導(dǎo)電作用。炭黑按用途分有色素炭黑和橡膠補(bǔ)強(qiáng)用炭黑。
缺點(diǎn)：著色力相對(duì)差,相對(duì)密度大、添加量較大、顏色不鮮艷。
主要用于：用于增加顏色濃度根據(jù)顏色的需要一般來(lái)說(shuō)各種樹(shù)脂均可,尤其是在工程塑料方面有良好的優(yōu)越性能，例如：PA、PC、PBT、POM、PPO、PPS等材料及非透明顏色、灰色等樹(shù)脂當(dāng)中;
（2）有機(jī)顏料
優(yōu)點(diǎn)：著色力較高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對(duì)密度小、添加量小。
缺點(diǎn)：耐熱性、耐候性和遮蓋力方面不如無(wú)機(jī)顏料,分散效果差,透明性相對(duì)于染料較差,且價(jià)格較高;
主要用于：POM、PE、PP、TPU、TPE等結(jié)晶材料和部分鮮艷的染料艷度不能達(dá)到的鮮艷色彩產(chǎn)品產(chǎn)品中。
（3）染料
優(yōu)點(diǎn)：染料是可用于大多數(shù)溶劑和被染色塑料的有機(jī)化合物、優(yōu)點(diǎn)為密度小、著色力高、透明度好。
缺點(diǎn)：但其一般分子結(jié)構(gòu)小,著色時(shí)易發(fā)生遷移結(jié)晶材料價(jià)格較無(wú)機(jī)貴,部分價(jià)格和有機(jī)顏料價(jià)格接近。
（4）珠光顏料
又叫云母鈦珠光顏料,是一種二氧化鈦涂覆的云母晶片;根據(jù)色相不同,可分為銀白類(lèi)珠光顏料、彩虹類(lèi)珠光顏料、彩色類(lèi)珠光顏料三類(lèi)。
三、配色著色工藝
配色著色可采用色粉直接加入樹(shù)脂法、色粉混合樹(shù)脂擠出法和色母粒法。
色粉直接加入樹(shù)脂法：色粉與塑料樹(shù)脂直接混合后,送入下一步制品成型工藝,工序短,成本低,但工作環(huán)境差,著色力差,著色均勻性和質(zhì)量穩(wěn)定性差;
色粉混合樹(shù)脂擠出法：這種方法對(duì)樹(shù)脂和顏色的均勻程度效果最好,能夠使顏料充分分散在樹(shù)脂當(dāng)中,顏色準(zhǔn)確,品質(zhì)干凈,易加工;
色母粒法：是著色劑和載體樹(shù)脂、分散劑、其他助劑配制成一定濃度著色劑的粒料,制品成型時(shí)根據(jù)著色要求,加入一定量色母粒,使制品含有要求的著色劑量,達(dá)到著色要求;
色母?？梢园从珮?shù)脂分類(lèi),如ABS色母粒,PC色母粒,PP色母粒等；也可按著色樹(shù)脂加工藝分類(lèi),有注塑、吹膜、擠出級(jí)三大類(lèi)母粒;色母粒由于對(duì)顏料先進(jìn)行預(yù)處理,有較高的著色力,用量可降低且質(zhì)量穩(wěn)定,運(yùn)輸、貯存、使用方便、環(huán)境污染大為降低;
分散劑通過(guò)對(duì)顏料的潤(rùn)濕、滲透來(lái)排除表面空氣,將凝聚體、團(tuán)聚體分散成細(xì)微、穩(wěn)定和均勻的顆粒,并在加工過(guò)程中不再凝聚,常用分散劑為低分子量聚乙烯蠟,對(duì)于較難分散的有機(jī)顏料和炭黑采用EVA蠟或氧化聚乙烯蠟,合成低分子量聚乙烯蠟和聚乙烯裂解法制的低分子量聚乙烯蠟有很大差別;其他助劑有偶聯(lián)劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、填料等,視要求和品種而定加入量,稱(chēng)為多功能母粒,再如加入光亮劑,有利于模塑制品脫模和提高制品表面光亮度;
色母粒的性能指標(biāo)有色差、白度、黃度、黃變度、熱穩(wěn)定性、氧指數(shù)、熔體流動(dòng)速率等,當(dāng)然顏料的細(xì)度、遷移性、耐化學(xué)性、毒性也與色母粒性能有關(guān),有些指標(biāo)在專(zhuān)門(mén)用途中十分重要,如纖維級(jí)母粒的壓濾值DF值細(xì)度;
