1、颜料类
颜料是一种具有颜色的固体物质,它不溶于水和一般有机溶剂中,颜料是以微粒的形式均匀地分散在物体内或与不同的展色剂调和,使物体呈现出各种颜色,颜料按其组成可以分为无机颜料、有机颜料及特种颜料三大类。
无机颜料一般是由包括铁、铝、锌、铬、钛、镉在内的各种金属的盐类(如铬黄、钼铬红、群青等)和氧化物(如氧化铁黄、氧化铁红、镉红、铬黄、二氧化钛等)、硫化物、汞化物及黑炭等所组成的一类不溶性着色剂。
无机颜料有良好的遮盖力,其他着色强度较高,无机颜料一般具有优良的热稳性、耐化学性和光稳定性,缺点是比重大,颜色不够鲜艳。
有机颜料不溶于水和一般有机溶剂,着色里较无机颜料强,有机颜料颜色鲜艳,从透明到半透明,比重较小,除部分优良品种外,大多数有机颜料品种的热稳定性、光稳定性、耐迁移性、耐化学性及耐侯性均比无机颜料差。有机颜料根据其分子的化学结构,可分为偶氮颜料(包括但偶氮、偶氮色淀、双偶氮、缩合型偶氮)、酞箐颜料、还原颜料、二恶嗪颜料、异吲哚酮颜料、喹丫啶酮颜料等。
特种颜料主要包括金属颜料、珠光颜料和荧光颜料等。
金属颜料如铝银粉是银白色鱼鳞状银色粉末,能产生蓝白亮光,有极好的遮盖力,并具有优异的热稳定性、耐气候性;而铜金粉是一种具有金属光泽的铜合金颜料,根据铜锌组分的不同,可以制成色调不同的品种如青光、红光、青红光等,常用于仿金、仿铜、仿古铜色等的塑料着色,铝银粉与酮金粉在实际生产中色泽会变暗而不如原来明亮。市场上出售的金属银片也是一类金属颜料,它是用铝箔经过精密切割而成的,常用的品种有004银片、008银片、015银片等,把银片加入到塑料中会形成分散的一点一点的金属色点,非常漂亮。
珠光颜料是在透明的云母片表面牢固包覆一层厚度经严格控制的高折光率透明的金属氧化物,如二氧化钛、氧化铁等。调整包覆层的厚度,可以的带不同彩虹色的珠光颜料,颜料的粒径细能呈现出闪烁的金属光泽。
荧光颜料是指那些作为着色剂使用、具有强烈荧光效果的颜料,荧光颜料一般分为有机荧光颜料和无机荧光颜料,在塑料中多使用有机荧光颜料,随着荧光颜料使用浓度的增加荧光的强度也增加,无机荧光颜料中有一种蓄光颜料,俗称夜光粉它具有吸收和存储太阳光或灯光的能力,并在黑暗中释放可见光,它的吸收------储存------发光的循环过程能无数次的周而复始,发出的光色为黄绿色,人眼很容易识别出来,但无机荧光颜料比重大。一般加入到塑料中的比例为10%~40%(质量分数)
2、染料类
染料一般可溶于水或某些有机溶剂以及其着色塑料的介质中,有些染料可借助适当的化学药品而呈可溶性。由于染料是溶解在塑料中的,因而着色后的透明塑料仍保持其透明性。燃料类着色剂的主要特点是透明性好,颜色鲜艳,着色力强,但是因完了有迁移性,故其在某些塑料(如含有增塑剂的软聚氯乙烯、聚烯泾类)中的应用受到了限制,他只能应用在不会产生迁移的塑料上。
常用于塑料着色的染料品种主要是溶剂染料和一部分溶解性能较好的还原料及分散染料。用于塑料着色的染料纯度要高,应避免有稀释剂或扩散剂及其它杂质的存在,以免影响塑料的透明度及着色效果,因此还原染料及分散染料应采用纯染料作为塑料着色剂。
溶剂染料按分子的化学结构可分为偶氮、蒽醌、硫靛和杂环等,一般来讲,以重氮化学结构为基础的染料,颜色主要以黄色、橙色和红色为主,蒽醌或酞箐发色团染料,颜色主要染料则以带荧光性黄色、橙色、和红色为主,蒽醌型染料的热稳定性、耐光性及耐侯性等比偶氮型染料更为优良,杂环型染料在各项牢度性能方面则比硫靛型染料更佳。
根据笔者多年配色实践,表1~表5中的着色剂都可供塑料着色时参考选用。
3、塑料着色方法
塑料着色是指把一定量的色料,通过与本色塑料均匀混合分散处理,使其均匀分散在塑料中,从而让塑料整体得到均匀的颜色这样一个过程。
常用的塑料着色方法有干法着色、糊状着色剂(色浆)着色、色粒着色、色母粒着色等。下面主要介绍应用较广的干法着色。
干法着色是指把粉状着色剂和助剂按配方比例准确计量后,加入到按配方计量的塑料中,在有适当的助染剂如白油、松节油的存在下,使它们均匀混合,然后将混合物直接送入成型设备进行注塑或挤出加工,从而得到有色塑料制品的方法,尽管干法着色存在容易污染环境、分散效果较差等缺点,但它简便易行,相对成本较低,容易配制多种颜色,特别适合小批量多种颜色的生产,由于该法不像色母粒着色法易受到色母粒品种颜色的限制,因而其在众多的中小型塑料加工厂中仍然得到广泛的应用。
干法着色需要很好的混合,可以使用效率较高的混合设备如桨叶式混合机、转筒式混合机、浆式捏合混合机等。在条件差的小厂里也可在一定的容器中,将计量好的着色剂和塑料加上白油并用人工方法加以混合均匀,对于干法着色,某些配方在生产中可能由于着色剂分散效果不理想,存在色点、色斑的缺陷,例如用炭黑染灰色就可能出现黑点,为此笔者建议采用色粒着色,即先将由干法着色得到的混合料经过挤出造粒而做成色粒,这样着色效果就会大为改善,但成本则因增加共促而有所提高。
干法着色要求在对着色剂进行计量时,应力求准确,否则会产生色差,建议使用精度为0.01g,最大称量为500g的电子天平作为着色剂的计量用具,把称量误差尽量降低最小程度。
对干法着色而言,在调换颜色时,应对计量容器、注塑机料斗、混合设备等进行很好地清洗,否则残留物会影响颜色纯度,从而产生色差。